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La chlorophylle est le principal pigment assimilateur des végétaux supérieurs.
Isolée en 1817 par Joseph Bienaimé Caventou, ce pigment, situé dans les chloroplastes des cellules végétales, intervient dans la photosynthèse pour intercepter l’énergie lumineuse, première étape dans la conversion de cette énergie en énergie chimique. Son spectre d’absorption du rayonnement lumineux est responsable de la couleur verte des végétaux : la longueur d’onde la moins absorbée est le vert, c’est donc cette couleur qui est perçue. Il existe plusieurs formes de chlorophylle différentiables selon leur structure chimique. La chlorophylle a existe chez tout les végétaux (≈ 2 g/kg de feuilles fraîches[réf. nécessaire]) et la chlorophylle b se trouve chez les Cormophytes (végétaux supérieurs) et les Chlorophycées (algues vertes) à des teneurs moindres (≈ 0.75 g/kg MF[réf. nécessaire]). Deux autres variantes existent chez les Phéophycées (algues brunes) et certaines Cyanobactéries, respectivement les chlorophylles c et d.
La chlorophylle est également fortement réfléchissante dans le proche infrarouge (700 nm), les clichés aériens en fausses couleurs (IR + vert + bleu) permettent aux spécialistes de reconnaître les essences par analyse radiométrique.
La photosynthèse est le processus bioénergétique qui permet aux plantes de synthétiser leur matière organique en exploitant l’énergie solaire. C’est la fabrication de matière carbonée organique à partir de carbone minéral (CO2) en présence de lumière. Les besoins nutritifs de la plante sont le dioxyde de carbone de l’air, l’eau et les minéraux du sol. Les végétaux sont dits autotrophes pour le carbone. Une conséquence importante est la libération de molécules de dioxygène.
Pendant la nuit, la photosynthèse est suspendue, mais la plante respire de manière continue le jour et la nuit. Le jour, les échanges en dioxyde de carbone issus de la respiration sont moins importants que ceux en dioxygène issus de la photosynthèse. C’est ainsi que l’on peut dire que la plante produit du dioxygène
L’ensemble des phases de la photosynthèse se situe dans un organite spécifique : le chloroplaste. Cet organite présente de très riches structures membranaires dans lesquelles se trouvent plusieurs types de protéines.