Objectifs du parcours
Ce que tu vas savoir faire
- Localiser la production de matière organique dans les cellules chlorophylliennes des parties aériennes.
- Relier l’absorption de certaines longueurs d’onde par les pigments à l’activité photosynthétique.
- Établir le bilan de la photosynthèse en distinguant les entrées de matière, les produits et l’énergie lumineuse.
- Expliquer comment les sucres produits circulent puis servent à la croissance et au port de la plante.
- Identifier plusieurs formes de réserve et relier leur mobilisation aux besoins d’un organe.
- Montrer que certaines molécules organiques participent aux interactions de la plante avec d’autres espèces.
Le chapitre en bref
Dans les parties aériennes chlorophylliennes, les chloroplastes captent l’énergie lumineuse. La photosynthèse utilise de l’eau et du dioxyde de carbone, libère du dioxygène et produit des sucres. Ces sucres circulent vers les autres organes puis sont transformés en cellulose ou lignine pour construire la plante, en réserves comme l’amidon, les lipides et certaines protéines, ou en molécules participant aux interactions, comme les anthocyanes et les tanins. La lumière fournit l’énergie ; le carbone de cette matière organique provient du CO₂ atmosphérique.
1. Où la plante produit-elle sa matière organique ?
Une plante gagne de la matière sans prélever dans le sol l’équivalent de toute sa masse sèche. Une grande partie de cette matière est produite dans ses organes aériens, surtout les feuilles. Pour localiser cette production, on recherche un produit organique qui s’y accumule : l’amidon.
Dans une feuille, les cellules chlorophylliennes contiennent des chloroplastes. Ces organites renferment des pigments, notamment les chlorophylles, qui donnent leur couleur verte aux tissus. Les racines et les zones blanches d’une feuille panachée possèdent peu ou pas de chlorophylle et ne réalisent donc pas la même production dans les mêmes conditions.
Une feuille panachée est éclairée après qu’une partie verte a été cachée par un masque opaque. Après décoloration, l’eau iodée colore fortement les zones où de l’amidon s’est accumulé. Les zones vertes éclairées deviennent sombres, alors que les zones blanches éclairées et la zone verte masquée restent pâles.
La comparaison montre que, dans cette expérience, la production d’amidon exige à la fois des cellules chlorophylliennes et de la lumière. Le test ne mesure pas directement le glucose au moment où il est formé : il révèle un stockage d’amidon apparu au cours de l’exposition. La production de matière organique est ainsi localisée avant d’en rechercher les entrées et la source d’énergie.
2. Comment les pigments relient-ils lumière et photosynthèse ?
La lumière blanche rassemble des radiations de différentes longueurs d’onde. Un pigment n’absorbe pas toutes ces radiations avec la même efficacité. Les chlorophylles absorbent fortement dans le bleu et dans le rouge, mais moins dans le vert, qui est davantage réfléchi ou transmis : c’est pourquoi une feuille paraît verte.
Une chromatographie d’extrait de feuille sépare plusieurs bandes colorées. Elle révèle que la feuille contient différents pigments chlorophylliens et des pigments accessoires. Leur ensemble élargit la gamme de radiations que la feuille peut capter, même si toutes les longueurs d’onde ne contribuent pas également à la photosynthèse.
Un spectre d’absorption indique la part de lumière absorbée selon la longueur d’onde. Un spectre d’action mesure une activité photosynthétique, par exemple une production de dioxygène, sous ces mêmes radiations. Lorsque les maxima des deux spectres se correspondent dans le bleu et le rouge, cette concordance relie l’absorption des pigments à la photosynthèse.
Les pigments ne fournissent pas de matière à la plante : ils captent une énergie. Cette énergie lumineuse est convertie en énergie chimique au cours de la photosynthèse et se retrouve associée à la matière organique produite. Il faut maintenant distinguer cette entrée d’énergie des entrées et sorties de matière.
3. Quel bilan établit-on pour la photosynthèse ?
Une feuille éclairée reçoit de l’eau apportée par le xylème et du dioxyde de carbone venu de l’atmosphère. Dans ses cellules chlorophylliennes, la photosynthèse produit des sucres et libère du dioxygène. Le bilan distingue donc deux entrées de matière, l’eau et le CO₂, une entrée d’énergie lumineuse et deux catégories de produits.
Des expériences de marquage permettent de suivre l’origine des atomes. Lorsque l’oxygène de l’eau est marqué, le marqueur est retrouvé dans le dioxygène libéré : ce dioxygène provient donc de la photolyse de l’eau. Il ne provient pas directement du dioxyde de carbone.
Lorsque le carbone du CO₂ est marqué, il apparaît ensuite dans les sucres produits par la feuille. Le CO₂ est donc réduit et fournit le carbone de la matière organique. La lumière n’apporte pas ces atomes : son énergie est convertie en énergie chimique associée aux molécules organiques formées.
Ce bilan relie des réactifs, des produits et une conversion d’énergie. Il ne décrit pas les nombreuses étapes moléculaires intermédiaires. Pour suivre la matière à l’échelle de la plante, l’idée décisive est que l’eau contribue au dioxygène libéré, tandis que le carbone atmosphérique se retrouve dans les sucres.
4. Que deviennent les sucres produits par les feuilles ?
Une partie des sucres formés dans une feuille est utilisée sur place. Une autre partie est convertie en sucres solubles transportés dans la sève élaborée. Le phloème les distribue depuis les organes producteurs vers les bourgeons, racines, fruits, graines ou organes de réserve qui les utilisent ou les accumulent.
