La photosynthèse

A partir des Fig 5 et 6 ci-dessous, essayez d'expliquer l'importance et le rôle de la photosynthèse dans la biosphère.

Réponses :

La photosynthèse et le cycle du carbone

L'équation générale de la photosynthèse est en présence de lumière:

6 CO₂ + 6 H₂0 → molécules riches en énergie + O₂

La photosynthèse est un processus biologique qui associe des procédés biophysiques et biochimiques permettant de convertir l'énergie des photons en énergie chimique. Cette dernière est mise en réserve dans des molécules organiques, essentiellement des hydrates de carbone. De ce point de vue, la photosynthèse est donc un mécanisme essentiel au développement de la vie telle que nous la connaissons car c'est le seul mécanisme permettant la création de molécules organiques à partir de dioxyde de carbone. La photosynthèse est donc essentielle à la formation de la matière vivante carbonée. Regardons la figure 4. Elle présente trois exemples de chaînes alimentaires. Chacune des chaînes alimentaires repose par un étage “producteur primaire”. Ces producteurs primaires sont tous des êtres doués de photosynthèse. Ceci a pour conséquence que tous les atomes de carbone qui constituent les organismes autres que les producteurs primaires sont un jour passés dans un organisme photosynthétique.

Les différentes chaînes alimentaires, quel que soit le type de biome, débutent toutes par le compartiment des producteurs primaires.

D'une manière générale, ces organismes sont des plantes, des algues ou des bactéries. Les animaux, à l'exception de quelques exceptions (voir encart 1) ne réalisent pas la photosynthèse.

Si l'on fait abstraction de l'augmentation de la quantité de molécules de CO₂ atmosphérique liée aux activités humaines, on peut constater que la concentration en CO₂ dans l'atmosphère est relativement constante au cours des ans. Cette constatation est surprenante car nous venons de décrire la photosynthèse comme un processus utilisant le CO₂ de l'environnement pour fabriquer des molécules organiques riches en énergie. D'un autre côté, il est bien établi que la majorité des organismes vivants présente une activité respiratoire aérobie c'est-à-dire qu'ils consomment l'O₂ atmosphérique pour brûler les hydrates de carbone, générant ainsi de l'eau et du CO₂. La photosynthèse et la respiration sont deux phénomènes biologiques complémentaires formant un cycle (Figure 70).

Le CO₂ qui est utilisé dans le processus photosynthétique peut avoir plusieurs origines parmi lesquelles se trouvent les activités industrielles et la respiration et la dissolution des carbonates des roches. Le phénomène, quant à lui, nécessite l'O₂ qui est produit par la photosynthèse. La respiration et la photosynthèse sont donc deux mécanismes complémentaires. Par ailleurs, il a été estimé qu'à la surface de la terre, environ, 10000 T d'O₂ étaient consommées par seconde au travers de l'activité respiratoire. A ce rythme, la totalité de l'O₂ présent dans l'atmosphère terrestre serait consommé en 3000 ans environ ! Dès lors, la photosynthèse doit être un mécanisme très efficace pour permettre le renouvellement de l'O₂ atmosphérique. Ainsi, lorsque les conditions sont bonnes, l'activité de génération d'O₂ par la photosynthèse est 30 fois plus importante que la respiration !