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La photosynthèse

  • Posté le : Lundi 3 Décembre 2012

Questions posées à :

La photosynthèse

Benoît Menand, botaniste au CNRS

Comment font les plantes pour se nourrir ? Réponse : en effectuant la photosynthèse. Cette opération combine la lumière du soleil captée par les feuilles, l’eau absorbée par les racines et le dioxyde de carbone présent dans l’air. La photosynthèse est une réaction très ancienne sur la Terre. Sans elle nous ne serions pas là car elle est à l’origine de l’oxygène que nous respirons et des végétaux dont nous nous nourrissons.

Quatre questions à Benoît Menand, botaniste au CNRS

  • Comment définir la photosynthèse ?

    La photosynthèse

    La photosynthèse est un mécanisme qui permet, à partir de l’énergie du soleil, de générer des sucres. Ces sucres, en fait des glucides, sont ensuite utilisés pour produire ce que l’on appelle de la matière organique. C’est ce que font les plantes, une grande partie des algues et certaines bactéries : elles utilisent ce mécanisme leur permettant de fabriquer les constituants dont elles ont besoin pour vivre.
    Les organismes n’opérant pas eux-mêmes la photosynthèse, comme les animaux ou les champignons, ont besoin de ceux qui en font pour vivre. Ils s’en nourrissent. Par exemple, une vache broute de l’herbe. Lorsqu’à notre tour nous mangeons de la viande ou du lait, tous les composés organiques que nous assimilons proviennent indirectement de la photosynthèse.

  • Comment s’effectue le processus ?

    La photosynthèse

    Prenons l’exemple des plantes ou des algues. Tout se passe dans ce que l’on appelle les chloroplastes, des petites structures localisées dans la cellule végétale. Ils contiennent un pigment qui donne aux végétaux leur couleur verte : la chlorophylle. C’est elle qui capte la lumière du soleil et qui permet la photosynthèse. Par ailleurs, chaque feuille comporte sur sa surface des stomates qui regorgent de petits pores. C’est par ces pores que le dioxyde de carbone (CO2) entre dans la feuille.
    Au moment où l’énergie lumineuse est utilisée, l’eau absorbée par la racine se déplace dans la tige jusqu’à atteindre la feuille. Grâce à la lumière, l’eau et le CO2 réagissent entre eux. Et le résultat de cette réaction chimique produit des glucides et de l’oxygène. L’oxygène est évacué par les feuilles grâces à leurs pores et les glucides sont utilisés pour nourrir la plante.

  • Comment ce mécanisme s’est-il mis en place au cours de l’histoire de la Terre ?

    La photosynthèse

    C’est très certainement grâce à des espèces de bactéries bien particulières, appelées cyanobactéries, que la photosynthèse a vu le jour. Ces cyanobactéries comptent parmi les plus anciens groupes d’êtres vivants connus. Des traces fossiles attestent de leur présence il y a plus de 3 milliards d’années ! Les cyanobactéries sont encore très nombreuses de nos jours et constituent une partie importante du phytoplancton, c'est-à-dire des organismes photosynthétiques des océans. Il y a un peu plus d’un milliard d’années, les algues ont fait leur apparition. Quand aux plantes terrestres, des cousines des algues vertes, elles sont apparues il y a 500 millions d’années, un peu avant l’expansion des animaux terrestres.

  • Quels sont les aspects de la photosynthèse qui intéressent les scientifiques ?

    La photosynthèse

    Les chercheurs s’intéressent beaucoup aux différents stress ressentis par les plantes, telle qu’une lumière trop intense par exemple. En se penchant sur ces questions, ils tentent de déterminer la meilleure façon de préserver les cultures et ainsi de favoriser le rendement des productions. Un autre aspect qui est sujet à d’intenses recherches, c’est l’exploitation des organismes photosynthétiques pour produire des biocarburants. Les premières générations de biocarburants se servent du sucre (betterave ou canne à sucre) et de l’amidon (blé, maïs) issus des plantes pour le transformer en bioéthanol. Les biocarburants dits de “troisième génération” sont plus prometteurs car ils ne concurrencent pas l’agriculture. Autrement dit, pour les fabriquer, on n’utilise ni céréales ni plantes entrant dans l'alimentation humaine. Une des pistes est la production d’hydrogène par des micro-organismes sous l’effet de la lumière.

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