La photosynthèse

Proposez un schéma-bilan fonctionnel et une trace écrite afin de comprendre que la clé de la productivité des organismes photosynthétiques est l'efficacité de la fixation du carbone par la RuBisCO.

Proposition de Bilan :

Vous avez découvert que la RuBisCO dispose d'un seul site actif pour lequel deux substrats, l'oxygène et le dioxyde de carbone sont en compétition. Lorsque c'est de l'oxygène qui est utilisé, la plante rejette du CO₂ au travers d'un mécanisme appelé la photorespiration tandis que lorsque le substrat est le dioxyde de carbone, le carbone est combiné à un pentose, le ribulose 1,5 bisphosphate dans le cycle de Calvin-Benson-Bassham. Ce cycle et la photorespiration constituent donc des mécanismes antagonistes. Pour empêcher la photorespiration de se développer, un certain nombre de plantes, appelées plantes en C4 et plantes CAM disposent d'un mécanisme de concentration du CO₂. Ce mécanisme implique une première fixation du CO₂ sur du PEP, générant du malate qui est ensuite décarboxylé à proximité de la RuBisCO. Le CO₂ ainsi généré est fixé une seconde fois dans le cycle de Calvin-Benson-Bassham. Pour arriver au niveau de la RuBisCO, le CO₂ doit être tantôt solubilisé, tantôt sous forme de gaz. Les anhydrases carboniques sont des enzymes importantes pour ce phénomène. Pour tester vos connaissances et votre niveau de compréhension, décrivez et expliquez les mécanismes présentés dans la figure 61.