Le processus de photosynthèse implique la conversion de l’énergie lumineuse en énergie chimique, entraînant la production d’oxygène et de glucose. Les étapes de la photosynthèse peuvent être résumées comme suit :
1. Absorption de la lumière :
- La chlorophylle et d'autres pigments des chloroplastes absorbent l'énergie lumineuse du soleil.
2. Chaîne de transport d'électrons :
- L'énergie lumineuse absorbée divise les molécules d'eau en ions hydrogène (H+) et atomes d'oxygène.
- Ces ions hydrogène et électrons sont utilisés dans la chaîne de transport d'électrons pour générer de l'ATP et du NADPH.
- L'ATP (adénosine triphosphate) est une molécule riche en énergie qui transporte l'énergie chimique.
- Le NADPH (nicotinamide adénine dinucléotide phosphate) est un vecteur énergétique porteur d'un pouvoir réducteur sous forme d'électrons.
3. Fixation du carbone :
- Les ions hydrogène de la chaîne de transport d'électrons se combinent au dioxyde de carbone (CO2) de l'atmosphère pour former des molécules organiques.
- Cette fixation initiale du carbone est catalysée par une enzyme appelée ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygénase (Rubisco).
- Le produit de la fixation du carbone est une molécule instable appelée 3-phosphoglycérate (3-PGA).
4. Réduction du 3-PGA :
- Les molécules 3-PGA sont ensuite réduites en utilisant l'énergie de l'ATP et du NADPH.
- Ce processus de réduction produit des molécules de glycéraldéhyde-3-phosphate (G3P).
5. Formation de glucose :
- Certaines molécules du G3P sont utilisées pour synthétiser du glucose et d'autres glucides.
- Les molécules G3P restantes peuvent être utilisées pour régénérer le ribulose 1,5-bisphosphate (RuBP), nécessaire à la poursuite du cycle de fixation du carbone.
6. Libération d'oxygène :
- Les atomes d'oxygène produits lors de la division des molécules d'eau sont libérés dans l'atmosphère en tant que sous-produit de la photosynthèse.
L’équation chimique globale de la photosynthèse peut être représentée comme suit :
6CO2 + 6H2O + énergie lumineuse → C6H12O6 (glucose) + 6O2