Photosynthèse : comment les plantes vertes produisent-elles de l’oxygène ?

Grâce à une réaction biochimique énergétique, les plantes vertes sont capables de produire de l’oxygène : c’est ce qu’on appelle la photosynthèse. Comment se déroule ce phénomène ?

C’est un phénomène qui se déroule en silence, au vu et au su de tous, et dont dépend l’équilibre de tous les écosystèmes : la photosynthèse désigne le procédé par lequel certains végétaux produisent leurs propres composants en piégeant de l’énergie solaire. Le terme “photosynthèse” signifie littéralement “synthèse par la lumière”.

Le fonctionnement de la photosynthèse
Généralement, l’on sait que la photosynthèse implique de la lumière, des végétaux et de la chlorophylle. Mais encore ? La photosynthèse est en réalité la synthèse de matière organique, notamment des glucides, réalisée à partir de l’eau que les racines puisent dans le sol et à partir du dioxyde de carbone capté dans l’air par les feuilles des plantes. Grâce à l’énergie fournie par la lumière du soleil, la réaction produit de l’oxygène, qui est rejeté dans l’atmosphère. La formule de la photosynthèse est la suivante : 6 CO2 + 12 H2O + lumière → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O. La traduction de cette équation ? La plante a besoin de 6 molécules de dioxyde de carbone, 12 molécules d’eau et de lumière pour fabriquer une molécule de glucose et 6 molécules de dioxygène, et rejeter 6 molécules d’eau.

On le comprend bien : sans soleil, et donc sans lumière, pas de photosynthèse. Néanmoins, le processus n’a pas lieu qu’en plein jour, puisque la photosynthèse s’effectue de jour comme de nuit : lorsqu’il fait sombre, la plante utilise l’énergie chimique stockée lors de la “phase claire” pour synthétiser, à partir du gaz carbonique absorbé par les feuilles, des molécules de glucides.

Qui est concerné par la photosynthèse ?
La photosynthèse concerne des végétaux capables d’utiliser l’énergie lumineuse pour réaliser la synthèse de molécules organiques, à partir de composés minéraux : l’on parle alors d’organismes autotrophes, car ils fabriquent des matières organiques à partir de matières inorganiques. La photosynthèse est réalisée par tous les organismes photosynthétiques, c’est-à-dire les plantes terrestres, les algues mais aussi certaines bactéries.

A l’inverse, les organismes qui puisent l’énergie dont ils ont besoin exclusivement dans des substances organiques déjà existantes sont dits hétérotrophes : il s’agit des animaux, des champignons et de la majorité des bactéries.

Le rôle de la chlorophylle dans la photosynthèse
La photosynthèse n’a pas lieu au même endroit chez tous les végétaux : pour la majorité des plantes, elle a lieu la plupart du temps dans la partie interne des feuilles, appelée mésophylle foliaire. Les cellules du mésophylle foliaire contiennent des chloroplastes, sortes de poches, dans lesquelles se trouve la chlorophylle, un pigment responsable de la couleur verte des feuilles. C’est la chlorophylle qui permet la réaction photosynthétique.

Chez d’autres végétaux, la photosynthèse peut avoir lieu dans les tiges, c’est le cas notamment des cactus.

A quoi sert la photosynthèse ?
Étant les seuls êtres vivants capables de créer des substances organiques à partir d’éléments minéraux, les organismes photosynthétiques (principalement les plantes vertes, donc), jouent un rôle essentiel sur Terre. En réduisant la quantité de dioxyde de carbone dans l’atmosphère, ce sont chaque année 20 milliards de tonnes de carbone qui seraient ainsi fixés par les végétaux terrestres à partir du gaz carbonique de l’atmosphère, et quelque 15 milliards par les algues. Considérant que le dioxyde de carbone est l’un des gaz à effet de serre qui figure parmi les responsables du changement climatique et du réchauffement de la planète, l’on comprend encore mieux le rôle vital de la photosynthèse pour tous les autres êtres vivants – végétaux non chlorophylliens, animaux herbivores et carnivores, dont l’homme.

Source : https://www.geo.fr/