La photosynthèse Processus physiques, moléculaires et physiologiques

Table des matières......Page 7
Avant-propos......Page 17
Remerciements......Page 21
I. Le processus photosynthétique : introduction......Page 23
Premières hypothèses et mise en évidence des échanges gazeux (1650-1860)......Page 25
Découverte de la nature et du rôle des pigments photosynthétiques (1850-1930)......Page 28
Origine de l’oxygène photosynthétique et réactions d’oxydo-réduction (1930-1965)......Page 29
Annexe - L’oxydo-réduction......Page 36
Nature de la lumière......Page 41
Les pigments photosynthétiques......Page 42
Absorption de la lumière par les pigments photosynthétiques......Page 49
L’appareil photosynthétique chez une bactérie verte : Chlorobium......Page 61
L’appareil photosynthétique des différents organismes phototrophes......Page 73
Organismes à photosynthèse anoxygénique......Page 87
Organismes à photosynthèse oxygénique......Page 89
II. La photosynthèse oxygénique......Page 93
La feuille......Page 95
Le chloroplaste......Page 97
Organisation générale des photosystèmes......Page 103
Le photosystème I......Page 106
Le photosystème II......Page 117
Mécanisme du transfert d’électrons entre QA et QB......Page 130
Fonctionnement du complexe à manganèse......Page 132
Annexe - Étude par spectroscopie d’éclairs des variations d’état rédox de quelques transporteurs d’électrons......Page 138
La chaîne de transfert d’électrons photosynthétique......Page 143
Transfert de protons « couplé » au transfert d’électrons......Page 149
Transfert cyclique d’électrons......Page 153
Transfert pseudo-cyclique......Page 156
Mouvements de protons associés aux transferts d’électrons (rappel)......Page 157
L’ATP......Page 158
L’ATP synthase......Page 164
ATP et métabolisme carboné......Page 170
Spectres d’absorption des pigments antennaires (PS I et PS II)......Page 173
Rendement quantique de la photosynthèse......Page 176
Dissipation de l’énergie lumineuse......Page 181
Régulation de la capture de l’énergie lumineuse......Page 191
Organisation des thylacoïdes chez les algues......Page 195
Antennes des algues rouges et des cyanobactéries......Page 196
III. La photosynthèse anoxygénique......Page 201
Écologie des bactéries photosynthétiques......Page 203
Les bactéries pourpres......Page 204
Les bactéries vertes......Page 219
Les héliobactéries......Page 222
L’hypothèse d’une origine commune des deux types de centres réactionnels......Page 233
Phototrophie, hétérotrophie et photohétérotrophie......Page 235
Annexe - L’endosymbiose à l’origine des chloroplastes......Page 236
IV. Métabolismes photosynthétiques......Page 239
Introduction......Page 241
Les deux fonctions carboxylase et oxygénase de la rubisco......Page 246
Le cycle de réduction des pentoses phosphates......Page 247
La voie du glycolate......Page 254
Structure et régulation de la rubisco......Page 258
Régulation de l’activité des enzymes du cycle de réduction des pentoses phosphates......Page 266
Modification de l’expression des gènes du métabolisme......Page 270
La voie d’assimilation du nitrate chez les plantes supérieures......Page 277
Interdépendance des métabolismes carboné et azoté......Page 285
La voie d’assimilation du soufre chez les plantes supérieures......Page 287
Synthèse des glucides......Page 289
Exportation des photoassimilats......Page 297
Les plantes C4......Page 303
Les plantes grasses à métabolisme CAM......Page 320
Les plantes intermédiaires de type C3-C4......Page 322
Assimilation du CO2 chez les Chlorobiacées......Page 325
Assimilation du CO2 chez Chloroflexus......Page 327
V. Photosynthèse et environnement......Page 329
Les échanges gazeux photosynthétiques de la feuille......Page 331
Les stomates et leur rôle dans les échanges gazeux foliaires......Page 333
Résistances à la diffusion des gaz......Page 335
Variation de l’activité photosynthétique foliaire en fonction des facteurs environnementaux......Page 339
20. L’assimilation nette du dioxyde de carbone à l’échelle du couvert végétal......Page 347
Mesures des flux de CO2 à l’échelle du couvert végétal......Page 348
Réponse de la photosynthèse du couvert à la lumière......Page 349
La contrainte hydrique......Page 355
Effets de forts éclairements : la photo-inhibition de la photosynthèse......Page 356
Altération par l’oxygène de l’appareil photosynthétique......Page 359
L’élévation de la concentration atmosphérique en CO2......Page 362
La contrainte azotée......Page 365
Activité photosynthétique globale......Page 367
Rendement de l’activité photosynthétique à l’échelle de la planète......Page 371
Annexe - Les herbicides......Page 373
Glossaire......Page 379
Références bibliographiques......Page 393
Index......Page 407