1. Capturer l'énergie lumineuse:
* Photosystems: La photosynthèse se produit dans les chloroplastes, en particulier dans les structures appelées thylakoïdes. Les membranes thylakoïdes contiennent des grappes de pigments appelés photosystèmes (Photosystème I et Photosystème II).
* chlorophylle: Le pigment principal dans les photosystèmes est la chlorophylle. La chlorophylle absorbe l'énergie lumineuse, principalement dans les longueurs d'onde rouge et bleue, et reflète la lumière verte (c'est pourquoi les plantes apparaissent vertes).
* Excitation: Lorsque la lumière frappe la chlorophylle, il excite les électrons dans la molécule de pigment, les élevant à un niveau d'énergie plus élevé.
2. Chaîne de transport d'électrons:
* Photosystème II: Les électrons excités de la chlorophylle sont passés le long d'une série de porteurs d'électrons dans la membrane thylakoïde. C'est ce qu'on appelle la chaîne de transport d'électrons.
* Fractionnement de l'eau: Au fur et à mesure que les électrons se déplacent, les molécules d'eau sont divisées, libérant des électrons (pour remplacer celles perdues de la chlorophylle), des protons (H +) et de l'oxygène (O2) comme sous-produit.
* Gradient de proton: Le mouvement des électrons à travers la membrane pompe les protons (H +) dans la lumière thylakoïde, créant un gradient de concentration.
3. Production d'ATP:
* chimiosmose: Le gradient de proton entraîne l'ATP synthase, une enzyme intégrée dans la membrane thylakoïde. Cette enzyme utilise l'énergie potentielle stockée dans le gradient pour synthétiser l'ATP (adénosine triphosphate), la principale monnaie énergétique des cellules.
4. Production NADPH:
* Photosystème I: Après avoir traversé le Photosystème II, les électrons sont transmis au photosystème I. Ici, ils sont revignés par la lumière puis transférés dans une molécule appelée NADP + (phosphate de dinucléotide adénine de nicotinamide).
* Formation NADPH: NADP + accepte les électrons et un proton (H +), devenant NADPH. NADPH est un agent réducteur, ce qui signifie qu'il peut donner des électrons à d'autres molécules.
Résumé:
L'énergie lumineuse est absorbée par la chlorophylle et utilisée pour exciter les électrons, qui traversent ensuite une chaîne de transport d'électrons. Ce flux génère un gradient de protons qui entraîne la production d'ATP. Les électrons sont également utilisés pour réduire le NADP + au NADPH.
Produits clés:
* ATP: Currency énergétique pour la cellule.
* nadph: Carrier d'électrons utilisé dans le cycle Calvin.
* oxygène (O2): Libéré en tant que sous-produit.
Le cycle Calvin
L'ATP et le NADPH produits dans les réactions dépendants de la lumière sont ensuite utilisés dans le cycle Calvin, une série de réactions biochimiques qui se produisent dans le stroma (le fluide à l'intérieur du chloroplaste). Le cycle Calvin utilise ces sources d'énergie pour convertir le dioxyde de carbone (CO2) en glucose, le sucre qui alimente la plante.
