La photosynthèse

Expérience d’Engelmann1885

- seul le noyau tétrapyrrolique est représenté- la fonction carboxyle associée au noyau IV est estérifiée par un alcool à très longue chaîne en C20 : le phytol (non représenté ici)

Spectre d’absorption des chlorophylles

Spectre d’absorption des pigments

Rappel: techniques de chromatographie des pigments en TP (voir le diaporama)

Fluorescence de la chlorophylle

Solution de chlorophylle brute

Transmission par résonance au sein d’une unité photosynthétique(photosystème s.l.)

Un chloroplaste de cellule de parenchyme foliaire de Tabac

Stroma

Thylakoïde

Granum (empilement de thylakoïdes)

Membranes externe et interne

MET

15μm

Effet Emerson (red drop fall)Ou chûte dans le rouge

Hypothèse d’Emerson:La photosynthèse nécessite l’interaction de deux réactions lumineuses; les deux peuvent être réalisées par une longueur d’onde plus faible que 680nm mais une seule par une longueur d’onde plus forte.

A : longueur d'onde variable (de 660 à 720 nm)

B : longueur d'onde variable (de 660 à 720 nm) + une radiation monochromatique fixe à 650 nm

http://www.snv.jussieu.fr/bmedia

-1.2

+1

E°’(V)

PS1

PS2

PS1*

NADP NADPH

hc/λ

hc/λ

PS2*

Cyt b6f

Complexe Mn

2 H2OO2

Interprétation chimique destransferts d’électrons dans la chaîne photosynthétique

-1.2

+1

E°’(V)

PS1

PS2

PS1*

NADP NADPH

hc/λ

hc/λ

PS2*

Cyt b6f

Complexe Mn2 H2O

O2Interprétation chimique destransferts d’électrons dans la chaîne photosynthétique

Gradient H+

Gradient H+

Gradient H+

-1.2

+1

E°’(V)

PS1

PS1*

hc/λ

Cyt b6f

Gradient H+

Transfert cyclique des électrons

Disposition des différents éléments de la chaîne photosynthétique dans les thylakoïdes

http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/

Melvin CALVIN 1911-1997

Le cycle de Calvin

3x Ribulose 1,5 biP

6x PGA

6x 1,3 PGA

6x PGAld

5x PGAld

3x Ribose 5 P

3x CO23x H2O

Étape catalysée par la rubisco

6 ATP

6 ADP

6 NADPH

6 NADP

PGAld

3 ATP

3 ADP

Grandes sous unités en rouge (origine chloroplastique) sur lesquels se situent les sites actifs

Petites sous unités en vert et bleu (origine nucléaire)

Une dualité fonctionnelle

Une enzyme chimère

La rubisco

Activité des PS 1(rouge) et PS 2 (jaune) dans les cellules de feuilles de Sorgho Seules les cellules du mésophylle externe ont un PS2 actif

Un chloroplaste

Edwards et al. (2001) Plant Physiol. 125 46-49.)

http://aob.oxfordjournals.org/

Technique d’immunomarquagedans des feuilles de Sorgho

A: immunomarquage de la RubiscoB: immunomarquage de la PEPC