Plantes en C3 et plantes en C4


Mercredi 2 juin 2010

L’énergie du monde vivant est fournie par la photosynthèse, processus biologique fondamental, qui transforme l’énergie solaire en sucres à partir du gaz carbonique et de l’eau.
La plupart des espèces végétales qui vivent dans un environnement suffisamment riche en eau assimilent le carbone du CO2 sous forme de phosphoglycerate, un composé à 3 atomes de carbone. On les appelle plantes en C3.

Beaucoup de plantes vivant dans des climats secs et chauds présentent une modification du modèle en C3. Cette modification implique une étape intermédiaire dans l’assimilation du CO2 qui est la formation d’un composé à 4 atomes de carbone : l’acide oxalo-acétique. D’où la dénomination de plantes en C4.

La voie métabolique en C3 est la plus primitive, elle s’est établie il y a près de 3 milliards d’années dans une atmosphère très riche en CO2. L’enzyme responsable de l’assimilation du carbone, la ribulose diphosphate carboxylase/oxydase (rubisco), a d’ailleurs une faible affinité pour le dioxyde de carbone et ne fonctionne bien que lorsque la concentration du CO2 est suffisante c’est-à-dire à des températures comprises entre 20 et 30°C. Au-delà de ces températures, l’insuffisance de CO2 appelle une ouverture des stomates et donc une plus forte perte d’eau par les feuilles.

La voie métabolique en C4 est plus récente, elle est apparue il y a 30 millions d’années. Elle est présente chez des plantes vivant en climat secs et chaud. Soixante pour cent de celles-ci sont des herbacées et bien que ne représentant que 3% des plantes vasculaires, elles réalisent 25% de la photosynthèse terrestre. Leur efficacité tient à l’enzyme responsable de l’assimilation du carbone, la phospho-enol pyruvate carboxylase qui a une très forte affinité pour ce gaz. Chez ces plantes aussi, l’assimilation du CO2 se fait dans les cellules spéciales de la gaine fasciculaire (cellules qui entourent les vaisseaux vasculaires foliaires) où peut se réaliser la concentration du CO2, alors que chez les plantes en C3, elle se fait dans tout le mésenchyme foliaire.

La raréfaction du CO2 a favorisé l’apparition des plantes en C4, l’augmentation de la teneur de l’air en dioxyde de carbone due aux activités humaines ne va-t-elle pas, en retour, favoriser les plantes en C3 ?



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6 commentaires:

Anonyme a dit…

merci bcp

EMMANUEL EBENYA a dit…

merci de m'avoir eclairé sur c3 et c4 j'avais vraiment de lacunes

Anonyme a dit…

Bonjour, la vigne est-elle une plante en C3 ou en C4 ?

BlogHardi a dit…

Bonjour, la vigne est une plante en C3

Leroy Jemisson a dit…

quels sont les processus chez les plantes en CAM

BlogHardi a dit…

Les plantes grasses (Crassulacées à métabolisme acide: CAM) fonctionnent comme les plantes en C4. Cependant elles n'ont pas de cellules spéciales (cellules en bâtonnets entourant les vaisseaux de la feuille ou cellules de la gaine fasciculaire) dans lesquelles se fait l'assimilation du CO2 pour donner l'acide oxalo-acétique à 4 atomes de C; cette assimilation à lieu la nuit alors que les températures extérieures fraîches permettent l'ouverture des stomates. L'acide oxalo-acétique entre dans le cycle de Calvin le jour pour donner les sucres alors que les stomates sont fermés.

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