BILAN DE LA PHASE PHOTOCHIMIQUE
La phase photochimique, dite claire, de la photosynthèse est une suite de réactions complexes
nécessitant de la lumière et se déroulant dans la membrane des thylakoïdes.!L’absorption de photons
par les pigments localisés dans la membrane des thylakoïdes constitue un apport d’énergie qui permet
un ensemble de réactions d’oxydo réduction successives. Ces réactions sont réalisées grâce à des
enzymes. L’ensemble «!protéines-pigments!» est appelé chaîne photosynthétique.
1. Excitation des pigments photosynthétiques et libération d'électrons:
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Quand un photon lumineux est absorbé par une molécule de chlorophylle a, un électron est
libéré; celui-ci change alors d'orbite en élevant son niveau d'énergie. La molécule de chlorophylle a passe
alors à l'état excité en donnant un électron:
Chlorophylle a -----> e - (oxydation)
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Cet électron instable est piégé par un accepteur d'électrons qui est réduit:
T+ + e - --------> T (réduction)
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NB!: L'état excité se propage aux molécules voisines qui constituent une "antenne collectrice", située dans
les membranes des thylakoïdes, qui récupèrent et transmettent les électrons aux pigments photosynthétiques
organisés en photosystèmes.
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2. Transit des électrons à travers les photosystèmes de la membrane des thylakoïdes des
chloroplastes. (Hors programme)
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Les électrons transitent à travers les photosystèmes (ensemble de pigments) de la membrane des
thylakoïdes des chloroplastes.
Le premier accepteur d'électrons les transfère le long d'une chaîne de réactions d'oxydo-réduction
(chaîne photosynthétique) jusqu'à un dernier accepteur d'électrons qui est alors réduit:
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R+ (forme oxydée) + 2H+ + 2e - --------> RH2 (forme réduite) (2)
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3. Régénération du donneur d'électrons et photolyse de l'eau
Pour fonctionner à nouveau la molécule de chlorophylle a, oxydée, devra revenir à l'état réduit
en empruntant l'électron perdu à un autre donneur d'électrons; c'est la molécule d'eau qui fournit cet
électron en subissant une oxydation ou photolyse de l'eau:
H20 ----- > 2 H+ + 1/2 O2 + 2e - (1)
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Conclusion: le dioxygène formé et rejeté par les végétaux chlorophylliens sous forme gazeuse est
un "déchet" de la photosynthèse; il provient de la photolyse de l'eau dans les chloroplastes.
Les protons formés H+ s'accumulent dans la cavité des thylakoïdes et il se crée une différence de
concentration ou gradient de protons entre la cavité des thylakoïdes et le stroma des chloroplastes.
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4. Établissement d'un flux de protons qui active une une ATP synthétase (enzyme active au niveau
de la membrane du thylakoïde)
Approfondissement!: http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Photosynthese-cours/15-ATPsynthase.htm
Animation!: http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/metabolism/atpsyn1.swf
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Ainsi s'accumulent des protons H+ dans le stroma; ils serviront à la régénération de R:
RH2 (forme réduite) ----> R (forme oxydée) + 2H+ + 2e -
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