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Chlorophylle: le pigment vert qui absorbe la lumière excepté le vert. |
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Pourquoi pas l'orange et le jaune? Car à l'origine, les organismes vivaient dans la mer et ces longueurs d'onde ne pénètrent pas à plus de 5 mètres dans l'eau. |
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Le bleu et le rouge sont les couleurs absorbées. La chlorophylle-a absorbe les bleus aux alentour de 425 nm et les rouges aux alentours de 660 nm. La chlorophylle-b absorbe les bleus aux alentour de 450 nm et les rouges aux alentour de 640 nm. Le B-caroténe absorbe les bleus aux alentour de 450-480 nm. Le xanthophile absorbe les bleus aux alentour 450-480 nm. Le anthocianine absorbe les bleus aux alentour 425-480 nm et le vert & jaune de 480-600 nm. Le phycoerhytrine absorbe les jaunes aux alentour de 560 nm et un peu dans l'ultraviolet à 275 nm. Le phycocyanine absorbe l'orange aux alentour de 625 nm et un peu dans l'ultraviolet à 275 nm. |
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Ces pigments ne sont pas tous présent dans les feuilles; cela dépend des espèces. |
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Les pigments accessoires, transmettent l'énergie absorbée à la chlorophylle-a. |
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Les rayons ultraviolets ont des ondes très courtes. Elles pénètrent dans les structures biologiques et les détruisent. Les rayons infrarouges ont des ondes trop longues pour être récupérées par les molécules chimiques qui sont trop petites par rapport aux longueurs de ces ondes. La masse d'eau dans la feuille par contre absorbe l'onde et se réchauffe. Il est donc crucial pour la plante de transpirer abondamment afin de se refroidir. |
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Le rendement de la photosynthèse augmente avec l'intensité lumineuse et la température. |
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Les longueurs d'onde entre 400 et 700 nm (ultra violet, visible, infra rouge) sont prédominantes à la surface de la terre. Les autres sont absorbées par l'atmosphère. |
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Quand un pigment absorbe de l'énergie, une des trois choses suivantes arrive: l'énergie est dissipée sous forme de chaleur, l'énergie est immédiatement réémise sous forme d'une plus longue onde (phosphorescence) ou l'énergie déclenche une réaction chimique. |
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L'efficacité globale du processus de photosynthèse atteint 40% de la lumière absorbée. |
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L'air ambiant contient 350 ppm de CO². Sous une lumière intense, à court terme le rendement de la photosynthèse est directement proportionnel à la concentration du CO² jusqu'à 5000 ppm. Dans la nature il est possible d'augmenter la photosynthèse de 50% en doublant la concentration de CO². Il n'y a plus de gain passé cette concentration. |
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La photosynthèse c'est une réaction chimique qui converti 6 molécules de gaz carbonique CO² et 6 molécules d'eau H²O en une molécule de sucre C6H12O6 et 6 molécules d'oxygène O² qui est transpiré. |
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Sous le soleil ardent, les feuilles directement exposées se protègent des rayons ultraviolets en secrétant une cire protectrice et en épaississant la cuticule. Cela demande de l'énergie et hypothèque l'efficacité de la photosynthèse. L'efficacité est plus grande sous la canopée ou l'intensité lumineuse se propage dans l'ensemble du feuillage. |
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La couche d'ozone filtre les rayons ultraviolets (UV). Une baisse amène une plus grande concentration de UV. |
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Le bleu favorise la croissance des racines. En absence de rouge, la tige ne s'allonge pas bien. La vitesse de croissance est réduite. |
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Donc en résumé, la capacité de photosynthèse est contrôlée par la qualité de la lumière, son intensité, la longueur de la journée, la concentration du CO² (350 ppm est la normale), disponibilité de l'eau et la température. |
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La température joue un rôle important car elle contrôle la vitesse des réactions enzymatiques et donc la capacité de photosynthèse. |
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La brillance de la lumière augmente la photosynthèse. Passé un certain point, il n'y a plus de gain car le débit de réactions enzymatiques est saturé. |
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Dans la nature, il n'y a pas deux arbres pareils. Soumis à des conditions nouvelles comme une augmentation du CO², de la température etc., les sujets les mieux adaptés prennent rapidement le dessus sur les autres, qui en souffrent, de tel sorte que au bout du compte, l'adaptation passe pratiquement inaperçu. |