Les cyanobactéries sont les premiers êtres vivants à avoir converti l'énergie lumineuse en énergie chimique il y a environ 3,8 milliards d'années, contribuant ainsi à la production d'oxygène par photosynthèse sur Terre. Les plantes autotrophes convertissent de la même manière la lumière en énergie chimique en créant des sucres (amidon et saccharose).
Cette conversion se fait à travers une réaction nommée la photosynthèse :
Elle a besoin d'énergie lumineuse, d'eau et de dioxyde de carbone (CO2) pour ensuite donner de l'énergie chimique.
Comment les plantes convertissent-elles l'énergie lumineuse en énergie chimique ?
Localisation de la réaction
Cette réaction se passe dans les chloroplastes des plantes
Schéma d’un chloroplaste :
La photosynthèse se sépare en deux étapes localisée en deux endroits :
- Une phase photochimique se passant dans les thylakoïdes et ayant besoin de lumière.
- Une phase non-photochimique se passant dans le stroma et ayant besoin de CO2.
Avant qu'il y ait une réaction, il y a d'abord une absorption de la lumière dans les chloroplastes, plus précisément dans les thylakoïdes.
Absorption de la lumière - Photosystèmes
Dans les membranes des thylakoïdes, la chlorophylle est associée à des protéines et à d'autres molécules organiques pour former un photosystème. Un photosystème est constitué de pigments jaunes et orangés, les caroténoïdes, ainsi que de pigments verts (chlorophylle a et chlorophylle b).
Il en existe deux types : le photosystème II contenant de la chlorophylle b et le photosystème I contenant de la chlorophylle a.
Ces derniers absorbent les radiations bleues et rouges de la lumière, sous forme de photons; cette énergie est ensuite transmise d'un pigment à l'autre jusqu'au centre du photosystème. C’est à ce moment-là que le photon expulse un électron qui est capté par un accepteur d'électron.
Les photosystèmes sont des éléments indispensables à la réaction photochimique.
Les photosystèmes sont des éléments indispensables à la réaction photochimique.