La photosynthèse est le processus par lequel l’énergie lumineuse est convertie en énergie chimique par laquelle le dioxyde de carbone et l’eau sont convertis en molécules organiques. Le processus se produit dans presque toutes les algues, et en fait, une grande partie de ce que l’on sait sur la photosynthèse a été découverte en étudiant l’algue verte Chlorella.
Avec l’aimable autorisation de Robert A. Andersen
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La photosynthèse comprend à la fois des réactions lumineuses et des réactions obscures (ou cycle de Calvin). Au cours des réactions d’obscurité, le dioxyde de carbone est lié au ribulose bisphosphate, un sucre à 5 carbones avec deux groupes phosphates attachés, par l’enzyme ribulose bisphosphate carboxylase. Il s’agit de l’étape initiale d’un processus complexe menant à la formation de sucres. Au cours des réactions lumineuses, l’énergie lumineuse est convertie en énergie chimique nécessaire aux réactions sombres.
Les réactions lumineuses de nombreuses algues diffèrent de celles des plantes terrestres car certaines d’entre elles utilisent des pigments différents pour récolter la lumière. Les chlorophylles absorbent principalement la lumière bleue et rouge, tandis que les caroténoïdes absorbent principalement la lumière bleue et verte, et les phycobiliprotéines absorbent principalement la lumière bleue ou rouge. Étant donné que la quantité de lumière absorbée dépend de la composition et de la concentration des pigments présents dans l’algue, certaines algues absorbent davantage de lumière à une longueur d’onde donnée et, par conséquent, ces algues peuvent potentiellement convertir davantage d’énergie lumineuse de cette longueur d’onde en énergie chimique via la photosynthèse. Toutes les algues utilisent la chlorophylle a pour capter la lumière photosynthétiquement active. Les algues vertes et les euglènophytes utilisent également la chlorophylle b. En plus de la chlorophylle a, les autres algues utilisent également diverses combinaisons d’autres chlorophylles, de chlorophyllides, de caroténoïdes et de phycobiliprotéines pour collecter de la lumière supplémentaire provenant de longueurs d’onde du spectre non absorbées par la chlorophylle a ou b. Les algues chromophytes, les dinoflagellés, les cryptomonades (classe des Cryptophyceae) et la classe des Micromonadophyceae, par exemple, utilisent également des chlorophyllides. (Les chlorophyllides, souvent appelées à tort chlorophylles, diffèrent des vraies chlorophylles par l’absence de la longue queue de phytol liposoluble caractéristique des chlorophylles). Certaines algues vertes utilisent des caroténoïdes pour récolter la lumière photosynthétiquement active, mais les Dinophycées et les algues chromophytes utilisent presque toujours des caroténoïdes. Les phycobiliprotéines, qui apparaissent soit bleues (phycocyanines) soit rouges (phycoérythrines), se trouvent dans les algues rouges et les cryptomonades.