Cours 4 Réactions carbonées Flashcards
Cycle de Calvin-Benson est fais de trois phases
Carboxylation
Réduction
Régénération
La capacité catalytique de Rubisco est activée par :
2 éléments de réponse
-CO2 suivi de Mg2+
-Rubisco activase
Quelle molécule du Cycle de Calvin-Benson est utilisée pour fabriquer des Sucres/Amidons
Glyceraldéhyde-3-Phosophate (G3P ou Triose phosophate)
Pour assimiler 3 CO2 il faut combien de NADPH et ATP ?
À quel moment ?
2 éléments de réponse
-6 NADPH à Réduction
-6 ATP à Réduction et 3 ATP à Regénération
Quels organites sont impliqués dans la photorespiration ?
3 éléments de réponse
-Chloroplaste
-Mitochondrie
-Peroxysome
Quel est l’ordre de conversion du 2-Phosphoglycolate (2 PGlycolate) 5éléments de réponse
2Co-Co-Ci-Sé-Cer
2PGlycolate - Glycolate - Glycine - Sérine - Glycerate
Quel sont les produits de l’activité oxygénase de Rubisco sur Ribulose-1,5-bisphosphate (RuBP) ?
2 éléments de réponse
Un 3-PGlycerate
Un 2-PGlycolate
Que ce passe-t-il durant la phase de Carboxylation:
1 éléments de réponse
Extra: Les détails de réactions
-Enz. RuBisco + 3 RBuP (5C-2P) + 3CO2 + 3 H2O = 6 PGA (3C-1P)
-Ajout de 1C à RBuP par CO2
-Défait RBuP en Deux par H2O
Que ce passe-t-il durant la phase de Réduction:
1 éléments de réponse
Extra: Les détails de réactions
-6 PGA (3C-1P) + 6 ATP + 6 NADPH = 6 G3P (3C - 1P)
-Ajout de 1P (OC → OP) à PGA par ATP
-Enlève 1P et 1O et Ajout de 1H (OP → H) à PGA par NADPH
Que ce passe-t-il durant la phase de regénération
2 éléments de réponse
Extra: Les détails de réactions
-1/6 G3P (3C - 1P) Reste de côté pour devenir du Glucose
-5/6 G3P (3C - 1P) + 3 ATP + 2 H2O = 3 RBuP (5C - 2P)*
-Lier des G3P ensemble (6||7C - 2P)
-Enlève 1P et Ajout de 1H (OP → OH) à G3P liés (6||7C - 1P) par H2O
-Couper les G3P Liés (6||7C → 5C)
-Enlève 1H et Ajout de 1P (OH → OP) par ATP
Quelle activité peut activer la molécule Rubisco ?
La molécule prend quelle forme ?
3 éléments de réponse
-E + Mg2+ et CO2 → ECM (pH Élevé)
-ECM + RuBP → ECM-RuBP active
-EI / ECMI + Rac (Rubisoc activase) = E / ECM (active)
Quelle activité peut désactiver la molécule Rubisco ?
La molécule prend quelle forme ?
2 éléments de réponse
-E + Xu/RuBP = EI (E inactive)
-ECM + CA1P = ECMI (ECM inactive)
Quel intermédiaire de RuBP qui peut réagire avec soit CO2 ou O2 ?
Edeniol
Photorespiration
Quelles sont les étapes du Chloroplaste
2 éléments de réponse
Extra: Les détails de réactions
-Enz. RuBisco + 2 RBuP (5C-2P) + 2 O2 +
Glutamate (5C - 0P) = 2-Pglycolate (2C-1P) + 3-PGlycerate (3C-1P) + 2 Oxoglutarate (5C - 0P)
-Oxygénase de RuBisco par O2
-2-PGlycolate (2C-1P) + H2O = 2-Glycolate (2C-0P)
-Enlève 1P et Ajout de 1H (OP → OH) par H2O
Photorespiration
Quelles sont les étapes de Mitochondrie ?
