En fin de compte, la vie sur Terre dépend de l'énergie du soleil. D'un point de vue biologique, la majeure partie de cette énergie est exploitée à travers un processus appelé photosynthèse. Grâce à ce processus, les organismes utilisent la lumière solaire pour construire des composés de carbone qui nécessitent un apport d'énergie et de stocker cette énergie sous forme de liaisons chimiques. Photosynthèse libère également de l'oxygène dans l'atmosphère. De plus, beaucoup de nos sources actuelles d'énergie, telles que les combustibles fossiles, en fin de compte découlent de l'activité photosynthétique ancienne.
Brève description
Les organismes photosynthétiques utilisent l'énergie du soleil pour combiner le dioxyde de carbone (CO2) et de l'eau pour former des sucres. En plus de la séquestration du CO2 qu'ils libèrent de l'oxygène (O2) dans l'atmosphère. La lumière du soleil est capté par les pigments, les plus importants sont les différents types de chlorophylle. Les deux émissions de CO2 et O2 sont échangés avec les environnement pores appelés stomates approfondies, qui peuvent être ouvertes ou fermées
photorespiration
Le catalyseur responsable de l'introduction de molécules de CO2 dans le cycle, une enzyme appelée Rubisco, peut également servir de médiateur l'incorporation de O2. Ce processus est connu sous le nom photorespiration, et il dégage du CO2 et consomme de l'oxygène. Ainsi, la photosynthèse et la photorespiration sont des processus opposés, et les plantes ont développé des mécanismes pour réduire au minimum le montant et les conséquences de la photorespiration. Les sections suivantes traitent plusieurs moyens que les plantes utilisent pour minimiser les pertes de CO2.
C3 photosynthèse
Le nom vient du fait que le CO2 est incorporé dans un composé de 3-carbone. Il est le plus commun. Dans des conditions fraîches et humides, il est très efficace. Bien que certains photorespiration peut se produire à des températures plus élevées, le système balaye le CO2 libéré et récupère jusqu'à 75% de celui-ci.
C4 photosynthèse
Dans ce type de photosynthèse, le CO2 est incorporé dans un composé 4-carbone. Ce mécanisme se trouve dans les plantes qui vivent dans des environnements chauds. Il fonctionne en concentrant CO2 dans le site de l'activité de la Rubisco. Ceci a pour conséquence de réduire drastiquement photorespiration, car l'enzyme sera préférentiellement utiliser le CO2 plus abondant sur l'oxygène. Elle requiert des structures anatomiques particulières.
CAM photosynthèse
Ce processus se trouve dans les plantes du désert, comme les cactus. Il permet à ces plantes d'utiliser l'eau plus efficacement, un avantage évident dans un environnement désertique. Afin d'échanger CO2 avec l'environnement, les plantes doivent ouvrir leurs pores, mais cela les expose à la perte d'eau par évaporation. Le mécanisme à came fonctionne en permettant aux plantes d'incorporer le CO2 de l'environnement pendant la nuit, ce qui minimise les pertes d'eau. Le CO2 est stocké et utilisé pendant la journée, lorsque la lumière est à nouveau disponible à la puissance de la photosynthèse.