Principes de biologie

Tous les êtres vivants ont besoin d’énergie. Les glucides sont des molécules de stockage d’énergie. Les êtres vivants accèdent à l’énergie en décomposant les molécules de glucides au cours du processus de respiration cellulaire. Les plantes produisent des glucides pendant la photosynthèse. Donc, si les plantes fabriquent des molécules de glucides pendant la photosynthèse, effectuent-elles également la respiration cellulaire? La réponse est oui, ils le font. Bien que l’énergie puisse être stockée dans des molécules comme l’ATP, les glucides (et les lipides, qui peuvent également entrer dans la respiration cellulaire comme source d’énergie) sont des réservoirs beaucoup plus stables et efficaces pour l’énergie chimique. Les organismes photosynthétiques effectuent également les réactions de la respiration pour récolter l’énergie qu’ils ont stockée dans les glucides lors de la photosynthèse. Les plantes ont des mitochondries en plus des chloroplastes.

La réaction globale pour la photosynthèse:

6CO2 + 6H2O →⎯ C6H12O6 + 6O2

est l’inverse de la réaction globale pour la respiration cellulaire:

6O2 + C6H12O6 → 6CO2 + 6H2O

La photosynthèse produit de l’oxygène comme sous-produit, et la respiration produit du dioxyde de carbone comme sous-produit. Dans la nature, le gaspillage n’existe pas. Chaque atome de matière est conservé, recyclé indéfiniment. Les substances changent de forme ou passent d’un type de molécule à un autre, mais ne disparaissent jamais (figure 1).

Le CO2 n’est pas plus une forme de déchet produit par la respiration que l’oxygène n’est un déchet de la photosynthèse. Les deux sont des sous-produits de réactions qui passent à d’autres réactions. La photosynthèse absorbe l’énergie de la lumière du soleil pour construire des glucides dans les chloroplastes, et la respiration cellulaire aérobie libère cette énergie stockée en utilisant l’oxygène pour décomposer les glucides. Les deux organites utilisent des chaînes de transport d’électrons pour générer l’énergie nécessaire pour entraîner d’autres réactions. La photosynthèse et la respiration cellulaire fonctionnent dans un cycle biologique, permettant aux organismes d’accéder à l’énergie vitale qui provient de millions de kilomètres dans une étoile.

 girafe et arbre avec des flèches en cercle
Figure 1 Dans le cycle du carbone, les réactions de la photosynthèse et de la respiration cellulaire partagent des réactifs et des produits réciproques. (crédit : modification de l’œuvre par Stuart Bassil)

Il existe deux parties fondamentales de la photosynthèse: les réactions dépendantes de la lumière et les réactions indépendantes de la lumière (également connues sous le nom de cycle de Calvin). Au cours des réactions lumineuses, l’énergie de la lumière du soleil est stockée dans des molécules porteuses d’énergie. Ces molécules porteuses d’énergie sont ensuite utilisées pour alimenter les réactions du cycle de Calvin, où les molécules de CO2 sont assemblées pour produire des glucides tels que le glucose.

Figure 2 Aperçu du processus de photosynthèse. Au cours des réactions dépendantes de la lumière, l’énergie de la lumière du soleil est utilisée par le chloroplaste pour créer des molécules d’énergie: ATP et NADPH. Ces molécules d’énergie alimentent le cycle de Calvin, qui crée des glucides (G3P) à partir du CO2.

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Texte adapté de: OpenStax, Biologie. Ouvrir la taxe CNX. 11 novembre 2017. https://cnx.org/contents/[email protected]:W7ctJeSI@8/Overview-of-Photosynthesis

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