Photosynthèse SVT Terminale — Mécanismes et bilan
La photosynthèse est l'un des processus biologiques les plus fondamentaux. C'est un sujet récurrent au bac de SVT — aussi bien en QCM qu'en raisonnement scientifique. Voici une fiche complète pour maîtriser toutes les étapes.
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Définition
La photosynthèse est le processus par lequel les végétaux chlorophylliens (et certaines bactéries) convertissent l'énergie lumineuse en énergie chimique stockée dans des glucides. Elle se déroule dans les chloroplastes et utilise le CO₂ atmosphérique et l'eau comme matières premières.
6 CO₂ + 6 H₂O + énergie lumineuse → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂
Bilan global de la photosynthèse
Phase lumineuse (réactions de la lumière)
La phase lumineuse se déroule dans les thylakoïdes (membranes internes du chloroplaste). Elle nécessite la lumière.
Absorption de la lumière
Les photosystèmes I et II (PSI et PSII) captent les photons grâce à la chlorophylle. Cette absorption excite les électrons.
Photolyse de l'eau
Le PSII utilise l'énergie lumineuse pour décomposer l'eau : H₂O → 2H⁺ + 2e⁻ + ½O₂. L'O₂ libéré est le "déchet" de la photosynthèse — c'est ce que les plantes relâchent dans l'atmosphère.
Transport d'électrons
Les électrons passent de PSII à PSI via une chaîne de transporteurs. Ce flux génère un gradient de protons qui permet la synthèse d'ATP (par l'ATP synthase).
Production de NADPH
Le PSI réduit le NADP⁺ en NADPH. ATP et NADPH sont les deux "monnaies énergétiques" qui alimentent la phase non-lumineuse.
Phase non-lumineuse — Cycle de Calvin (stroma)
Le cycle de Calvin se déroule dans le stroma (matrice du chloroplaste). Il n'a pas besoin directement de lumière — mais il utilise l'ATP et le NADPH produits lors de la phase lumineuse.
1. Fixation du CO₂
Le CO₂ atmosphérique est capté et fixé sur une molécule à 5 carbones (RuBP) grâce à l'enzyme Rubisco. On obtient deux molécules à 3 carbones (PGA).
2. Réduction
Le PGA est réduit en G3P (glycéraldéhyde-3-phosphate) en consommant ATP et NADPH. Le G3P est le point de départ de la synthèse du glucose et d'autres molécules organiques.
3. Régénération du RuBP
La majorité du G3P est utilisée pour régénérer le RuBP (en consommant ATP), permettant au cycle de continuer. Seule une fraction sort du cycle pour former du glucose.
Facteurs limitants de la photosynthèse
Questions bac types
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