La succession des deux phases de la photosynthèse
Comment l'énergie lumineuse est convertie en énergie chimique ? Comment est transformé le CO2 atmosphérique ? Quels sont les produits issus de la photosynthèse ?
• Les caroténoïdes (carotènes et xanthophylles) sont des pigments de couleur jaune orangé.
• Les chlorophylles a et b sont des pigments verts. Ces pigments sont organisés en photosystèmes à l'intérieur de la membrane des thylakoïdes.
• Les électrons arrachés parcourent toute une chaîne de transporteurs (séries de réactions d'oxydo-réduction) jusqu'à un accepteur final R qui est réduit en RH2 : les électrons riches en énergie sont donc mis en réserve dans RH2.
• Au cours de ce transfert, il y a formation d'adénosine triphosphate (ATP) à partir d'ADP (adénosine diphosphate) et d'un Pi (phosphate inorganique). Il y a phosphorylation.
• Les molécules de Chl vont chercher à combler les « trous » laissés par les électrons qui ont été « arrachés » : c'est l'eau (H2O) qui va céder des électrons et des protons pour régénérer les molécules de Chl. Ce retrait scinde la molécule d'eau et permet la formation et la libération d'O2 : il y a photolyse.

Dans des conditions expérimentales, à partir d'une suspension de chloroplastes, il n'y a libération d'O2 que si on ajoute dans le milieu un accepteur d'électrons : c'est Hill qui le constate dès 1937, d'où le nom donné au « réactif de Hill ».
Cette condition expérimentale montre que ce n'est pas le CO2 qui joue le rôle d'accepteur d'électrons issus de la photolyse de l'eau.
Le carbone entre dans cette phase sous forme de CO2 et il en ressort sous forme d'un glucide à 3 atomes de carbone : le 3-phosphoglycéraldéhyde ou C3P (triose phosphate).
Pour fabriquer une molécule de ce triose phosphate, le cycle doit fixer trois molécules de CO2.
• Le composé intermédiaire se scinde instantanément en 2 molécules à 3 atomes de carbone : le 3-phosphoglycérate (APG).
• Chaque molécule de phosphoglycérate reçoit un groupement phosphate supplémentaire pris à l'ATP, le RH2 lui cède ses électrons et ses protons et est réoxydé en R : cette réaction d'oxydo-réduction permet la formation du triose phosphate (C3P).
• Une partie permet la synthèse de molécules glucidiques, puis de protides et de lipides ultérieurement.

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