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====== photosynthèse  ====== ===== Définition ===== Fonction de tous les organismes chlorophylliens assurant la synthèse des glucides, à partir d'eau et de dioxyde de carbone (CO₂), avec la lumière pour source d'énergie. **n. f.** (gr. //phôtos//, lumière). **Voir :** [[glossaire:entrees:c:chlorophylle|chlorophylle]], [[glossaire:entrees:d:dioxyde_de_carbone|dioxyde de carbone]], [[glossaire:entrees:g:glucide|glucide]]. ===== Informations complémentaires ===== La première étape de la photosynthèse se déroule au sein des chloroplastes. C'est la décomposition de l’eau (photolyse), avec libération d'oxygène (O₂), de protons et d'électrons, et production d'adénosine triphosphate (ATP). Celui-ci sert, dans une deuxième étape, à la fixation du CO₂ sous forme de molécules de sucres simples, tout d'abord à trois atomes de carbone (cycle de Calvin), puis de glucose (6 C). Au cours des étapes ultérieures, il y a production de saccharose (12 C) et d'amidon (polymère du glucose). Les glucides servent de base pour l'élaboration de toutes les autres molécules nécessaires au développement de l'organisme (lipides, protides, etc.), tant comme source d'énergie, pour le métabolisme respiratoire (formation d'ATP), que comme source de carbone. **Voir :** [[glossaire:entrees:a:amidon|amidon]], [[glossaire:entrees:a:atp|ATP]], [[glossaire:entrees:c:chloroplaste|chloroplaste]], [[glossaire:entrees:e:electron|électron]], [[glossaire:entrees:g:glucose|glucose]], [[glossaire:entrees:l:lipide|lipide]], [[glossaire:entrees:m:metabolisme|métabolisme]], [[glossaire:entrees:p:photolyse|photolyse]], [[glossaire:entrees:p:polymerisation|polymérisation]], [[glossaire:entrees:p:protide|protide]], [[glossaire:entrees:p:proton|proton]], [[glossaire:entrees:r:respiration|respiration]], [[glossaire:entrees:s:saccharose|saccharose]]. ==== La photosynthèse en milieu marin ==== Comme en milieu aérien, l'activité photosynthétique en milieu marin dépend de la lumière, mais aussi de la teneur en dioxyde de carbone. L'eau étant un obstacle aux rayons lumineux, ceux-ci ne pénètrent pas, en général, au-delà de 50 mètres de profondeur. La profondeur atteinte dépend de la turbidité de l'eau. De toutes façons, au-delà des 50 m la décroissance du rayonnement est rapide. L'obscurité est totale au-delà de 500 m de profondeur. C'est la zone aphotique. Un autre facteur important des activités physiologiques (photosynthèse, en particulier) est la température du milieu marin. Or, si la température des couches supérieures est variable, l'eau de mer ne gèle pas, sauf parfois en proximité de certains rivages. On peut remarquer que pour les biosynthèses autres que les sucres (lipides, protides, acides nucléiques, etc.), les végétaux aquatiques, comme les végétaux terrestres, ont besoin d'éléments minéraux, qui peuvent devenir des facteurs limitants pour la production primaire. C'est pourquoi, afin d'augmenter la fixation du CO₂ par la photosynthèse et la croissance du phytoplancton, des actions de fertilisation des océans ont été expérimentées, dans le cadre des techniques de géo-ingénierie climatique. **Voir :** [[glossaire:entrees:f:facteur|facteur]], [[glossaire:entrees:f:fertilisation|fertilisation]], [[glossaire:entrees:g:gel|gel]], [[glossaire:entrees:g:geo-ingenierie_climatique|géo-ingénierie climatique]], [[glossaire:entrees:t:turbidite|turbidité]]. ==== Les services écosystémiques de la photosynthèse ==== La photosynthèse est : - à la base de l'entrée d'énergie dans tous les écosystèmes recevant la lumière solaire ; - un des phénomènes essentiels des cycles de l'eau et du carbone ; - à l'origine de puits de carbone (assurant la fixation du CO₂) indispensable à l'équilibre climatique de la planète. **Voir :** [[glossaire:entrees:c:cycle_de_l'eau|cycle de l'eau]], [[glossaire:entrees:c:cycle_du_carbone|cycle du carbone]], [[glossaire:entrees:p:puits_de_carbone|puits de carbone]], [[glossaire:entrees:s:service_ecosystemique|service écosystémique]]. ==== Photosynthèse et taux de CO2 atmosphérique ==== Pour la majorité des espèces végétales, comme le blé, le riz, la tomate, la photosynthèse est stimulée par un taux élevé de CO₂ atmosphérique. Si les conditions sont optimales par ailleurs, cette stimulation peut favoriser la productivité agricole. Par contre, on peut penser que si les teneurs en azote sont faibles, la production en protéines sera faible, avec des conséquences négatives en termes de malnutrition. De même pour la teneur en fer. **Voir :** [[glossaire:entrees:a:azote|azote]], [[glossaire:entrees:e:element_mineral|élément minéral]], [[glossaire:entrees:g:graine|graine]], [[glossaire:entrees:m:malnutrition|malnutrition]], [[glossaire:entrees:p:productivite|productivité]], [[glossaire:entrees:p:proteine|protéine]]. **Fig. :** Les différents éléments nécessaires à la photosynthèse (les thylakoïdes ne sont pas représentés ici) et les molécules produites par celle-ci. ^{{p/image5.png?313x333}}^\\ \\ ATP : molécule transférant l’énergie au cours du métabolisme.\\ \\ \\ \\ \\ \\ enzymes : il s’agit des enzymes du cycle de Calvin.\\ \\ \\ \\ \\ \\ H⁺ : proton\\ \\ \\ \\ \\ \\ H₂O : eau\\ \\ \\ \\ \\ \\ CO₂ : dioxyde de carbone\\ \\ \\ \\ \\ \\ O2 : dioxygène\\ \\ ^