Réponse 1:
Lors de la photosynthèse, une plante est capable de convertir l’énergie solaire en une forme chimique. Elle le fait en captant la lumière provenant du soleil et, par une série de réactions, en utilisant son énergie pour aider à construire une molécule de sucre appelée glucose.
Le glucose est composé de six atomes de carbone, de six atomes d’oxygène et de douze atomes d’hydrogène. Lorsque la plante fabrique la molécule de glucose, elle obtient les atomes de carbone et d’oxygène dont elle a besoin à partir du dioxyde de carbone, qu’elle prélève dans l’air. Mais le dioxyde de carbone ne contient pas d’hydrogène, la plante doit donc utiliser une autre source d’hydrogène. La source qu’elle utilise est l’eau. Il y a beaucoup d’eau sur la terre, et chaque molécule d’eau est composée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène.
Afin de prendre l’hydrogène dont elle a besoin pour construire des molécules de glucose, la plante utilise l’énergie du soleil pour briser la molécule d’eau, en prenant des électrons et de l’hydrogène et en libérant l’oxygène dans l’air. Les électrons qu’elle prend sont mis dans un système de transport d’électrons, où ils sont utilisés pour produire des molécules d’énergie appelées ATP qui sont utilisées pour construire la molécule de glucose – tout cela rendu possible par l’énergie du soleil.
Ainsi, pendant la photosynthèse, une plante consomme de l’eau, du dioxyde de carbone et de l’énergie lumineuse, et produit du glucose et de l’oxygène. Le sucre glucose est important car il est nécessaire à la respiration cellulaire. Pendant la respiration cellulaire, l’énergie chimique contenue dans la molécule de glucose est convertie en une forme que la plante peut utiliser pour sa croissance et sa reproduction. Lors de la première étape de la respiration, appelée glycolyse, la molécule de glucose est décomposée en deux molécules plus petites appelées pyruvate, et un peu d’énergie est libérée sous forme d’ATP. Cette étape de la respiration ne nécessite pas d’oxygène et est donc appelée respiration anaérobie. Dans la deuxième étape de la respiration, les molécules de pyruvate sont réarrangées, combinées et réarrangées à nouveau dans un cycle. Pendant que les molécules sont réarrangées dans ce cycle, du dioxyde de carbone est produit, et des électrons sont arrachés et passés dans un système de transport d’électrons qui, comme dans la photosynthèse, génère beaucoup d’ATP que la plante utilise pour sa croissance et sa reproduction. Cette dernière étape nécessite de l’oxygène et est donc appelée respiration aérobie. Ainsi, le résultat final de la respiration cellulaire est que la plante consomme du glucose et de l’oxygène et produit du dioxyde de carbone, de l’eau et des molécules d’énergie ATP.
Au début, cela ne semble pas avoir de sens ! Si la plante peut utiliser l’énergie du soleil pour produire de l’ATP, pourquoi doit-elle se donner la peine d’utiliser ensuite l’ATP pour produire du glucose, juste pour pouvoir obtenir à nouveau de l’ATP ? Il y a deux raisons pour lesquelles la plante fait cela :
Premièrement, en plus de l’ATP, la plante a besoin de matériaux pour se développer. Le glucose est un bloc de construction important qui est nécessaire pour produire toutes les protéines, l’ADN, les cellules, les tissus, etc. qui sont importants pour la vie, la croissance et la reproduction.
Deuxièmement, un problème avec le soleil est qu’il s’en va chaque nuit, et pendant l’hiver, il n’est pas très lumineux. La plante a besoin d’énergie tout le temps. Donc, en produisant du glucose, la plante peut stocker cette molécule et ensuite l’utiliser pour produire de l’énergie pendant la nuit et pendant l’hiver, quand il n’y a pas assez de soleil pour assurer une bonne photosynthèse.
Il est très intéressant de voir comment la photosynthèse et la respiration cellulaire s’entraident. Pendant la photosynthèse, la plante a besoin de dioxyde de carbone et d’eau… qui sont tous deux libérés dans l’air pendant la respiration. Et pendant la respiration, la plante a besoin d’oxygène et de glucose, qui sont tous deux produits par la photosynthèse ! Donc, d’une certaine manière, les produits de la photosynthèse soutiennent la respiration, et les produits de la respiration soutiennent la photosynthèse, formant un cycle.
Alors que les plantes peuvent compléter ce cycle par elles-mêmes, les animaux ne le peuvent pas, puisque les animaux ne sont pas capables de faire de la photosynthèse ! Cela signifie que les animaux doivent survivre uniquement grâce à la respiration. De plus, comme nous, les animaux, ne pouvons pas produire de glucose par nous-mêmes, nous devons l’obtenir d’ailleurs… en mangeant des plantes. Nous produisons le dioxyde de carbone dont les plantes ont besoin, et elles produisent l’oxygène dont nous avons besoin, puis nous les mangeons pour obtenir le glucose dont nous avons besoin. Il semble que nous ayons besoin des plantes bien plus qu’elles n’ont besoin de nous !
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