Sciences
Qu'est-ce que la photosynthèse ?
Réponse rapide
La photosynthèse est la façon dont les plantes vertes fabriquent leur nourriture. Elles utilisent l'énergie du soleil pour transformer le dioxyde de carbone de l'air et l'eau du sol en sucre, en rejetant de l'oxygène.
En une phrase
La photosynthèse est la façon dont les plantes vertes utilisent l'énergie de la lumière du soleil pour fabriquer leur propre nourriture (un sucre) à partir de l'eau et du dioxyde de carbone de l'air, en rejetant de l'oxygène.
Explication
Qu'est-ce que la photosynthèse ? Explication simple
Les animaux doivent manger pour obtenir de l'énergie. Les plantes, elles, sont différentes : elles fabriquent leur propre nourriture. Le mot photosynthèse vient du grec et veut dire « assembler avec la lumière » (photo = lumière, synthèse = assemblage).
Une feuille ressemble à une minuscule cuisine qui fonctionne à l'énergie solaire. Dans ses cellules se trouvent des éléments verts appelés chloroplastes, remplis d'une substance verte, la chlorophylle. La chlorophylle absorbe l'énergie de la lumière du soleil. La plante utilise cette énergie pour assembler deux ingrédients simples :
- l'eau, remontée du sol par les racines et la tige
- le dioxyde de carbone, un gaz qui entre par de minuscules trous sous les feuilles, les stomates
Le résultat est du glucose, un sucre que la plante utilise pour son énergie et pour fabriquer de nouvelles feuilles, tiges et racines. La plante en transforme aussi une partie en amidon pour faire des réserves, par exemple dans les pommes de terre. Il reste de l'oxygène, qui part dans l'air par les stomates.
L'équation de la photosynthèse
En mots :
dioxyde de carbone + eau → (énergie lumineuse) → glucose + oxygène
Au collège, on l'écrit aussi avec des formules chimiques :
6 CO₂ + 6 H₂O → (lumière) → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂
Il y a autant d'atomes de chaque sorte des deux côtés : 6 atomes de carbone, 12 d'hydrogène et 18 d'oxygène. Rien ne disparaît, tout est réarrangé.
Comment se passe la photosynthèse, étape par étape ?
Étape par étape
- Les racines puisent l'eauL'eau et les sels minéraux du sol montent dans la tige jusqu'aux feuilles.
- Les feuilles captent le dioxyde de carboneCe gaz de l'air entre par les stomates.
- La chlorophylle capte la lumièreDans les chloroplastes, l'énergie du soleil est absorbée.
- La plante fabrique du sucreGrâce à cette énergie, l'eau et le dioxyde de carbone deviennent du glucose.
- L'oxygène est rejetéIl sort de la feuille et part dans l'air que nous respirons.
Un arbre fait d'air ?
Voici le plus surprenant : un énorme arbre est fabriqué surtout avec de l'air. Le carbone de son bois vient du dioxyde de carbone. Le sol donne à la plante de l'eau et de petites quantités de sels minéraux, mais pas la plus grande partie de sa masse. En stockant ce carbone, les forêts aident aussi à limiter le réchauffement climatique.
Photosynthèse et respiration : quelle différence ?
Les plantes respirent aussi, comme les animaux. Elles décomposent une partie du sucre qu'elles fabriquent pour libérer de l'énergie, de jour comme de nuit.
| Photosynthèse | Respiration | |
|---|---|---|
| Quand ? | seulement à la lumière | tout le temps, jour et nuit |
| Qui ? | plantes vertes, algues | tous les êtres vivants |
| Gaz absorbé | dioxyde de carbone | oxygène |
| Gaz rejeté | oxygène | dioxyde de carbone |
| Le sucre est… | fabriqué | utilisé pour l'énergie |
En journée, une plante fait beaucoup plus de photosynthèse qu'elle ne respire : elle rejette donc plus d'oxygène qu'elle n'en consomme.
Pourquoi la photosynthèse est-elle si importante ?
Presque toute la vie sur Terre en dépend. Les plantes sont le point de départ des chaînes alimentaires : l'herbivore mange la plante, le carnivore mange l'herbivore. Et l'oxygène que nous respirons vient de la photosynthèse des plantes et des algues.
Exemples
- Un tournesol qui se tourne vers la lumière pour capter le plus d'énergie possible.
- Une plante aquatique, comme l'élodée, qui rejette de petites bulles d'oxygène par temps ensoleillé.
- Les algues et le plancton végétal de l'océan, qui produisent environ la moitié de l'oxygène du monde.
- Une plante laissée dans un placard sombre qui devient pâle et fragile parce qu'elle ne peut pas faire la photosynthèse.
- Une pomme de terre, pleine de l'amidon fabriqué par les feuilles de la plante.
Ce dont la plante a besoin :
| Besoin | D'où il vient | Que se passe-t-il sans ? |
|---|---|---|
| Lumière | le Soleil (ou une lampe) | la plante pâlit et s'affaiblit |
| Eau | le sol, par les racines | la plante fane |
| Dioxyde de carbone | l'air, par les stomates | pas de sucre fabriqué |
| Chlorophylle | les chloroplastes des feuilles | pas de capture de lumière |
Erreurs fréquentes
- « Les plantes trouvent leur nourriture dans le sol. » Le sol donne de l'eau et des sels minéraux, un peu comme des vitamines. La nourriture (le sucre) est fabriquée dans les feuilles.
- « Les plantes respirent du dioxyde de carbone et les animaux de l'oxygène. » Les plantes absorbent du dioxyde de carbone pour la photosynthèse, mais elles utilisent aussi de l'oxygène pour respirer, tout le temps.
- « Seules les grandes plantes vertes font la photosynthèse. » Les algues et le minuscule plancton végétal qui flotte dans l'océan la font aussi.
- « Les feuilles sont vertes parce qu'elles absorbent le vert. » C'est l'inverse : la chlorophylle absorbe surtout la lumière rouge et bleue et renvoie la verte, que nos yeux voient.
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La photosynthèse
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Question 1 sur 4
Quel gaz les plantes absorbent-elles pour la photosynthèse ?
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À toi de jouer
Apprends quelles parties de la plante font quel travail, puis tente une petite expérience : couvre une partie d'une feuille de plante d'intérieur avec du papier d'aluminium pendant quelques jours et observe ce qui change. Ensuite, teste-toi. Les réponses sont juste en dessous.
- De quels trois éléments une plante a-t-elle besoin pour faire la photosynthèse ?
- Quel gaz la plante rejette-t-elle pendant la photosynthèse ?
- Comment s'appelle la substance verte qui capte la lumière ?
- Une plante fait-elle la photosynthèse la nuit ?
- Par où le dioxyde de carbone entre-t-il dans la feuille ?
Réponses : 1) La lumière, l'eau et le dioxyde de carbone. 2) L'oxygène. 3) La chlorophylle. 4) Non, il faut de la lumière ; mais elle continue de respirer. 5) Par les stomates, de minuscules trous surtout sous la feuille.
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