Photosynthèse

« 1 / 2 146 Photosynthèse 1 Le terme de photosynthèse désigne l'ensemble des phénomènes qui, dans le règne végétal, conduisent à la fixation du gaz carbonique sous forme de molécules orga­ niques aux dépens de l'énergie solaire.

Ce processus cons­ titue l'origine de tous les aliments utilisés dans la bio­ sphère, et en particulier de l'oxygène.

Ses mécanismes restent encore mal connus.

Leur étude peut être abordée à l'aide des concepts de la chimie quantique.

2 ·L'équation simple représentant le bilan du proceasus est familière depuis un siècle : de l'eau plus du gaz car­ bonique donnent un sucre plus de l'oxygène.

La réaction procède sous l'impulsion de l'énergie solaire.

Des pigments - dont les chlorophylles (a et b) et les caroténoides - captent l'énergie lumineuse au sein de structures membra­ naires à géométrie complexe : les plastes.

Lorsqu'un pig­ ment photosynthétique absorbe un photon lumineux, il passe d'un état de plus faible énergie à un état excité.

Si l'énergie supplémentaire responsable de l'excitation n'est pas exploitée dans le métabolisme, le pigment revient à l'état initial et libère de l'énergie par fluorescence.

La tran­ sition a lieu en un milliardième de seconde.

3 Des deux chlorophylles a et b, seule la première pré­ sente le phénomène de fluorescence.

Cette observation a permis d'assigner à la chlorophylle b un rôle d'antenne énergétique : elle capterait de l'énergie qu'elle transmet­ trait à la chlorophylle a.

Le transfert de l'énergie d'excita­ tion demeure mal compris.

La théorie de la résonance Inductive en rendrait compte : si une molécule excitée est suffisamment proche d'une autre molécule, elle pourrait induire un état d'excitation chez celle-ci et dissiper ainsi sa propre énergie.

Les différences de structure rendent le phénomène inverse impossible.

4 L'énergie d'excitation est ensuite transmise à un type spécial de chlorophylle a, en un temps mille fois inférieur 2 / 2. »