LES PLANTES
Il est temps d'explorer
Plantes et énergie solaire
Comment parler des plantes sans parler de leur capacité à utiliser l'énergie solaire ? ☀️ Vous saurez tout sur l'origine de la photosynthèse, ce que c'est chimiquement et ce qu'elle représente en terme d'importance pour le vivant.
PODCASTDOCUMENTAIRE
La photosynthèse c'est quoi ? Dans cet épisode, nous mettons en lumière ce phénomène.
D'ailleurs, est-il propre aux plantes?
Qu'est ce que la photosynthèse ? Y'a-t-il d'autres êtres vivants capables de la faire ? Est-elle à l'origine de la vie ?
Dans cette belle histoire qu'est la vie, les premiers organismes capables de photosynthèse sont les cyanobactéries. Ce sont des bactéries qui ont d'ailleurs souvent été appelé "algue bleu-verte" du à leurs couleurs (ce ne sont pas des algues) ! Ces bactéries bleuâtres vivent dans les milieux aqueux (océans et eaux douces). On retrouve des fossiles dont les plus anciens datent de 3.5 milliards d’années en Australie. C’est ce qu’on appelle des stromatolites, structures calcaires formées de cyanobactéries.
Au cours de l’évolution, la capacité à faire de la photosynthèse a été acquise par des cellules eucaryotes (cellules à noyaux qui ne sont pas des bactéries). Il s’agit d'abord des microalgues, des macroalgues et par la suite des plantes terrestres jusqu’à obtenir de nos jours, la diversité que nous connaissons des organismes photosynthétiques.
Mais alors, qu'est ce que c'est vraiment la photosynthèse ? Pour répondre à cette question, d'abord un exemple : Quand nous respirons, nous absorbons l’oxygène et rejetons le gaz carbonique. Les plantes font l’inverse : elles absorbent le gaz carbonique et rejettent l’oxygène sous l’effet de la lumière.
Voici une expérience : sous cloche hermétique, on met une plante verte, ainsi qu’une bougie allumée. À l’extérieur, une lampe va éclairer la plante verte et la bougie continue de se consumer pendant un certain temps. Maintenant, que se passe-t-il si on éteint la lampe extérieure ? La bougie s’éteint.
Conclusion : l’oxygène est produit par la plante verte quand celle-ci est éclairée par la lampe. C’est tout le principe de la photosynthèse avec le soleil.
Chimiquement, la photosynthèse a pour formule globale 6H2O + 6CO2 (lumière) → C6H12O6 + 6O2
En réalité, plus concrètement, cette réaction chimique a lieu dans des organites dédiés à cela chez les cellules eucaryotes (à noyau) qui sont les chloroplastes. C’est là d’ailleurs qu’on retrouve les pigments verts, les chlorophylles, qui donnent leur couleur verte aux plantes.
Dans ces chloroplastes se trouvent des couches de membranes dans lesquelles se trouvent ce qu’on appelle des photosystèmes (protéines).
Ces photosystèmes vont passer d’un état stable à un état excité par la présence de lumière. Cette excitation produit du dioxygène à partir d’eau mais également de l’ATP (adénosine triphosphate), une molécule très présente dans le vivant et qui va servir de “carburant” aux différentes réactions qui vont suivre dans l’organisme. Premier bilan : on a produit du dioxygène à partir d’eau grâce à la lumière.
Ensuite, cette molécule va être utilisé, dans un cycle de réaction que l’on appelle cycle de calvin et là va être utilisé le CO2 pour produire des sucres. L’enzyme utilisée lors de ce cycle est la RUBISCO (ribulose1-5 biphosphate carboxylase / oxygénase) et c’est la protéine la plus abondante sur Terre
Au terme de plusieurs suites de réactions on obtient notre formule générale vu juste avant.
La photosynthèse a évolué depuis 3.5 milliards d’années, laissant le temps à de nombreuses espèces d’optimiser ou d'adapter cette réaction à leur environnement.
Certaines plantes ont également perdues la capacité à faire la photosynthèse, le plus souvent par la perte des pigments et cela car elles sont devenues au cours de l’évolutions, parasites d’autres plantes (ou de mycorhizes), et n’ont donc plus besoin de produire leurs propres sucres (orobanches, cuscutes, monotropes). Ces plantes sont complètement blanches.
Il existe des animaux kleptoplastes, c’est à dire qui ingèrent une micro algue mais ne digèrent pas les chloroplastes et les intègrent à leur propre organisme. Une fois cette symbiose réalisée, ils sont capables de photosynthèse.
Vous savez maintenant l’importance de la photosynthèse pour le monde vivant, comment cela fonctionne, quel est son rôle et comment l’évolution a créé une diversité d’organismes pour optimiser cette réaction ou s’en passer. Les plantes ont cette capacité dans leur grande majorité, c’est une spécificité qui font d’elles des organismes à la fois singuliers et essentiel.
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