La première étape de la photosynthèse est la réaction dépendante de la lumière. Au cours de cette étape, les molécules de chlorophylle absorbent des photons et utilisent cette énergie pour libérer un électron sous tension. L'électron est transmis à une chaîne de molécules et d'enzymes qui l'utilisent pour créer deux molécules porteuses d'énergie, l'ATP et le NADPH .
Pour remplacer les électrons perdus, la chlorophylle divise les molécules d'eau, absorbant les électrons et dégageant de l'oxygène gazeux et des ions hydrogène : 2H 2 O → O 2 + 4H + + 4e – . L'ATP et le NADPH participent ensuite aux réactions indépendantes de la lumière (ou « sombres ») du cycle de Calvin.
Le cycle de Calvin
Le cycle de Calvin est une série circulaire de réactions qui utilisent les molécules porteuses d'énergie (ATP et NADPH) créées dans les réactions dépendantes de la lumière pour « fixer » le dioxyde de carbone dans des molécules organiques .
Dans le cycle de Calvin, une molécule de CO 2 réagit avec le ribulose bisphosphate (RuBP), une molécule à cinq atomes de carbone, en ajoutant un atome de carbone pour créer deux molécules de glycéraldéhyde 3-phosphate (GA3P), contenant chacune trois atomes de carbone.
Cinq molécules de GA3P sur six produites au cours du cycle sont utilisées pour régénérer le RuBP. Cinq molécules de GA3P (avec trois atomes de carbone chacune) créent trois molécules de RuBP (avec cinq atomes de carbone chacune). La sixième molécule de GA3P est utilisée pour créer du glucose. Deux molécules GA3P créent une seule molécule de glucose contenant six atomes de carbone.
Les molécules porteuses d’énergie ATP et NADPH font avancer la série de réactions.
Comment les plantes utilisent-elles leur apport en glucose ?
Le glucose créé lors de la photosynthèse fournit l’énergie nécessaire à tous les autres processus cellulaires de la plante. Les plantes peuvent transporter le glucose là où il est nécessaire via un deuxième type de tissu vasculaire appelé phloème . Le xylème transporte l'eau et les minéraux jusqu'aux feuilles pour être utilisés dans la photosynthèse, et le phloème ramène le glucose vers d'autres parties de la plante. Le xylème et le phloème forment ensemble les « nervures » des feuilles et des tiges des plantes.