Facteurs affectant la photosynthèse

Au lycée, les gens devraient avoir appris le terme photosynthèse. La plupart des plantes ont besoin de la photosynthèse pour pousser. Si elles n'absorbent pas suffisamment de lumière solaire, leur croissance sera lente. La photosynthèse visible est en effet très importante pour les plantes. Cependant, la photosynthèse est affectée par de nombreux facteurs. Une fois affecté, l'effet photosynthétique sera considérablement réduit. Nous allons ici présenter quelques facteurs qui affectent la photosynthèse.

(I) Lumière

1. Intensité lumineuse

Différentes plantes ont des courbes photosynthétiques d'intensité lumineuse différentes, et le point de compensation lumineuse et le point de saturation lumineuse varient également considérablement. Les plantes ayant des points de compensation de lumière élevés ont généralement des points de saturation de lumière élevés. Les points de compensation de lumière et les points de saturation de lumière des plantes herbacées sont généralement plus élevés que ceux des plantes ligneuses. Les points de compensation de lumière et les points de saturation de lumière des plantes qui aiment le soleil sont plus élevés que ceux des plantes qui aiment l'ombre.

2. Qualité de la lumière

Dans des conditions naturelles, les plantes sont exposées à une lumière de différentes longueurs d’onde dans des proportions plus ou moins importantes. Par exemple, lors d’une journée nuageuse, non seulement l’intensité lumineuse diminue, mais la proportion de lumière bleue et verte augmente également. Les feuilles des arbres absorbent davantage de lumière rouge et bleue, ce qui fait que la lumière verte traverse davantage la canopée de l'arbre. La lumière verte étant inefficace pour la photosynthèse, les plantes qui poussent sous la canopée de l'arbre, qui ne disposent déjà pas d'une lumière suffisante, utiliseront l'énergie lumineuse de manière encore moins efficace. C'est la raison pour laquelle « il n'y a pas d'herbe luxuriante sous un grand arbre ».

3. Temps d'exposition à la lumière

Étant donné que la durée d'éclairage a une grande influence sur le taux de photosynthèse des feuilles des plantes, les feuilles doivent être entièrement pré-éclairées lors de la mesure du taux de photosynthèse.

(ii) CO2

Courbe photosynthétique du CO2 La courbe photosynthétique du CO2 est similaire à la courbe photosynthétique d'intensité lumineuse, avec une étape proportionnelle et une étape de saturation. Lorsque la concentration en CO2 est nulle sous la lumière, les feuilles ne libèrent du CO2 que par la respiration lumineuse et sombre.

Ceci est particulièrement évident dans les plantes C3.

(III) Température

La réaction sombre dans le processus photosynthétique est une réaction chimique catalysée par des enzymes et est donc affectée par la température. L'effet de la température sur le taux de photosynthèse est plus important en cas de forte luminosité et de forte concentration en CO2 qu'en cas de faible luminosité et de faible concentration en CO2. En effet, dans des conditions de forte luminosité et de forte concentration en CO2, la température peut devenir le principal facteur limitant de la photosynthèse.

(IV) Teneur en eau

Il existe des raisons directes et indirectes pour lesquelles l’eau affecte la photosynthèse. La raison directe est que l’eau est la matière première de la photosynthèse, et la photosynthèse ne peut pas être réalisée sans eau. Cependant, l’eau utilisée pour la photosynthèse représente moins de 1 % de l’eau perdue par transpiration, donc le manque d’eau affecte la photosynthèse principalement de manière indirecte.

(V) Nutrition minérale

Les fonctions de la nutrition minérale dans la photosynthèse sont extrêmement étendues et peuvent être résumées comme suit :

1. Les composants de la structure du chloroplaste tels que N, P, S et Mg sont indispensables à la formation de la chlorophylle, des protéines, de l'acide nucléique et de la membrane lamellaire dans les chloroplastes.

2. Les composants importants des corps de transfert d'électrons tels que le PC contiennent du Cu, du centre Fe-S, Cytb, Cytf et Fd contiennent tous du Fe, et Mn2+ et Cl- sont indispensables aux complexes libérant de l'oxygène.

3. Le rôle important du groupe phosphate : l'ATP et le NADPH qui constituent le pouvoir assimilateur, tous les intermédiaires du cycle de réduction du carbone photosynthétique, l'ADPG, le précurseur de la synthèse de l'amidon, et l'UDPG, le précurseur de la synthèse du saccharose, tous ces composés contiennent des groupes phosphate.

4. Des facteurs d'activation ou de régulation tels que Mg2+ sont nécessaires à l'activation d'enzymes telles que la Rubisco et la FBPase ; Fe, Cu, Mn et Zn sont impliqués dans la synthèse de la chlorophylle ; K+ et Ca2+ régulent l'ouverture et la fermeture des stomates ; K et P favorisent la conversion et le transport des produits photosynthétiques, etc.

(VI) Variation quotidienne du taux de photosynthèse

La « sieste » photosynthétique est un phénomène courant qui se produit lorsque les plantes sont confrontées à la sécheresse, et c'est également un moyen pour les plantes de s'adapter aux pénuries d'eau environnementales. Cependant, les pertes causées par le « nap » peuvent atteindre 30 % de la production photosynthétique, voire plus, il faut donc procéder à une irrigation opportune en production, ou sélectionner des variétés résistantes à la sécheresse pour améliorer la capacité photosynthétique afin d'atténuer le degré de « nap ».