Les parties aériennes de la plante, notamment les feuilles, sont les lieux de la photosynthèse. Les cellules chlorophylliennes contiennent de nombreux chloroplastes où se réalise la photosynthèse.

Equation bilan de la photosynthèse : 6 CO₂ + 6 H₂O = C₆H₁₂O₆ + 6 O₂.

Le chloroplaste est l'unité fondamentale de la photosynthèse. Il est compartimenté par des membranes. Il existe deux compartiments fonctionnels dans le chloroplaste :

• Les thylakoïdes, dont les membranes contiennent les pigments chlorophylliens qui captent certaines radiations lumineuses utilisées pour la PS.
• Le stroma, où sont synthétisées les molécules organiques.

CF schémas.

La première phase de la PS, la phase photochimique, a lieu dans la membrane des thylakoïdes. Au cours de cette phase, l'énergie lumineuse captée par les pigments chlorophylliens permet la photolyse de l'eau et conduit à la formation de O₂ qui est rejeté par la plante ; ainsi que la formation d'énergie chimique sous forme d'un composé réduit RH₂ et d'ATP.

La deuxième phase de la PS, la phase chimique, se déroule dans le stroma des chloroplastes. Durant cette phase, le CO₂ est réduit, ce qui conduit à la formation de glucose et d'autres sucres solubles. Cette phase ne nécessite pas directement d'énergie lumineuse mais dépend de la présence de molécules formées lors de la phase photochimique.

Les plantes produisent des glucides lors de la PS, temporairement stockés sous forme d'amidon dans les chloroplastes, ils sont ensuite transportés vers l'ensemble des organes de la plante. Ils sont alors transformés dans les cellules grâce à des enzymes variées en de nombreux produits assurant les différentes fonctions biologiques de la plante.

A- Produits de la PS et production d'énergie.

Les végétaux sont autotrophes. Les glucides produits sont utilisés par les cellules pour réaliser la respiration cellulaire et donc produire de l'énergie nécessaire à leur fonctionnement.

Equation de la respiration cellulaire : C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ = 6 H₂O + ATP.

B- Produits de la PS et constitution de réserves.

Les glucides sont transformés en molécules de réserve.

En hiver ou lors de longues périodes de sècheresse, certaines plantes perdent leurs feuilles ou leurs parties aériennes, d'autres meurent. Des organes de réserve permettent de stocker de la matière organique en attendant le retour de conditions plus favorables au développement et à la PS. (Exemple : réserve d'amidon dans les tiges souterraines de pommes de terre.)

Les réserves permettent aussi d'assurer la reproduction. Chez les plantes annuelles, la pérennité est assurée par les graines qui sont produites lors de la reproduction sexuée. La graine contient de la matière organique qui nourrira l'embryon puis la jeune plantule lors de la germination. (Exemple : lipides dans les noisettes, amandes etc.)

Les réserves permettent aussi d'assurer une reproduction asexuée. Par exemple, les tubercules de pommes de terre peuvent germer ou les rhizomes du gingembre peuvent se fragmenter et redonner de nouveaux individus grâce aux réserves.

C- Produits de la PS et croissance et port de la plante.

A partir du glucose formé, les cellules végétales fabriquent des molécules de cellulose, qui est le principal constituant de la paroi végétale. La cellulose n'est pas digérée par les humains et constitue ce que nous appelons les fibres de notre alimentation qui aident au bon fonctionnement de notre système digestif.

La lignine imperméabilise et rigidifie les cellules, ce qui donne un matériau léger et rigide, le bois, responsable du port dressé des plantes qui permet à certains arbres d'atteindre des tailles de plusieurs dizaines de mètres de haut.

D- Produits de la PS et interactions avec d'autres êtres vivants.

Les molécules produites lors de la PS jouent un rôle important dans les interactions des plantes avec les autres organismes de leur environnement.

Interactions mutualistes : De nombreuses plantes se reproduisent grâce à des insectes pollinisateurs. Les fleurs produisent alors un pollen abondant et un liquide riche en sucres : le nectar. Elles attirent les insectes pollinisateurs en signalant la présence de ces matières comestibles grâce à des molécules organiques volatiles et en affichant des couleurs vives.

nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnLa majorité des plantes puisent l'eau et les ions minéraux grâce à des symbioses avec d'autres organismes. Dans ce cas les glucides produits par la PS servent aussi à nourrir le symbiote en échanges des éléments nutritifs nécessaires à la plante.

Interactions compétitives : La très grande majorité des plantes produisent des molécules toxiques ayant pour fonction de se protéger contre les phytophages. Exemples : huiles essentielles, nicotine, tanins etc.