Photosynthèse

« 1 / 2 28 juillet 1965 Série N• 54 Fiche N• 643 Photosynthèse 1.

Les plantes vertes ont la faculté d'utiliser l'énergie solaire pour former des hydrates de carbone à partir du gaz carbonique et de l'eau qu'elles absorbent de l'air et du sol.

Le processus de cette transformation est connu sous le nom de photo­ synthèse.

Il s'agit en effet d'une synthèse de molécules organiques complexes à partir de molécules ne contenant qu'un seul atome de carbone et qui n'est possible que sous l'action des rayons lumineux.

L'importance vitale de la photosynthèse est la cause de nombreuses recherches menées depuis plusieurs années sur son mécanisme.

2.

Par la respiration, les organismes vivants libèrent l'énergie emmagasinée dans les substances organiques qui constituent leur nourriture.

Cette oxydation des aliments par l'oxygène de l'air aboutit finalement au gaz carbonique et à l'eau.

De même, les processus chimiques qui accompagnent la mort et la décomposition de la matière vivante sont toujours des réactions de dégradation.

La photosynthèse est le seul pro­ cessus qui contrebalance ces réactions, en reformant continuellement la matière organique à partir du gaz carbonique et de l'eau et permettant ainsi à la vie de subsister.

3.

Parmi tous les pigments contenus dans les plantes vertes (chlorophylles a et b.

caroténoïdes).

seule la chlorophylle a est capable d'effectuer la conversion de l'énergie lumineuse en énergie chimique.

De constitution très complexe, la chlorophylle a appartient, comme l'hémoglobine, au groupe des porphyrines, molécules complexes où un atome métallique (ici le magnésium) est lié a un noyau organique.

La couleur verte des feuilles est due à la présence de chlorophylle dans les chloroplastes, sites actifs de la photosynthèse.

4.

Si le bilan global de la synthèse chlorophyllienne est simp!e, en revanche son mécanisme est très compliqué et, d'ailleurs, controversé par les spécialistes.

Le pro­ cessus comprend p:usieurs réactions successives, certaines pouvant avoir lieu dans l'obscurité.

L'utilisation d'éléments marqués (contenant des isotopes radioactifs) a permis récemment de préciser certaines des étapes.

On s'accorde généralement à penser que le processus commence par une photolyse de l'eau (décomposition sous l'action de l'énergie lumineuse absorbée par la chlorophylle) suivie d'une libération d'oxygène: en effet, si l'on administre de l'eau lourde à une plante verte, elle dégage de l'oxygène lourd lorsqu'on l'illumine.

De façon analogue, grâce à l'emploi de gaz carbonique marqué, on a pu déterminer que le premier intermédiaire organique contenant le C02 absorbé par la plante est l'acide phosphoglycérique.

5.

Seule une fraction de la lumière absorbée par les chloroplastes est utilisée effica­ cement par la chlorophylle pour la photosynthèse.

Le rendement en énergie lumineuse est d'environ 35 °/o.

Dans un champ cultivé, l'efficacité est encore moindre, une grande partie de la lumière tombant ailleurs que sur les chloroplastes.

Le rendement à l'hec­ tare dépend donc de l'efficacité pour la photosynthèse des rayons lumineux absorbés.

On pense que des cultures d'algues microscopiques disposées en fines couches dans l'eau permettraient de produire 30 à 50 fois plus de nourriture sur une même surface. 2 / 2. »