Comment la chlorophylle absorbe-t-elle l’énergie lumineuse et la transmet-elle aux réactions nécessitant de l’énergie de la photosynthèse?
Ce court article offre un aperçu pour les étudiants post-16 des processus impliqués dans la photosynthèse. Un Powerpoint est également joint.
La photosynthèse peut être divisée en réactions de récupération d’énergie de la chlorophylle et en réduction du dioxyde de carbone en sucre dans le cycle de Calvin, en utilisant l’énergie absorbée par la chlorophylle.
Comment ces processus sont-ils liés ?
Figure 1. est un diagramme de la structure de la chlorophylle et quelques notes sur la façon dont elle absorbe l’énergie lumineuse.
La lumière absorbée par la chlorophylle excite les électrons dans l’anneau comme indiqué ci-dessus. Différentes longueurs d’onde de la lumière excitent les électrons de différentes quantités (Figure 2).
L’énergie dans les « électrons excités » peut être transmise d’une molécule de chlorophylle à une autre, mais à la fin, elle sera simplement perdue sous forme de fluorescence (Figure 3) (c’est-à-dire que l’énergie sera réémise sous forme de lumière), à moins que l’électron excité lui-même puisse être éjecté de la molécule de chlorophylle.
Ce processus d’éjection d’électrons n’a lieu que dans des molécules de chlorophylle qui sont spécifiquement retenues dans un complexe protéique spécial appelé centre de réaction (Figure 4).
Il existe deux types différents de centres de réaction dans les plantes (figure 5). Dans chacun de ces centres de réaction, l’électron éjecté est transféré vers une molécule acceptrice, qui peut ensuite le transmettre à une molécule différente et éventuellement le ou les électrons peuvent être utilisés pour fixer le dioxyde de carbone. Cependant, vous ne pouvez pas continuer à éjecter des électrons de ces molécules de chlorophylle spéciales, les électrons doivent être réinjectés pour remplacer ceux éjectés. Ces électrons proviennent de l’eau, ce qui entraîne l’évolution de l’oxygène.
