À plusieurs égards, la respiration est le contraire de la photosynthèse. Dans un environnement naturel, les plantes produisent leur propre nourriture pour survivre. Comme avec la photosynthèse, les plantes absorbent l'oxygène présent dans l'air par leurs stomates.
Cette nouvelle méthode, déjà qualifiée de « saut technologique », est appelée photosynthèse inverse. Elle consiste à casser les chaînes carbonées, c'est-à-dire la cellulose des plantes, tout en consommant de l'oxygène et des photons afin de produire de l'eau et du méthanol.
La photosynthèse consiste de synthétiser une molécule complexe (le glucose), d'où le fait qu'un de ses extrants est le glucose. La respiration cellulaire est la même réaction qui se produit dans notre corps lorsque nous respirons.
Et la photosynthèse, dans le monde animal, c'est possible ? Soyons clair : chez l'humain, non. Rien dans notre organisme ne semble conçu pour capter l'énergie lumineuse.
On dénomme souvent la chlorophylle le « sang végétal », et ceci à juste titre. En effet, la molécule de chlorophylle et la molécule d'hémoglobine ne diffèrent que par un seul atome : le magnésium pour la chlorophylle, le Fer pour l'hémoglobine.
En effet, la couleur verte des plantes, c'est elles ! La chlorophylle est une substance qui retient la lumière rouge et bleue (en gros, tout ce qui n'est pas vert !). L'énergie lumineuse ainsi captée sert à convertir le gaz carbonique en sucre : c'est la photosynthèse, qui nourrit la plante.
Grâce à la photosynthèse, les végétaux jouent un rôle irremplaçable à la surface de la Terre ; en effet, les plantes vertes sont, avec quelques groupes de bactéries, les seuls êtres vivants capables d'élaborer des substances organiques à partir d'éléments minéraux.
Il y a trois mécanismes connus de fixation du dioxyde de carbone au cours de la photosynthèse : C3, C4 et CAM. Ces trois mécanismes diffèrent par l'efficacité de cette étape.
Pour qu'il y ait photosynthèse, trois éléments sont essentiels : la lumière, l'eau et le gaz carbonique. Rappelons que la sève composée d'eau et de sels minéraux se déplace des racines vers les feuilles.
Chez les plantes terrestres (Embryophytes, anciennement appelées cormophytes), la photosynthèse se réalise dans les chloroplastes des parenchymes chlorophylliens des organes chlorophylliens. Ces organes sont les feuilles, plus rarement les tiges.
La photosynthèse est réalisée par tous les organismes photosynthétiques possédant de la chlorophylle : plantes terrestres, algues, et certaines bactéries. Chez les plantes, la photosynthèse a lieu la plupart du temps dans les feuilles (plus précisément, dans la partie interne des feuilles : le mésophylle foliaire).
Chez les plantes, il existe deux types de respiration : la respiration à l'obscurité et la photorespiration. Le premier type se produit qu'il y ait présence de lumière ou non, tandis que le deuxième se produit exclusivement lorsqu'il y a de la lumière.
La plupart des cellules eucaryotes respirent. Les cellules végétales respirent aussi, mais lorsque ces dernières sont éclairées, elles procèdent à la photosynthèse qui masque la respiration cellulaire. L'élément indispensable à la respiration cellulaire est la mitochondrie.
La respiration cellulaire. La respiration cellulaire est une dégradation complète du glucose en présence d'oxygène, permettant une libération totale de son énergie. Au cours de la deuxième étape, le glucose, servant cette fois d'aliment, est "brûlé" en présence d'oxygène dans les cellules de animaux et des plantes.
La respiration cellulaire est nécessaire à la survie de la cellule, car l'énergie qu'elle produit est essentielle aux autres processus intracellulaires. Lorsque les êtres vivants respirent, concrètement, ils absorbent de l'oxygène qui est ensuite apporté à chaque cellule afin d'effectuer la respiration cellulaire.
La photosynthèse a lieu à l'intérieur des choloplastes. Les chloroplastes sont particulièrement abondants dans les feuilles : environ 500.000 chloroplastes par millimètre carré de feuille. La couleur de la feuille vient de la chlorophylle, le pigment vert contenu dans le chloroplaste.
L'eau H2O est la source d'électrons de la photosynthèse chez les plantes et les cyanobactéries. Deux molécules d'eau sont oxydées par quatre réactions successives de séparation de charges dans le photosystème II pour donner une molécule de dioxygène O2, quatre protons H+ et quatre électrons e−.
Localisation de la chlorophylle, chloroplastes
La chlorophylle se trouve dans tous les organes verts (feuilles, tiges, fleurs...) des végétaux : Phanérogames, Ptéridophytes, Bryophytes, Algues et certaines Bactéries.
Les deux phases de la photosynthèse La phase photochimique (en vert) permet la production, à partir de l'énergie de la lumière solaire, de pouvoir réducteur et d'ATP. La phase métabolique (en jaune) entraîne la fixation du carbone du CO2 et l'élaboration de composés organiques.
Il est généralement conseillé de ne pas mettre de plantes dans une chambre, car la nuit, les végétaux respirent en absorbant de l'oxygène et en rejetant du dioxyde de carbone (CO2). Mais les volumes de CO2 rejetés par les plantes sont très faibles, donc pas du tout dangereux pour la santé !
Durant la journée, les plantes profitent de la photosynthèse. Elles rejettent plus d'oxygène que de CO2. Durant la nuit, il n'y a plus de photosynthèse, les plantes respirent. Elles ne rejettent plus que du CO2, c'est pas très bon ça !
Les plantes doivent leur couleur verte à la chlorophylle.
C'est un pigment qui se trouve dans leurs feuilles et aussi dans les tiges. Il absorbe certains rayons lumineux du soleil et renvoient les rayons verts vers l'extérieur.
Les végétaux sont verts car ils possèdent des pigments, notamment la chlorophylle qui contenue dans des organites appelées chloroplastes, que l'on trouve dans le cytoplasme des cellules. Les couleurs jaune et orange prises à l'automne s'expliquent donc par l'existence d'autres types de pigments.
Fonction du chloroplaste
La chlorophylle qui donne une couleur verte aux végétaux fait partie des photosystèmes et a pour rôle de capter la lumière du soleil pour la convertir en énergie au cours de la photosynthèse.