PHOTOSYNTHÈSE

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Les réactions sombres : la réduction du dioxyde de carbone

Les réactions sombres de la photosynthèse (ou réactions thermiques, en raison de leur sensibilité à la température) sont maintenant bien connues grâce à la conjonction de méthodes et de techniques développées pendant et après la Seconde Guerre mondiale : utilisation d'isotopes traceurs, en particulier du radiocarbone 14 découvert en 1940, et analyse chimique par chromatographie.

Après avoir offert du 14CO2 à une plante, il devient possible de suivre les différentes étapes de sa fixation dans les molécules organiques et de sa réduction. Les molécules nouvelles, grâce à leur composition isotopique, se distinguent des molécules de même nature chimique qui préexistaient dans les tissus, avant l'offre. Aujourd'hui, la séparation des différents métabolites est relativement simple, car la mesure de la radioactivité acquise après l'intégration du 14C est rapide et très sensible. La figure 8 illustre les résultats obtenus. Comme le 14C ne perd la moitié de sa radioactivité qu'en 5 700 ans environ, on peut le considérer comme un outil stable à notre échelle.

On doit à l'équipe de chercheurs de l'université de Berkeley dirigée par M. Calvin (prix Nobel de chimie, 1961) le développement des recherches sur ce sujet, depuis 1946. Chez les végétaux dits C3 (cf. chap. 5), le premier composé formé, l'acide phosphoglycérique, comporte 3 atomes de carbone. Il contient la quasi-totalité du radiocarbone du gaz carbonique fixé après quelques secondes, en présence de lumière. Il est formé par la fixation du dioxyde de carbone sur un glucide à 5 atomes de carbone, le ribulose-diphosphate. Cette fixation (5 C + 1 C) engendre 2 molécules d'acide phosphoglycérique (3 C × 2). Ensuite apparaît un glucide, également tricarboné : l'aldéhyde phosphoglycérique, produit de la réduction du corps précédent. Cette réduction est l'étape énergétique la plus importante des réactions sombres ; elle utilise les de [...]

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Chloroplastes et photosynthèse

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Réactions photochimiques et sombres

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Algue verte : spectres d'absorption et d'action

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Écrit par :

  • : directeur de recherche honoraire au C.N.R.S., correspondant de l'Académie des sciences de Paris
  • : professeur honoraire de biologie cellulaire, université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie
  • : professeur honoraire à l'université de Paris-Sud, correspondant de l'Académie des sciences

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Pour citer l’article

Jean LAVOREL, Paul MAZLIAK, Alexis MOYSE, « PHOTOSYNTHÈSE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 octobre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/photosynthese/