Dans les organes receveurs, des enzymes transforment ces sucres en molécules différentes. La cellulose entre dans la composition des parois cellulaires. La lignine renforce certaines parois et participe au soutien de la plante. Ces transformations relient directement la photosynthèse à la croissance et au port du végétal.
Le carbone des sucres fournit aussi des squelettes utilisés pour produire des lipides et, avec des éléments minéraux azotés absorbés par les racines, des acides aminés puis des protéines. Dire que la matière organique vient du CO₂ ne signifie donc pas que les ions minéraux sont inutiles : ils apportent d’autres éléments indispensables.
Le devenir d’un sucre dépend de l’organe et du moment. Il peut être utilisé pour la respiration, incorporé à une structure, transformé en réserve ou servir à fabriquer une molécule d’interaction. La photosynthèse fournit ainsi une matière de départ commune à une grande diversité de produits.
5. Comment la plante constitue-t-elle des réserves ?
Lorsque la production dépasse l’utilisation immédiate, une partie de la matière organique est mise en réserve. Une réserve est une substance accumulée dans un organe et mobilisable plus tard. Elle permet de séparer dans le temps la production par les feuilles et un besoin lié à la croissance, à une saison défavorable ou à la reproduction.
L’amidon est un polymère de glucose insoluble. Il peut s’accumuler temporairement dans les chloroplastes d’une feuille ou plus durablement dans des amyloplastes, par exemple dans un tubercule de pomme de terre. L’eau iodée permet de le repérer par une coloration sombre, mais cette réaction ne révèle ni les lipides ni les protéines.
Toutes les réserves ne sont pas de l’amidon. Certaines plantes stockent du saccharose dans des organes spécialisés, des lipides dans des graines oléagineuses ou des protéines dans d’autres graines. Des tests différents sont nécessaires pour identifier ces familles de molécules : un seul réactif ne peut donc pas dresser l’inventaire complet d’un organe.
Lors de la germination, une graine utilise ses réserves avant que les jeunes feuilles ne produisent suffisamment de matière organique. Un tubercule peut de même alimenter une nouvelle pousse. Les réserves ne sont pas une matière inactive : elles constituent un relais entre une période d’accumulation et une période d’utilisation.
6. Comment des molécules modifient-elles les interactions ?
La matière organique produite ne sert pas seulement à construire ou à stocker. Certaines transformations aboutissent à des molécules qui modifient les relations avec d’autres organismes. Leur effet dépend de leur structure, de leur concentration, de l’espèce partenaire et des conditions du milieu.
Les anthocyanes sont des pigments qui donnent des couleurs rouges, violettes ou bleues à de nombreuses fleurs et à certains fruits. Une couleur visible par un pollinisateur ou un animal disperseur peut modifier sa visite. Elle ne prouve toutefois pas, à elle seule, un bénéfice pour la plante : il faut mesurer la fréquentation puis la reproduction ou la dispersion obtenue.
Les tanins constituent une famille de molécules aux effets variés. Dans certaines expériences, ils réduisent la consommation ou la digestibilité des tissus par des herbivores ; d’autres travaux étudient leurs effets antibactériens ou antioxydants. Un résultat obtenu avec une espèce, une concentration et un protocole précis ne s’étend pas automatiquement à tous les tanins.
Anthocyanes et tanins illustrent donc la diversité chimique issue de la production végétale. Ils peuvent participer à des interactions mutualistes ou compétitives, mais ils ne traduisent aucune intention de la plante. Pour conclure, il faut relier une molécule mesurée à un effet observé chez un partenaire défini.
Erreurs fréquentes
L'essentiel à mémoriser
- Dans les conditions d’une feuille éclairée, l’amidon s’accumule dans les cellules chlorophylliennes qui contiennent des chloroplastes.
- La correspondance entre spectres d’absorption et d’action montre que les pigments captent les radiations utiles à la photosynthèse.
- La photosynthèse utilise de l’eau et du CO₂, libère du dioxygène et produit des sucres grâce à l’énergie lumineuse.
- Les sucres circulent dans le phloème puis fournissent le carbone de molécules servant à construire et faire fonctionner les organes.
- Amidon, saccharose, lipides et protéines constituent des réserves différentes, accumulées puis mobilisées selon les besoins de la plante.
- Les anthocyanes et les tanins peuvent modifier des interactions biologiques dont l’effet dépend du partenaire et des conditions.
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Sources et traçabilité
Dernière vérification : 2026-09-20
- Programme de l'enseignement de spécialité de SVT de la classe terminale, Bulletin officiel de l'Éducation nationale, consulté le 2026-09-20.
- Programme de sciences de la vie et de la Terre de terminale générale, Ministère de l'Éducation nationale, consulté le 2026-09-20.
- Programmes et ressources en sciences de la vie et de la Terre - voie GT, Éduscol, consulté le 2026-09-20.
- Comment les plantes résistent-elles à la sécheresse ?, INRAE, consulté le 2026-08-19.
- La plante-araignée, un modèle pour étudier la photosynthèse, Édubase - Éduscol, consulté le 2026-09-20.
- Carbone, Allocation, Transport, Signalisation, Institut Jean-Pierre Bourgin - INRAE, consulté le 2026-09-20.