Notes de cours 4.2 Cycle de Calvin, adaptation, C4 et CAM

Chapitre 4.2
Les adaptations à la photosynthèse
Réf : Biologie 12 STSE p. 169

Efficacité photosynthétique
1. La photorespiration
Carboxydismutase : Elle est une enzyme importante dans les réactions de la phase obscure.
 Elle possède un site actif ou l’oxygène et le CO2 peuvent entrer comme substrat.
 Elle possède une propriété indésirable : Elle peut utiliser aussi bien l’oxygène que le CO2.
Photorespiration : lorsque l’oxygène réagit avec le rublose 1,5-diphosphate ça fournit un composé à
deux atomes de carbones, le phosphoglycolate et un composé à trois carbone le 3-phosphoglycérate
PGA. Résultat : l’énergie est gaspillée ce qui réduit l’efficacité de la photosynthèse.
 Condidtions normale : 25 Celcius, les plantes C3 perdent 20% de l’É.
 Efficacité maximale est dans les alentours de 30%, mais en labo 25%
 Dans la nature, l’efficacité est de 0.1% à 3.0%
Conditions climatiques chaud et sec
Perte de l’eau par les Stomates : voir fig 4.12 : les stomates se ferment. Il y a donc accumulation
d’oxygène produit par la phase photo. Le dioxyde de carbone ne peut pas entrer et le rapport
oxygène – dioxyde de carbone augmente ce qui à son tour augmente le photorespiration. (Réduit
efficacité)

Les plantes en C4 :
 Processus qui utilise le cycle de Calvin
 Élaborer un processus de captation et de stockage du CO2.
 Couche extérieure, mésophylle : Possèdent une structure
différente des autres cellules qui ont pour fonction de capter le
CO2.
 Cycle de calvin plus efficace que C3
Étapes :
a) Pep fix le CO2 pour devenir
oxaloactétate (4Carbone=cycle C4)
b) Oxaloacétate est convertit en malate
qui est transporté dans les cellules de la
gaine périfasciculaire, ou il est
décarboxylé. (Libère CO2) Ces cellules
sont imperméables au CO2 et il a donc
résultat d’une haute concentration en
CO2.
c) Le pyruvate est ramené dans les
cellules du mésophylle ou il est reconverti
en PEP.

Les plantes CAM :
 Comprennent les plantes grasses (retiennent l’eau) ex : cactus, annanas,
 Même cycle que C4 mais dans une seule cellule.
 La fixation du CO2 est ici séparée du cycle de Calvin et se déroule la nuit seulement jusqu’à la
production du malate qui est stocké dans une grande vacuole en attendant le jour.
 Stomate fermés durant le jour et ouvert durant la nuit.
 Jour : ATP et NADPH2 sont produit via photo, le malate quitte la vacuole et est décarboxylé.
 Le CO2 est refixé par la carboxydismutase et suit le cycle de Calvin.