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Plantes C3, toutes les infos


Plantes C3:exemples, cycle de Calvin-Banson, photorespiration et différences avec les plantes C4 (anatomie de Kranz). Explications utiles et physiologie végétale.

Les plantes CAM, C3 et C4 présentent de nombreuses différences à la fois d'un point de vue morphologique et d'un point de vue fonctionnel. Ce qu'ils ont en commun, c'est l'activité d'une enzyme, la plus abondante du règne végétal, le Rubisco. Commençons ici.

Plantes C3, photorespiration

Rubisco est l'enzyme qui peut fixer à la fois le carbone et l'oxygène moléculaire. Lorsque Rubisco réagit avec le dioxyde de carbone, il produit deux molécules3-phosphoglycérate, indispensable pour lancer la Cycle Calvin-Banson (cycle C3). La cycle C3 il est utilisé par les plantes pour leur croissance, pour produire des sucres et de la biomasse.

Lorsque le Rubisco réagit avec l'oxygène, il démarre laphotorespirationqui produit, à la place, une molécule de 2-phosphoglycolate et une seule molécule de 3-phosphoglycérate. Cette réaction est considérée comme limitante pour la croissance et le développement de la plante.

Ce n'est pas un hasard si leplantes C3, laphotorespirationse produit lorsque les conditions environnementales ne sont pas optimales. La photorespiration, bien qu'elle soit décrite comme un processus limitant pour la croissance deplantes C3, est un phénomène important. Cela se produit lorsque les stomates sont fermés, dans cette situation le CO2 ne peut pas entrer et la cellule a tendance à accumuler de l'oxygène.

L'oxygène est dangereux car la cascade d'électrons des photosystèmes (photosynthèse) peut produire du superoxyde, qui est très instable et nocif.

Donc, bien que de nombreux auteurs vous disent que le photorespiration c'est un mécanisme qui ralentit la croissance des plantes, il sauvegarde en fait la vie cellulaire. Photorespiration:

  • parvient à éliminer l'oxygène dangereux pour la cellule
  • produit des intermédiaires utiles pour fixer l'azote et le soufre
  • produit du CO2 qui ne peut pas entrer dans la cellule avec des stomates fermés
  • produit une molécule de 3-phosphoglycérate utile pour maintenir les niveaux basaux du cycle de Calvin-Banson

Dans l'articledifférences entre les plantes C3 et C4, J'ai déjà beaucoup expliqué sur l'activité de cette enzyme. Contrairement aux usines C4 et CAM, en plantes C3 le Rubisco ne bénéficie pas d'un système deconcentration et accumulationde CO2, donc en fonction des conditions qui se produisent dans la cellule, il peut se lier à la fois au CO2 et à l'O2.

Anatomie végétale C3

Chez les plantes C3, nous pouvons décrire quatre compartiments morphologiques différents. En observant le limbe des feuilles, nous pouvons signaler:

- Épiderme supérieur
Il est utilisé pour imperméabiliser les feuilles, est exempt de cellules photosynthétiques et riche en substances telles que les cires et la subérine.

- Parenchyme de palissade
Ainsi surnommée pour son apparence, elle se caractérise par des cellules allongées à intense activité photosynthétique.

- Lacunes dans le parenchyme
Il se caractérise par des cellules organisées de manière plus lâche, les espaces sont appelés «trous» et sont utilisés pour favoriser les échanges gazeux.

- Épiderme inférieur
Il se caractérise par la présence destomates, des cellules photosynthétiques qui permettent le phénomène de transpiration des feuilles mais aussi la libération d'oxygène et l'entrée de CO2.

Différences avec Anatomia Kranz, cycle C3 et cycle C4

Laplantes C4ils ne partagent pas la même anatomie que les C3. En C4, on parle deAnatomie de Kranzcar les deux parenchymes ne sont pas distingués (palissade et brèches) mais un seul compartiment défini, de manière générique,mésophylle foliaire. dans leAnatomie de Kranzles deux épidermes sont les mêmes que ceux décrits pour C3, la seule différence est que les cellules sont plus grosses. Dans l'anatomie de Kranz, la différence structurelle entre les chloroplastes des cellules mésophylles et les chloroplastes des cellules de la gaine du faisceau est fondamentale.

Les chloroplastes des cellules mésophylles sont canoniques mais manquent de Rubiscus et d'amidon primaire (en fait, le cycle de Calvin Banson ou le cycle c3 ne se produit pas ici). Ce qu'on appelle se produit dans les chloroplastes des cellules mésophyllescycle C4. Il est produitMaladea partir dePhosphénolpyruvate. Lamaladeil est utilisé comme source de CO2 dans les cellules de la gaine.

Dans les chloroplastes des cellules de la gaine, en revanche, le photosystème II est absent (donc pas d'oxygène produit) mais le rubisque et l'amidon sont également présents. C'est dans ces organites que le cycle C4 se poursuit avec le cycle de Calvin Banson. Le malade est transporté des cellules mésophylles vers les chloroplastes des cellules de la gaine. Dans les chloroplastes des cellules de la gaine, le patient produit du CO2 indispensable à la fixation du carbone et au début du cycle Calvin-Banson.

Quelles sont les plantes C3? Toutes les usines font le «cycle Calvin-Banson», même les CAM et les C4. Les plantes qui ne font que le cycle C3 et C2 (compris comme le cycle de Calvin Banson et la photorespiration) sont des plantes qui ont généralement leur habitat dans des climats tempérés et une forte croissance. L'un des nombreux exemples de la plante C3 est Arabidopsis thaliana, sans aucun doute l'espèce la plus étudiée de tous les temps! L'anatomie du C3 est illustrée sur la photo ci-dessus.


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