Qu'est-ce que la photosynthèse ?

La photosynthèse est un processus biochimique en plusieurs parties qui se produit chez les plantes ainsi que chez certaines bactéries. Elle capte le dioxyde de carbone et l’énergie solaire pour produire du glucose. Le glucose stocke l’énergie chimique sous forme de glucides. La formule biochimique globale de la photosynthèse est 6 CO₂ + 6 H₂O + énergie lumineuse &arr; C₆H₁₂O₆ + 6 O₂. La photosynthèse libère de l’oxygène dans l’atmosphère et elle est en grande partie responsable du maintien de la teneur en oxygène atmosphérique de la Terre.

Les réactions photosynthétiques se produisent dans les chloroplastes, des compartiments spécialisés entourés d’une membrane dans la cellule végétale. Les chloroplastes sont constitués de piles de thylakoïdes ressemblant à des pièces de monnaie. Une telle pile s’appelle un granum. Les membranes thylakoïdiennes sont enrichies de chlorophylle, un pigment vert qui donne aux plantes et surtout à leurs feuilles leur couleur verte. La molécule de chlorophylle absorbe l’énergie lumineuse sous forme de photons de longueurs d’onde violet-bleu, et orange et rouge. Les photons amorcent une cascade qui alimente les réactions du photosystème II et photosystème I qui produisent l’ATP et le NADPH. Ces deux molécules sont ensuite utilisées pour alimenter les réactions indépendantes de la lumière du cycle de Calvin qui ont lieu dans le stroma du chloroplaste pour produire des glucides complexes.

Certaines plantes, comme le maïs et les cactus qui poussent dans des climats secs et chauds, utilisent des mécanismes modifiés de fixation du carbone pour produire des sucres, comme les voies C₄ et CAM. Ces adaptations climatiques réduisent la photorespiration, un processus où l’enzyme Rubisco lie O₂ et brûle le sucre plutôt que de le produire en liant le CO₂. Les plantes CAM et C4 séparent la fixation du CO₂ et la synthèse du glucose dans le temps, ou en utilisant des compartiments cellulaires spécialisés pour les deux processus.