Qu'est-ce que la photosynthèse ? Comment les plantes fabriquent leur nourriture à partir de la lumière
✦ Points clés
- La photosynthèse transforme la lumière, le dioxyde de carbone et l'eau en glucose et en oxygène.
- L'équation simplifiée est : 6CO₂ + 6H₂O + lumière → C6H12O6 + 6O₂.
- Elle se déroule dans les chloroplastes, aidée par le pigment vert, la chlorophylle.
- Ce processus est la source d'oxygène et de nourriture pour la plupart des êtres vivants.
Chaque souffle que vous prenez et chaque bouchée que vous mangez doivent tout à un processus silencieux qui se déroule à l'intérieur des feuilles vertes sous la lumière du soleil. C'est la photosynthèse : le processus par lequel les plantes, les algues et certaines bactéries fabriquent leur propre nourriture à partir d'ingrédients simples—lumière, air et eau. Sans elle, il n'y aurait pas d'oxygène à respirer, pas de nourriture sur nos tables, ni de combustibles fossiles sous terre.
L'équation simple
La photosynthèse peut se résumer en une équation élégante : une plante prend six molécules de dioxyde de carbone et six molécules d'eau et, avec l'aide de l'énergie lumineuse, les transforme en une molécule de sucre (le glucose) et six molécules d'oxygène. Elle s'écrit ainsi :
Planificateur de budget personnel
Planifiez revenus et dépenses, épargne et règle 50/30/20.
6CO₂ + 6H₂O + énergie lumineuse → C6H12O6 + 6O₂
Autrement dit, la plante avale un gaz que nous considérons comme un déchet (le dioxyde de carbone) et libère un gaz dont nous dépendons pour vivre (l'oxygène), tout en stockant l'énergie du Soleil dans des liaisons chimiques à l'intérieur du sucre pour l'utiliser plus tard comme carburant de sa croissance.
Entrées et sorties
Le tableau ci-dessous montre ce qui entre dans le processus, ce qui en sort et d'où vient chaque élément :
| Composant | Type | Source ou destination |
|---|---|---|
| Dioxyde de carbone (CO₂) | Entrée | Absorbé de l'air par les pores des feuilles (stomates) |
| Eau (H₂O) | Entrée | Puisée dans le sol par les racines |
| Lumière du soleil | Entrée (énergie) | Captée par la chlorophylle verte |
| Glucose (C6H12O6) | Sortie | Sucre qui stocke l'énergie, nourriture de la plante |
| Oxygène (O₂) | Sortie | Libéré dans l'air pour que nous le respirions |
Comment cela se produit-il ?
Cette chimie se déroule à l'intérieur de minuscules structures des cellules végétales appelées chloroplastes, qui contiennent le pigment chlorophylle donnant aux feuilles leur couleur verte. La chlorophylle absorbe efficacement la lumière rouge et bleue et réfléchit le vert—c'est pourquoi les plantes paraissent vertes. Le processus comporte deux étapes : les réactions dépendantes de la lumière, qui captent l'énergie lumineuse et scindent l'eau pour libérer l'oxygène, et le cycle de Calvin, qui utilise cette énergie pour construire le sucre à partir du dioxyde de carbone.
Pourquoi la photosynthèse est-elle importante ?
La photosynthèse est le fondement de la plupart des chaînes alimentaires sur Terre. Les plantes sont des producteurs qui fabriquent leur propre nourriture ; les herbivores mangent les plantes, et les prédateurs mangent les herbivores—toute cette énergie remonte donc jusqu'au Soleil. De plus, environ la moitié de l'oxygène que nous respirons provient du phytoplancton microscopique des océans, et non des seules forêts terrestres.
Pensez à un chêne massif : l'essentiel de sa masse ligneuse ne vient pas du sol, comme on pourrait le croire, mais a été bâti principalement à partir du carbone extrait de l'air par des millions de réactions photosynthétiques sur des décennies. C'est littéralement un arbre tissé d'air et de lumière—la plus grande usine chimique silencieuse que la planète ait jamais connue.