L’EXCITATION DE LA CHLOROPHYLLE

Les électrons d’un atome possèdent de l’énergie potentielle à cause de leur position par rapport au noyau. Les électrons chargés négativement subissent l’attraction du noyau chargé positivement ; plus les électrons se trouvent loin du noyau, plus leur énergie potentielle est élevée.

Les différents états d’énergie potentielle des électrons d’un atome s’appellent niveaux énergétiques ou couches électroniques. La première couche est la plus près du noyau, et ses électrons possèdent l’énergie la plus faible. Les électrons de la deuxième couche ont plus d’énergie, ceux de la troisième couche, encore plus, et ainsi de suite. Pour se déplacer vers une couche plus éloignée du noyau, l’électron doit absorber de l’énergie. Pour occuper une couche plus près du noyau, un électron doit perdre de l’énergie, habituellement en la libérant dans l’environnement sous forme de chaleur. Retournez lire l'objectif 1.3 de la section 1.

L'absorption d'un photon fait passer la molécule de chlorophylle de l'état fondamental à l'état excité. Le photon propulse un électron vers une orbitale où il referme davantage d'énergie potentielle.

Dans un chloroplaste, la chlorophylle cède son électron excité à une molécule voisine, l'accepteur primaire d'électrons ; à son tour, cette molécule transmet l'électron à d'autres molécules. Observez bien l'animation. Elle démontre le transfert d'un électron aux différentes molécules d'un photosystème excité par un photon.

Dans la membrane des thylakoïdes, les pigments forment des amas de molécules. Parmi les nombreuses molécules de chlorophylle a de chaque amas, seule une paire précise de molécules peut déclencher les réactions photochimiques en cédant ses électrons excités à l'accepteur primaire. L'emplacement des molécules spécialisées de chlorophylle a dans les amas de pigments se nomme centre réactionnel. Les autres molécules de chlorophylle a, de chlorophylle b et de caroténoïdes forme une antenne de captation qui absorbe les photons et transmet l'énergie de molécule en molécule jusqu'au centre réactionnel. Tout l'appareil constitué par l'antenne, la chlorophylle du centre réactionnel et l'accepteur primaire d'électrons s'appelle photosystème.

Donc, lorsqu’un photon excite un pigment de l’antenne, celui-ci perd un électron qui va exciter le pigment voisin, et ainsi de suite jusqu’au pigment du centre réactionnel. À son tour, le centre réactionnel perd un électron qui est capté par l’accepteur primaire d’électrons.

Les électrons seront ensuite transférés dans une chaîne de transport d’électrons et fournissent l’énergie nécessaire à la production d’ATP.

Ce principe de pigment excité et de transfert d'électron est très important. Assurez-vous de le bien comprendre... Nous y reviendrons.

L'excitation de la chlorophylle