La captation de l’énergie lumineuse et les réactions de la photosynthèse – Cours

Résumé et Points Clés

Résumé : La captation de l’énergie lumineuse et les réactions de la photosynthèse

Ce chapitre traite de la conversion de l’énergie lumineuse en énergie chimique chez les végétaux chlorophylliens, un processus appelé photosynthèse.

I. Les pigments chlorophylliens

• Définition et types : La chlorophylle est le principal pigment, mais il en existe d’autres. La chromatographie permet de séparer et d’identifier quatre types de pigments : les carotènes, les xanthophylles, la chlorophylle b et la chlorophylle a. Seule la chlorophylle a est constante chez tous les végétaux.
• Localisation : Ces pigments sont localisés dans les chloroplastes. L’ultrastructure du chloroplaste comprend deux membranes, le stroma et un système de membranes internes (thylacoïdes) formant des grana et des lamelles.
• Relation avec la lumière : Les pigments n’absorbent pas toutes les radiations de la lumière blanche avec la même intensité. Le spectre d’absorption montre une forte absorption dans le bleu et le rouge, et une faible absorption dans le vert (d’où la couleur verte des feuilles). Le spectre d’action photosynthétique se superpose au spectre d’absorption, confirmant que les radiations absorbées (bleu, rouge) sont celles qui activent la photosynthèse.
• Fluorescence : La chlorophylle brute émet une lumière rouge lorsqu’elle est excitée par de la lumière, c’est le phénomène de fluorescence, qui témoigne de l’absorption d’énergie lumineuse.

II. Rôle dans la conversion énergétique et réactions de la photosynthèse

• Conversion : Les pigments chlorophylliens captent l’énergie lumineuse pour initier la synthèse de matière organique (énergie chimique).
• Mise en évidence des étapes : L’expérience de Reinke (1883) a permis de distinguer deux phases :
  • Une phase claire (photochimique) : dépendante de la lumière mais insensible à la température.
  • Une phase sombre (thermochimique) : dépendante de la température mais indépendante de la lumière.

Conseils pour l’examen : Maîtrisez les noms et rôles des différents pigments, la technique de chromatographie, et sachez interpréter les spectres d’absorption et d’action. Comprenez bien la distinction expérimentale entre la phase claire et la phase sombre de la photosynthèse.