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La photosynthèse


La photosynthèse est le principal processus autotrophique et est réalisée par des êtres chlorophyllates, représentés par des plantes, certains protistes, des bactéries photosynthétiques et des cyanobactéries.

Dans la photosynthèse effectuée par des êtres photosynthétiques, à l'exception des bactéries, dioxyde de carbone (CO2) et de l'eau (H20) sont utilisés pour la synthèse des glucides, généralement du glucose. Dans ce processus, il y a formation d'oxygène (O2), qui est libéré au milieu.

La photosynthèse effectuée par des bactéries photosynthétiques diffère à bien des égards de celle effectuée par d'autres organismes photosynthétiques, comme nous le verrons ci-dessous.

La formule générale pour la production de glucose par photosynthèse des eucaryotes et des cyanobactéries est:

6 CO2 + 12H2Le C6H12Le6 + 6 O2 + 6H2Le

Cette équation montre qu'en présence de lumière et de chlorophylle, le dioxyde de carbone et l'eau sont convertis en hexose - dans cet exemple, le glucose - avec libération d'oxygène.

Les êtres photosynthétiques sont fondamentaux pour le maintien de la vie sur notre planète, car ils sont à la base de la plupart des chaînes alimentaires et produisent de l'oxygène, du gaz maintenu dans l'atmosphère en concentrations adéquates grâce principalement à l'activité photosynthétique.

Origine de l'oxygène et photosynthèse bactérienne

L'oxygène libéré par la photosynthèse par les eucaryotes et les cyanobactéries provient de l'eau, pas du dioxyde de carbone, comme on le pensait précédemment.

Le premier chercheur à proposer cela a été Cornelius Van Niel, dans les années 1930, alors qu'il étudiait les bactéries photosynthétiques. Il a constaté que les bactéries rouges sulfureuses (ou thiobactéries violettes) effectuaient une forme particulière de photosynthèse dans laquelle il n'y avait pas besoin de formation d'eau ou d'oxygène. Ces bactéries utilisent du dioxyde de carbone et du sulfure d'hydrogène (H2S) et produisent des glucides et du soufre.
Van Niel a ensuite écrit la formule générale de la photosynthèse effectuée par ces bactéries:

Photosynthèse bactérienne
6 CO2+ 2 H2S CH2O + H2O + 2S

C'est la compréhension de ce processus de photosynthèse qui a conduit le chercheur à proposer l'équation générale de la photosynthèse:

6 CO2+ 2 H2Un CH2O + H2O + 2 A

Cette équation montre que H2A peut être de l'eau (H2O) ou sulfure d'hydrogène (H2S) et montre que si c'est de l'eau c'est la source d'oxygène dans la photosynthèse.
Cette interprétation a été confirmée plus tard dans les années 40 par des expériences dans lesquelles les chercheurs ont fourni aux plantes de l'eau dont l'oxygène était une masse 18.18, isotope d'oxygène lourd) au lieu de 16 (O16), comme l'oxygène ordinaire de l'eau. Ils ont constaté que l'oxygène libéré par la photosynthèse était O18, corroborant l'interprétation de Van Niel.

Il a donc été prouvé que l'oxygène libéré lors de la photosynthèse des eucaryotes et des cyanobactéries provient de l'eau et non du dioxyde de carbone.

Où se produit la photosynthèse?

Dans les organismes les plus simples, comme les cyanobactéries, la photosynthèse se produit dans les hyaloplasmes, où se trouvent plusieurs molécules de chlorophylle, associées à un réseau de membranes internes, qui sont des extensions de la membrane plasmique. N'oubliez pas que les cyanobactéries sont des procaryotes et n'ont pas d'organites liés à la membrane. En revanche, dans les organismes eucaryotes, la photosynthèse se produit entièrement dans le chloroplaste.