La photosynthèse est un chapitre de la spécialité SVT au bac général. Les plantes sont des organismes vivants capables de produire leur propre matière organique. Cette production est rendue possible par le processus de photosynthèse qui permet aux plantes de synthétiser la matière organique (amidon, glucose) à partir d’énergie lumineuse. La photosynthèse se déroule en deux phases : la première, appelée phase claire (ou phase photochimique), et la seconde, appelée phase sombre (ou phase chimique).
La phase claire : la production d’énergie pour la photosynthèse
L’absorption de la lumière a lieu au niveau de la feuille. Chaque cellule végétale de la feuille se compose ainsi d’éléments appelés chloroplastes. Ils vont permettre le stockage de l’énergie lumineuse au sein de la feuille. À l’intérieur de chaque chloroplaste, on retrouve deux éléments importants : le stroma et les thylakoïdes.
On retrouve dans la membrane des thylakoïdes (aussi appelée membrane thylakoïdale) les pigments lumineux nécessaires à la synthèse de la lumière. La première phase de la photosynthèse est réalisée dans cette membrane. Elle consiste en un enchaînement de réactions photochimiques complexes appelé oxydo-réduction (productrice de molécule R). Ces réactions photochimiques sont rendues possibles par la présence d’une chaîne de transporteur d’électrons (e-) présent au sein de la membrane thylakoïdale qui aboutie à deux résultats. D’une part, la transformation de molécule d’eau H2O en une molécule d’oxygène O2, et d’autre part, la fabrication d’une molécule énergétique appelé ATP (énergie chimique).
L’équation à retenir dans le chapitre sur la biodiversité
On peut résumer cette phase en termes chimiques par l’équation suivante :
2 H2O + 2 R + 2 ADP + 2 Pi => O2 + 2 RH2 + 2 ATP
La phase sombre : fixation du dioxyde de carbone CO2
La notion de la phase sombre
La phase sombre succède à la phase claire. Elle va venir consommer certains des éléments produits au cours de cette première phase. Elle a lieu dans le stroma des cellules végétales. La phase sombre a pour objectif de fixer le dioxyde de carbone (CO2) absorbé par la plante. Elle va la transformer en sucre (glucose).
Pour ce faire, le CO2 va connaître un enchaînement de réactions chimiques en entrant dans le cycle de Calvin (voir schéma récapitulatif ci-dessous). Grâce à la consommation d’éléments produits pendant la phase claire (molécule d’énergie ATP, RH), il permet de synthétiser une molécule de glucose (C6H12O6).
Les équations à retenir
On peut résumer cette phase en termes chimiques par l’équation suivante :
6 CO2 + 6 RH2 + ATP => C6H12O6 + 6 R + ADP + Pi
Ainsi, en combinant les réactions ayant lieu au cours de la photosynthèse, nous retrouvons la formule suivante :
6 CO2 + 6 H2O => C6 H12 06 + 6 O2
(dioxyde de carbone + eau => glucose + oxygène)
Conclusion de la photosynthèse
La photosynthèse permet donc plusieurs transformations photochimiques et chimiques :
- Celle de l’eau (H2O) en oxygène (O2) lors de la phase claire ;
- celle du dioxyde de carbone (CO2) en glucose (C6H12O6) lors de la phase sombre.
N’oublions pas : la photosynthèse reste source de sucres dans le métabolisme des cellules !