Science et technologie s1246

La photosynthèse et la respiration cellulaire

​Pour les êtres vivants, il existe deux sources d'énergie : la lumière et les aliments. La lumière est utilisée par les végétaux afin qu'ils puissent concevoir leur propre nourriture, donc leur propre énergie, via la photosynthèse. Les végétaux sont des êtres autotrophes.

Quant aux aliments, ils sont utilisés par les autres vivants, comme les animaux, qui ne peuvent pas produire leur propre énergie. Ils utiliseront la respiration cellulaire afin d'extraire des aliments l'énergie qui leur est nécessaire.

La photosynthèse

La photosynthèse est un réaction de synthèse se produisant dans les cellules des plantes. Cette réaction permet aux plantes de produire du glucose grâce à l’énergie solaire.

Elle s’effectue principalement grâce à la chlorophylle, un pigment contenu dans les chloroplastes des cellules végétales, qui donnent la coloration verte aux végétaux. C'est ce pigment qui capte l'énergie lumineuse.

source

Les végétaux sont aussi appelés producteurs. Ils sont le premier maillon de la chaîne alimentaire puisqu'ils ont la capacité de transformer des molécules simples en molécules complexes (réaction de synthèse).

L'équation de la réaction de photosynthèse est la suivante :
​|6 \space CO_{2(g)}|
​|+|
​|6 \space H_{2}O_{(l)}|
​|+|​|\text {Énergie}|
​|\rightarrow|​|C_{6}H_{12}O_{6(s)}|​|+|​|6 \space O_{2(g)}|
​Dioxyde de carbone
​Eau​Lumière​Glucose​Dioxygène

Dans cette réaction de synthèse, les intrants sont l’eau et le dioxyde de carbone, puisque ce sont ces molécules qui réagissent ensemble pour former de nouvelles substances, et ce, dans des conditions particulières (soit la présence de lumière). Le dioxygène et le glucose sont quant à eux les extrants de la réaction. Le dioxygène sera libéré dans l’air et contribuera à la survie des vivants alors que le glucose sera utilisé par le producteur comme source d'énergie.

La respiration cellulaire

La respiration cellulaire est une réaction de combustion ayant lieu dans les mitochondries des cellules qui permet de transformer le glucose en énergie.

Les cellules utiliseront l'énergie produite lors de la respiration cellulaire pour effectuer les diverses activités leur permettant d'assurer leur survie.

On peut comparer la réaction de la respiration cellulaire à celle de la combustion d'un morceau de bois. Dans un feu, l'oxygène contribue à activer la combustion (en agissant comme comburant) et il en résultera un dégagement d'énergie, surtout sous forme de chaleur, et un rejet d'eau et de gaz carbonique.

L'équation de la réaction de respiration cellulaire est la suivante :
​|C_{6}H_{12}O_{6(s)}|​|+|​|6 \space O_{2(g)}|
​|\rightarrow|​|6 \space CO_{2(g)}|
​|+|
​|6 \space H_{2}O_{(l)}|
​|+|​|\text {Énergie}|
​Glucose​Dioxygène​Dioxyde de carbone
​Eau

Dans cette réaction de combustion, les intrants sont le glucose et le dioxygène. Le gaz carbonique, l'eau et l'énergie sont les extrants de la réaction. L'énergie chimique ainsi extraite est plus facilement utilisable par la cellule qu'elle ne l'était sous la forme de glucose. 

La réaction de la photosynthèse est l'inverse de la réaction de la respiration cellulaire, et vice-versa.

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