L'oxygène est un sous-produit libéré lorsque les plantes s'engagent dans la photosynthèse, le processus qu'elles utilisent pour produire leur propre nourriture. Les événements chimiques qui se produisent pendant la photosynthèse sont complexes. Le résultat est que six molécules de dioxyde de carbone et six molécules d'eau deviennent six molécules de glucose et six molécules d'oxygène. Le mot « photosynthèse » signifie « faire des choses avec la lumière ».
L'importance de l'air pour les plantes et les animaux
Sans les rapports chimiques spécifiques d'oxygène, d'azote, de dioxyde de carbone et d'autres gaz traces qui composent l'air dont les plantes et les animaux sur Terre ont besoin, rien ne serait vivant tel que nous le connaissons. Grâce à la photosynthèse, les animaux vivent en symbiose avec toute la vie végétale sur Terre. Les plantes ont besoin du dioxyde de carbone que les animaux expulsent, tandis que les animaux ont besoin de l'oxygène que les plantes produisent.
L'air est tellement essentiel à la vie sur Terre qu'en étudiant l'évolution de la photosynthèse oxygénée, Woodward Fischer et ses associés peuvent identifier des événements clés de l'histoire de notre planète, tels que la première apparition des cyanobactéries et des plantes s'est levé. Plutôt cool non ?
Eau et nutriments
Les racines des plantes absorbent l'eau et certains nutriments du sol. L'eau remonte la plante à travers le xylème, qui est un tissu spécialisé à l'intérieur de la plante. L'eau est nécessaire pour transporter les nutriments vitaux dans toute la plante, et elle devient un agent réducteur pour la chimie qui se produit pendant le processus de photosynthèse. La plante utilise de l'eau pour décomposer les molécules de dioxyde de carbone avant qu'elles ne puissent être réassemblées dans la substance sucrée que la plante utilise comme énergie stockée.
L'énergie du soleil
Les photons du soleil fournissent l'énergie nécessaire à la photosynthèse. La plante capture ces photons avec des pigments absorbant la lumière, tels que la chlorophylle et les caroténoïdes. Ces pigments sont également responsables des feuilles vertes des plantes. La chlorophylle et les caroténoïdes n'absorbent pas efficacement la lumière verte ou jaune du spectre de couleurs. En conséquence, ces couleurs se reflètent loin des feuilles, les faisant apparaître vertes à nos yeux.
Gaz carbonique
Les plantes absorbent le dioxyde de carbone de l'air par de minuscules ouvertures, appelées stomates, dans l'épiderme de la plante ou dans la couche tissulaire externe. Ces pores de stomates microscopiques s'ouvrent et se ferment au fur et à mesure que les besoins de la plante passent de l'absorption du dioxyde de carbone à l'expulsion de l'oxygène et de l'eau. Le dioxyde de carbone est présent dans l'atmosphère à partir de l'exhalation des animaux pendant la respiration, ainsi que de la matière organique en décomposition.
Faire du glucose
Une fois que tous les ingrédients nécessaires sont en place, la plante arrache une partie de l'eau qu'elle a absorbée par les racines et le dioxyde de carbone qu'elle a prélevé dans l'atmosphère. Une série de réactions chimiques et l'énergie du soleil désassemblent les molécules. Une autre série de réactions chimiques, utilisant à nouveau l'énergie du soleil, réassemble les atomes résultants en molécules de glucose. La plante stocke la majeure partie de ce sucre simple pour sa croissance et en consomme un peu pendant la photosynthèse.
Pour quel processus les cellules utilisent-elles de l'oxygène ?
L'oxygène est un sous-produit de la photosynthèse. La plante n'a pas besoin des molécules d'oxygène, elles sont donc expulsées par les stomates. L'oxygène expulsé par les plantes pénètre dans l'air pour être inhalé par les animaux et les bactéries aérobies.
Les cellules animales utilisent l'oxygène pour un processus appelé oxydation. L'oxydation est vitale pour décomposer les molécules alimentaires afin d'en extraire les molécules de glucose. Le corps utilise ensuite le glucose comme source d'énergie pour les processus métaboliques critiques qui alimentent le corps.
Expériences amusantes sur les plantes à essayer à la maison
Pour voir des plantes fabriquer de l'oxygène en action, cueillez une feuille verte d'une plante, placez-la dans un verre d'eau et laissez-la au soleil pendant quelques heures. À votre retour, vous verrez que de petites bulles d'air se sont formées sur la feuille et autour du verre. Vous aurez peut-être besoin d'une loupe pour bien voir.