Capter et stocker l'énergie : l'ATP et la photosynthèse

Métabolisme = toutes les réactions chimiques de la cellule. Deux camps opposés :

• Catabolisme : dégrade (grosse $\to$ petites), libère de l'énergie $\Rightarrow$ exergonique $\Delta G<0$. Ex. respiration.
• Anabolisme : construit (petites $\to$ grosse), consomme de l'énergie $\Rightarrow$ endergonique $\Delta G>0$. Ex. photosynthèse.

Image : $\Delta G<0$ = bille qui descend seule (libère) ; $\Delta G>0$ = à pousser (fournir). La cellule paie l'anabolisme avec l'énergie du catabolisme, via l'ATP.

Elles sont l'inverse l'une de l'autre : coefficients 6/6/6 en miroir (ce que l'une consomme, l'autre le produit). Rendement : $\approx$ 36 ATP / glucose (34–38 selon les sources). Matière conservée, seule l'énergie change de forme.

Faux de croire qu'elle « ne fait que » de la photosynthèse. La cellule végétale possède à la fois chloroplastes et mitochondries. Le jour : photosynthèse et respiration ; la nuit : respiration seule. La photosynthèse fabrique le sucre, la respiration le dépense.

ATP = adénosine triphosphate. Trois parties : adénine + ribose ($=$ adénosine) + 3 phosphates. L'énergie loge dans les liaisons entre phosphates.

Hydrolyse (fournit l'énergie) : on casse le dernier phosphate avec de l'eau.

$\ce{ATP}$ (3 P, chargée) $\to$ $\ce{ADP}$ (2 P, déchargée) $+$ $\ce{P_i}$ libre. Recharge = phosphorylation (endergonique), payée par le catabolisme (respiration). C'est une pile rechargeable, pas un stock.

Où se fabrique l'ATP ? dans la mitochondrie (respiration) et dans le chloroplaste (photosynthèse) — piège annales 2025.

Réserve d'ATP $=$ quelques secondes seulement (molécule instable). Au repos, tu régénères ton propre poids en ATP/jour : c'est le débit qui compte. Donc tout ce qui bloque la production tue en minutes :

• Cyanure $\to$ bloque la chaîne respiratoire : plus de recharge (l'$\ce{O2}$ reste pourtant dans le sang).
• Arsenic $\to$ prend la place du phosphore : les molécules phosphorées deviennent inutilisables.

Photosynthèse = fabriquer du glucide à partir de $\ce{CO2}$ $+$ $\ce{H2O}$ grâce à la lumière, avec rejet d'$\ce{O2}$ (endergonique : pas de lumière $\to$ pas de réaction). Lieu, en zoomant : feuille $\to$ mésophylle $\to$ chloroplaste ; les gaz passent par les stomates.

Chloroplaste : double membrane. À l'intérieur, un liquide, le stroma (siège du cycle de Calvin) ; y flottent les thylakoïdes (sacs aplatis empilés en grana) dont la membrane porte la phase claire.