Dernière mise à jour le 14/11/07
Interprétation du processus de la photosynthèse à l'échelle du chloroplaste

1) La phase photochimique de conversion d’énergie.

a. La chlorophylle, photo-excitée pourvoyeuse d’électrons.

  • La chlorophylle excitée cède des électrons à une première molécule transporteuse d’électrons, plus avide que la chlorophylle en électrons.
  • La chlorophylle ayant perdu des électrons doit en retrouver pour revenir au repos et être à nouveau utilisable, c’est à dire, fournisseur d’électrons sous l’action de l’énergie lumineuse.
  • Pour cela :
    • La photolyse de l’eau qui se produit dans l’espace thylakoïdien, libère les électrons nécessaires. Elle libère aussi des protons (H+) et des molécules de O2 qui sont rejetées hors du chloroplaste.

b. La chaîne des transporteurs d’électrons dans la membrane des thylakoïdes, dite chaîne photosynthétique.

  • Le premier transporteur, à son tour perd ces électrons au contact d’une seconde molécule plus avide que lui en électrons. Et ainsi de suite dans la membrane du thylakoïde, créant ainsi un courant électrique…
  • Chaque réaction est exothermique et libère de l’énergie dans le stroma. Le dernier transporteur libère les électrons dans le stroma.

3) Les réactions obscures.

a. L’assimilation du dioxyde de carbone.

  • Le dioxyde de carbone se fixe sur un accepteur en C5. Sous l’action des protons, des électrons libérés par TH + H+ et de l’énergie fournie par l’ATP, se forment les molécules en C3 de triose.
  • Ces trioses servent alors à :
    • régénérer l’accepteur en C5 (pentose)
    • synthétiser des molécules en C6 (hexose) comme le fructose ou le glucose.
  • Toutes ces réactions sont contrôlées par un nombre très important d’enzymes, chacune d’elles étant spécifique d’une réaction.

b. Utilisation des sucres synthétisés.

  • Pendant le jour le glucose peut être stocké dans le stroma sous forme d’amidon. L’amidon sera hydrolysé durant la nuit en saccharose pour pouvoir quitter le chloroplaste de la cellule.
  • Une partie des hexoses quitte le chloroplaste directement sans avoir été stockée, une autre est utilisée pour la synthèse d’acides aminés et d’acides gras, ce qui suppose l’utilisation d’éléments tels que N, S, P, … provenant des sels minéraux dissous dans la sève brute.

2) La phase de couplage des réactions dans le stroma

a. L’énergie libérée.

  • Elle est récupérée sous d’une liaison à haute énergie, la liaison phosphate :

    • ADP : adénosine diphosphate
      ATP : adénosine triphosphate
  • Réaction réversible qui permet le « recyclage » de l’ADP, permettant sa réutilisation comme réservoir d’énergie pour alimenter la réaction obscure qui se déroule dans le stroma.

b. Les électrons et les protons émis par le thylakoïde.

  • Un accepteur d’électrons du stroma le T+, encore plus avide que les précédents transporteurs, récupère des électrons émis par la chaîne photosynthétique ; cela lui permet aussi de fixer les protons libérés par la photolyse de l’eau. Ainsi protons et électrons sont mis en réserve comme l’était l’énergie pour la réaction obscure dans le stroma.

    • T = NADP : Nicotinamide adénine dinucléotide phosphate