Les différentes voies de dé-excitation sont en compétition

Comme nous venons de l'étudier, l'énergie absorbée par un pigment en solution est rapidement dissipée dans l'environnement sous forme de fluorescence et/ou de chaleur. Sur cette base, il est aisé de comprendre qu'un système basé sur l'utilisation de l'énergie absorbée ne sera pas très efficace puisqu'aussitôt absorbée, l'énergie est dissipée dans l'environnement. Pour gagner en efficacité, le système devra disposer d'au moins une voie d'utilisation de l'énergie absorbée. Cette voie entrera en compétition avec les autres voies de dissipation de l'énergie absorbée (Figure 21). Intuitivement, nous comprenons que c'est le cas dans l'appareil photosynthétique. Les sections suivantes vont nous apprendre comment la construction même du système photosynthétique favorise l'utilisation de l'énergie absorbée plutôt que sa dissipation. Cette possibilité, désignée par le terme photochimie, est présentée dans la figure 21. Il est aisé de comprendre que l'énergie associée à un photon ne peut être dissipée que selon l'une de ces trois voies. Cependant, si une population de photons plutôt qu'un seul d'entre-eux est considérée, alors la dissipation de l'énergie associée à la population se répartit entre les trois voies. Il découle de ceci que si l'une des voies de dissipation est utilisée plus fréquemment, alors, les autres le seront moins. Nous verrons que le fonctionnement de l'appareil photosynthétique vise à optimiser la dissipation de l'énergie au travers de la voie photochimique.

Fig.21 : Les voies principales de dissipation de l'énergie lumineuse absorbée par l'appareil photosynthétique.

L'énergie lumineuse absorbée par les pigments photosynthétiques doit être dissipée. Cette opération peut se dérouler selon trois voies à savoir l'émission de fluorescence, la dissipation thermique ou l'utilisation de cette énergie pour un travail biochimique. En solution, seules les deux premières voies sont possibles. En revanche dans l'appareil photosynthétique, la dissipation selon la troisième voie est optimisée de telle façon que l'énergie absorbée ne soit pas dissipée dans l'environnement mais utilisée pour un travail biochimique.