Les pigments photosynthétiques (6/7)...
-> Extraction et séparation des pigments
-> Spectre d'absorption des pigments bruts
-> Les chlorophylles et leurs propriétés
-> Les caroténoïdes et leurs propriétés
-> Distribution spectrale de l'énergie lumineuse
6 - Comment se comportent les chlorophylles vis à vis de la lumière?
Excitation
Ce sont les électrons des doubles liaisons conjuguées (électrons délocalisés) du noyau tétrapyrrolique qui sont excités par la lumière. A l'obscurité, les électrons sont dans un état non excité (dit fondamental). Ils sont associés par paires, à l'état singulet (spins antiparallèles) et sur une orbitale de faible énergie.
Il existe 2 états excités principaux de la molécule de chlorophylle, correspondant à des transitions électroniques provoquées par l'absorption d'un photon qui fait passer un électron de l'état fondamental soit à l'état excité supérieur (Sa), soit à l'état inférieur (Sb) selon l'énergie du photon.
- Sa correspond à l'absorption de photons "bleu".
- Sb correspond à l'absorption de photons "rouge".
Désexcitation
Il existe plusieurs façons pour la molécule de chlorophylle de revenir à l'état fondamental.
de l'état Sa à l'état Sb en émettant de la chaleur,
de l'état Sb à l'état F en :
1 - émettant de la lumière (fluorescence),
2 - transférant son énergie à une molécule très proche (résonnance),
3 - en perdant un électron (photochimie).
Remarques :
1 - la fluorescence concerne soit des molécules de chlorophylle qui ne sont pas parfaitement organisées dans la membrane au sein des photosystèmes, soit des molécules qui ne peuvent pas transmettre leur énergie à une molécule voisine en solution ou du fait d'un encombrement dans les réactions en aval dans le transport des électrons.
2 - le transfert d'énergie peut se faire jusqu'à une molécule de chlorophylle spécialisée qui se désactive alors par photochimie, soit à d'autres pigments (caroténoïdes) qui se désactivent alors en émettant de la chaleur (dissipation thermique en cas d'excès de lumière).
Schéma simplifié de l'exitation (états Sa et Sb) et du retour à l'état fondamental (F) d’une molécule de chlorophylle par fluorescence, résonnance ou photochimie.
