Photosynthèse
Définition
Processus biochimique par lequel les végétaux chlorophylliens convertissent l'énergie lumineuse en énergie chimique, produisant du glucose et du dioxygène.
Explication
La photosynthèse se déroule dans les chloroplastes et suit l'équation bilan : 6CO₂ + 6H₂O + lumière → C₆H₁₂O₆ + 6O₂. Elle comprend deux phases : la phase claire (dans les thylakoïdes — captation de la lumière, production d'ATP et de NADPH) et le cycle de Calvin (dans le stroma — fixation du CO₂ en glucose). C'est la base de presque toutes les chaînes alimentaires.
Exemples
- 1
Équation bilan : 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ — le CO₂ est transformé en sucre.
- 2
La chlorophylle absorbe la lumière rouge et bleue, et renvoie le vert — d'où la couleur des feuilles.
- 3
Sans photosynthèse, pas d'O₂ dans l'atmosphère — les végétaux produisent l'oxygène que nous respirons.
L'essentiel à retenir
- Les végétaux chlorophylliens sont autotrophes : ils fabriquent leur matière organique à partir de matière minérale (dioxyde de carbone, eau, sels minéraux) et d'énergie lumineuse.
- Le dioxygène libéré provient de l'eau et non du dioxyde de carbone, comme l'ont montré en 1941 des expériences utilisant l'isotope 18 de l'oxygène.
- Le glucose produit est transformé en saccharose, transporté par la sève élaborée, en amidon, stocké dans les organes de réserve, et en cellulose, qui forme la paroi des cellules.
- Le spectre d'action de la photosynthèse correspond au spectre d'absorption des pigments : les chlorophylles absorbent surtout le bleu et le rouge.
Erreurs fréquentes
- Opposer photosynthèse le jour et respiration la nuit : la plante respire en permanence, jour et nuit. Le jour, la photosynthèse l'emporte en général ; la nuit, seule la respiration a lieu.
- Croire que l'O₂ vient du CO₂ : il provient de la décomposition de l'eau dans le chloroplaste. Le carbone du CO₂ sert, lui, à construire les molécules organiques.
- Penser que la plante tire sa masse du sol : l'essentiel de sa matière sèche vient du carbone de l'air, fixé par la photosynthèse. Le sol fournit l'eau et les sels minéraux.
Photosynthèse au bac
La photosynthèse est au programme de l'enseignement scientifique et de la spécialité SVT. Un exercice classique porte sur des mesures d'O₂ en ExAO sur une suspension d'algues ou de chloroplastes, avec alternance de lumière et d'obscurité. Relie chaque variation au facteur modifié et rappelle que la mesure est un bilan net : photosynthèse moins respiration. Ainsi, un dégagement nul d'O₂ ne prouve pas l'absence de photosynthèse ; il peut signifier que les deux processus se compensent. Erreur qui coûte des points : décrire la courbe sans expliquer ce qu'elle révèle du rôle de la lumière.
Questions fréquentes
Les plantes respirent-elles la nuit ?
Oui, et le jour aussi : la respiration a lieu en permanence dans toutes les cellules vivantes. La nuit, sans photosynthèse, la plante rejette donc du CO₂ sans produire d'O₂.
Quelle différence entre photosynthèse et respiration ?
La photosynthèse fabrique de la matière organique en consommant du CO₂ et en libérant de l'O₂, grâce à la lumière. La respiration fait l'inverse : elle dégrade la matière organique en consommant de l'O₂ pour libérer l'énergie utile à la cellule.
Pourquoi les feuilles changent-elles de couleur en automne ?
La chlorophylle se dégrade et n'est plus renouvelée, ce qui laisse apparaître les pigments jaunes et orangés (caroténoïdes) déjà présents. Chez certaines espèces, des pigments rouges, les anthocyanes, sont en plus fabriqués.
Les chapitres où réviser Photosynthèse
Notions liées
Révise Photosynthèse dans le programme
Toutes les définitions en SVT
Retrouve toutes les notions clés de SVT pour le Bac.
Voir le glossaire SVT