Photosynthèse : absorption de l’énergie lumineuse par les pigments chlorophylliens et synthèse de la matière organique

Absorption de l’énergie lumineuse par les pigments chlorophylliens et synthèse de la matière organique

La photosynthèse est un processus biologique fondamental par lequel les organismes chlorophylliens transforment l’énergie lumineuse en énergie chimique. Cette énergie permet la synthèse de matière organique à partir de matière minérale (CO₂ et H₂O).

La photosynthèse se déroule dans les chloroplastes, organites spécialisés des cellules végétales.

1) Les pigments chlorophylliens et l’absorption lumineuse

Les principaux pigments sont la chlorophylle a, la chlorophylle b et les caroténoïdes. Ils sont localisés dans les membranes des thylakoïdes.

Chaque pigment possède un spectre d’absorption spécifique. Les chlorophylles absorbent fortement dans le bleu-violet et le rouge, mais peu dans le vert.

La couleur verte des feuilles s’explique par la réflexion/transmission de la lumière verte.

2) Conversion de l’énergie lumineuse

L’énergie absorbée excite les électrons de la chlorophylle au niveau des photosystèmes. Cela déclenche une chaîne de transport d’électrons produisant de l’ATP et du NADPH.

La photolyse de l’eau libère des électrons, des protons et du dioxygène (O₂).

3) Synthèse de la matière organique

Dans le stroma, le cycle de Calvin utilise l’ATP et le NADPH pour réduire le CO₂ et produire du glucose.

La phase photochimique fournit l’énergie nécessaire à la phase chimique.

EXERCICES interactifs

EXERCICES

QCM : Les chlorophylles absorbent principalement :

Lumière verte Lumière rouge et bleu-violet Infrarouge uniquement

Réponse correcte : b. Les chlorophylles absorbent surtout dans le rouge et le bleu-violet.

Vrai ou Faux : La photolyse de l’eau libère du dioxygène.

Vrai Faux

Vrai. La photolyse de l’eau produit O₂, électrons et protons.

Raisonnement scientifique :

Explique pourquoi une lumière verte intense produit peu de matière organique.

La lumière verte est peu absorbée par les chlorophylles. L’énergie transmise aux photosystèmes est donc faible, ce qui limite la production d’ATP et de NADPH et réduit la synthèse de matière organique.

Synthèse

• Les pigments chlorophylliens absorbent la lumière dans des longueurs d’onde spécifiques.
• L’énergie lumineuse est convertie en énergie chimique (ATP, NADPH).
• Le CO₂ est réduit pour produire de la matière organique.
• La photosynthèse est à la base de la production primaire et de la vie sur Terre.