Cet article présentera le processus de la photosynthèse, comment cela fonctionne et comment créer un logigramme pour représenter le flux de travail à l'intérieur de la plante lorsque la photosynthèse se produit.
Qu'est-ce que la photosynthèse?
La photosynthèse est le processus qui se produit dans tous les organismes autotrophes comme les plantes vertes, ils utilisent de l'énergie lumineuse du soleil pour produire du sucre et de l'oxygène gazeux à partir du CO et de l'eau. L'image ci-dessous montre le concept de base de la photosynthèse:
En d'autres termes, la photosynthèse est le processus lorsque les plantes produisent leur propre nourriture.
Deux phases de photosynthèse
1. Les réactions photochimiques, appelées communément « phase claire »;
2. Le cycle de Calvin, appelé aussi phase de fixation du carbone, ou phase non-photochimique, ou encore improprement appelé « phase sombre ».
1. Phase claire: 12H2O + lumière → 6O2 + énergie chimique (24 Hydrogènes)
La première phase, qui se déroule exclusivement en présence d'une source d'énergie lumineuse, comporte une succession d'étapes depuis l'oxydation de l'eau (qu'on appelle aussi "photolyse" car la molécule subit une "décomposition" par la lumière) jusqu'à la production d'oxygène. C'est au cours de ces étapes qu'apparaissent les produits intermédiaires suivants : une source d'énergie chimique utilisable par la cellule - l'ATP - et une molécule qui présente un pouvoir réducteur - le NADPH. Ce sont les réactions primaires ou réactions claires de la photosynthèse, qui se déroulent au niveau des membranes thylakoïdiennes (membranes présentes dans le chloroplaste où se déroule la photosynthèse). Au cours de ces réactions, l'eau (H2O) est transformée en dioxygène (O2) et il y a formation de NADPH+H+ et de ATP. On peut écrire 12H2O + lumière → 6O2 + énergie chimique (24 Hydrogènes) où l'énergie chimique corespond à 12 molécules de NADPH+H+ et de l'ATP.
2. Phase sombre: 6CO2 + énergie chimique (24 Hydrogènes) → C6H12O6 + 6H2O
La seconde phase est aussi appelée la phase sombre. Cette phase ne nécessite pas l'obscurité : le terme de phase sombre indique qu'elle n'est pas directement conditionnée par la lumière. En réalité, elle est indirectement conditionnée par la lumière: les coenzymes nécessaires à sa réalisation font vite défaut en l'absence de lumière. La phase sombre réalise la fixation et la réduction du carbone minéral en carbone organique. Elle utilise à cette fin le NADPH,H+ et l'ATP synthétisées lors de la phase claire. L'énergie chimique contenue dans l'ATP et le NADPH+H+permet de fixer le carbone contenu dans le dioxyde de carbone atmosphérique en le liant aux atomes d'hydrogène des molécules d'eau. C'est le cycle de Calvin ou phase de fixation du carbone. Le carbone fixé se fait ensuite réduire en glucide par l'ajout d'électrons et de protons H+. Le potentiel réducteur est fourni par le NADPH+H+ qui a acquis des électrons grâce à la phase photochimique. Enfin, le cycle de Calvin a besoin d'énergie sous forme d'ATP pour convertir le carbone en glucide. Chez la plupart des végétaux, le cycle de Calvin se déroule de jour car c'est durant le jour que la phase photochimique peut régénérer le NADPH+H+ et l'ATP indispensable à la transformation du carbone en glucide. Car sans la présence de la lumière et les produits qui résultent de la phase photochimique, la phase « sombre » n'aurait pas lieu. La phase photochimique et la phase « sombre » sont complémentaires. On peut écrire 6CO2 + énergie chimique (24 Hydrogènes) → C6H12O6 + 6H2O.
Si on résume ces deux équations, on obtient 6CO2 + 12H2O + lumière → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O.
Logigramme de photosymthèse
Un logigramme est un moyen de montrer les étapes d'un processus. Vous trouverez ci-dessous le logigramme du processus de photosynthèse qui montre les étapes impliquées dans la réaction de la lumière et la réaction sombre de la photosynthèse créée sur Edraw, un puissant logiciel de logigramme qui peut aider à dessiner des logigrammes en quelques étapes.
A noter que:
- Le dioxyde de carbone et l'oxygène entrent et sortent des feuilles des plantes à travers les stomates;
- La chlorophylle dans les chloroplastes des cellules folles adsorbe l'énergie de la lumière du soleil;
- Chlorophylle et autres caroténoïdes transfèrent de l'énergie lumineuse;
- La réaction légère produit des glucides en utilisant ATP et NADPH;
- La réaction sombre produit du sucre à partir du dioxyde de carbone avec l'aide de l'ATP et du NADPH.
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