L’excitation du PSI (du P700) est comparable à celle du PSII. La lumière est captée par l’une des 2000
molécules de chlorophylle a ou b, ou les pigments accessoires qui servent d’antenne. L’énergie est
transmise au P700 par résonnance. P700* (excité) perd un électron au profit d’un accepteur A0. C’est
une forme particulière de chlorophylle voisine de la phéocytine du PSII. On a alors de L’A0- et du
P700+. Ce dernière est un oxydant très puissant, il va récupérer un électron à partir de la
plastocyanine. A0- est un réducteur très puissant : son électron peut être transférer jusqu’au NADP+.
La protéine A1 accepte l’électron de la molécule A0- et la transférer à une molécule fer/souffre. Il
passe à la ferrédoxine, enfin une flavoprotéine, appelé ferrédoxine-NADP+-oxydoréductase
transporte les électrons de la ferrédoxine réduite au NADP+ le réduisant au NADPH.
2Fd2+red + 2H+ + NADP+ 2fd3+ox + NADPH + H+
D) Schéma en Z et transfert acyclique des électrons.
Par le jeu intégré des deux photosystèmes, le transfert des électrons, se réalise de l’eau à l’accepteur
final : le NADP+
2H2O + 2NADP+ + 8 photons O2 + 2NADPH + 2H+
E) transfert cyclique des électrons
Dans certaines conditions, le transfert peut se réaliser de manière cyclique entre le photosystème 1
et le complexe PQ cytochrome b6. Dans ce cas, le PSII n’intervient pas. Il n’y a donc pas production
d’oxygène et il n’y a pas de réduction de NADP+ . Ce système permet de déconnecter la synthese de
NADPH, de la synthèse d’ADP. Le transfert des électrons entre le pool des plastonquinones et la
plastocyanine via le complexe des cytochromes b6, produit de l’énergie. L’énergie libérée à cet
endroit est convertie pour permettre la synthèse d’ATP. Il y a pompage de protons au travers de la
membrane, du stroma vers la lumière du thylakhoïde. Il y a création d’un gradiant de protons de part
et d’autre de la membrane du thylakohide. Dans le stroma, le pH est voisin de 8, dans le lumen, le pH
est voisin de 4-5. Une partie de la lumière est donc convertie en ATP. C’est la phosphorylation
photosynthétique (photophosphorylation) (il existe une phosphorylation mitochondriale).
Conclusion : le chloroplastre assure à la fois la synthèse de NADPH (c’est le pouvoir réducteur) et
d’ATP (c’est le transporteur d’énergie). Tout deux sont nécessaire à la réduction du CO2.
H) translocation des protons.
Expérience du bain d’acide de Jagendorf et Uribe.
Phase métabolique (réactions chimiques) de la photosynthèse : l’assimilation du CO2.
Au cours de la photosynthèse, l’énergie de la lumière à été converti en énergie chimique sous forme
d’ATP et de NADPH grâce aux réactions photochimiques. Il va y avoir production de composé
organique par le cycle de Calvin par un ensemble de réaction biochimiques (phase métabolique ou
assimilation du CO2). Ces deux ensembles de réactions sont liés. La phase métabolique utilise l’ATP
et le NADPH formé au cours de l’acte photochimique. Elle régénère l’ADP et le NADP+. Les réactions
biochimiques permettent l’assimilation du CO2. Elles ne nécessitent aucune lumière. Elles ont lieu
dans le stroma des chloroplastes des organismes photosynthétiques.