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La phase photochimique :
C’est au niveau des thylakoïdes que se fait la « première » étape de la photosynthèse, étape qui nécessite l’intervention de la lumière, d’où le terme « photochimique ». Elle consiste en une suite de réactions d’oxydoréduction. Il faut savoir qu’une oxydation est une perte d’électrons et une réduction un gain d’électrons. Ainsi l’eau (H2O) est à l’état réduit là où le dioxygène (O2) est à l’état oxydé, tout comme le carbone de la matière organique est à l’état réduit (pour simplifier on peut le noter C(H2O)n avec par exemple pour le glucose n=6 : C6H12O6 mais le méthane CH4 et autres composants carbonés de la chimie organique sont aussi à l’état réduit) et le carbone minéral à l’état oxydé (CaCO3, CO2, H2CO3, HCO3 - , CO3 2-…). La matière organique carbonée est donc une source de combustible car la combustion n’est rien d’autre qu’une oxydation de matière réduite qui libère de l’énergie sous forme de chaleur et de lumière en présence d’un oxydant comme le dioxygène là où la matière carbonée minérale ne brûle pas. Cette énergie libérée par l’oxydation provient de celle qui a été nécessaire à la formation de la matière organique ; dans le cas qui nous intéresse, il s’agit de l’énergie lumineuse en provenance du Soleil. Lors de ces réactions d’oxydoréduction, le donneur initial d’électrons (et de protons) est l’eau, qui subit une photo-oxydation, au niveau du photosystème II, ce qui libère du dioxygène (cette réaction d’oxydoréduction L’électron, sous l’influence du photon, gagne de l’énergie et passe sur une orbitale plus externe. Cet état est très instable ; l’électron a emmagasiné une énergie potentielle et a tendance à revenir sur l’orbitale d’origine en libérant cette énergie sous différentes formes (lumière, chaleur, énergie chimique). n’est possible qu’en présence d’un apport d’énergie, ici, l’énergie lumineuse, tout comme d’ailleurs la réaction qui a lieu au niveau du photosystème I mais qui ne fait pas intervenir de molécule d’eau).
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