1 élément de réponse
Extra : Les détails de réactions
-2 Glycine (2C - 0P) consolidé en 1 Sérine (3C - 0P)
-Enlève: 1H, 1CO2 et 1NH4
-Ajoute OH et CH2
Photorespiration
Quelles sont les étapes du Peroxysome
2 éléments de réponse
Extra: Les détails de réactions
-2 Glycolate (2C-0P) + 2 O2 = 2 Gloxylate (2C -0P) + 2 H2O2
-Oxydation de Glycolate (OH → O) par O2
-2 Glycoxylate (2C - 0P) en 2 Glycine (2C - 0P)
-Enlève O, Ajout de H2N et H (O → NH3) par molécules x
Photorespiration
Quelles sont les étapes du retour au Peroxysome et Chloroplate
3 éléments de réponse
Extra: Les détails de réaction
-Sérine (3C - 0P) devient du Glycérate (3C -0P)
-Enlève NH2, remplace par OH
-3 Glycerta (3C - 0P) + 3ATP = 3-Pglycerate
-3-PGlycerate|| GPA (3C-1P) + 3-PGlycerate|| GPA (3C-1P) = 6 G3P (Envoyé au Cycle de Kelvin)
Cycle de l’Azote
Quelles sont les étapes du Chloroplate
-2-Oxoglutarate (5C - 0P) + Ferrodoxine + NH4 + ATP = Glutamate
-(NH4 de mitochondrie)
-(2-Oxoglutarate De Chloroplaste)
-(Glutamate va dans le Chloroplaste)
Cycle de l’oxygène
Dans le peroxysome quelle sont les étapes
2 éléments de réponse
-2 Glycolate (2C-0P) + 2 O2 = 2 Gloxylate (2C -0P) + 2 H2O2
-On se débarrasse de H2O2 en H2O + O2
Quelles sont les autres utilités de la Rubisco ?
3 éléments de réponse
Rubisco protège:
-Lors de forte luminosité
-Le stress salin
-Elle fixe du CO2 et fixe avec l’eau
PAS CERTAINS
Quelles sont les 2 méthodes par laquelle la lumière influence le Cycle de Calvin chez C3
2 éléments de réponse
Extra: C’est quelle molécule qui agit dans le noir
-La présence de lumière active une chaine de protéines (Système ferredoxine-Thioredoxine) qui activent les enzymes du Cycle de Calvin du Stroma
-La présence de Lumière augmente [Mg2+] et [H+] qui active les enzymes du Cycle de Kalvin
-La Glucose 6 phosphatase peut agir dans le noir grâce à Réduction de Disulfure de Thierodoxine
Qu’est-ce qui a engendré la formation des Mécanismes C4 et CAM ?
Une diminution de CO2 dans l’atmosphère il y a 35 Millions d’années
Quels sont les buts de l’amélioration du processus C3 ?
4 éléments de réponse
-Maximiser la photosynthèse en endroits chauds
-Réduire la photorespiration
-Diminuer la perte d’eau (Sécheresse)
-S’adapter à un Basse [CO2]
Quelle est l’améliorations principales de C4 et CAM
Comment ont-ils implémentés cette amélioration ?
3 éléments de réponse
-Créer un composé à 4C qui isole RuBisco de l’O2
-Pour C4: Séparer physiquement la formation du composé C4 et Cycle de Kalvin
-Pour CAM: Séparer temporellement la formation du composé C4 et le cycle de Kalvin
Pour C4, Quelles sont les étapes du Mésophylle ?
-CO2 + PEP (3C) + PEPCase = Oxaloacetate (4C)
-Oxaloacetate + Réactif = Malate (4C)
-Malate transporté dans Gaine perivasculaire entre Plasmodesme
-Malate (4C) + Enz.Décarbolaxylante = Pyruvate (3C) + CO2
-CO2 + Rubisco = Cycle de Calvin
-Pyruvate (3C) retourne au Mésophylle
-Pyruvate (3C) + PyruvateP Dikinase = PEP
PEP = Phosphoénolpyruvate
Chez la C4, est-ce que la plante a encore le cycle pour le O2 ?
Quelle est l’augmentation de CO2 autour de Rubisco ?
2 éléments de réponse
-10x la concentration de CO2 et juste 2-3% de photorespiration (C’est très bien)
L’anatomie C4 de Kranz
Comment est-elle ?
4 éléments de réponse
*Cellules du mésophylle et de la gaine périvasculaire (Bundle sheath) disposées en anneaux autour des nervures.
*Les cellules du mésophylle entourent les espaces intercellulaires.
*Les cellules de la gaine entourent le tissu vasculaire.
*Les membranes et parois cellulaires limitent les fuites de CO2 des cellules de la gaine.
L’anatomie C4 unicellulaire
Elle est présente chez qui ?
Comment est-elle ?
2 éléments de réponse
*Photosynthèse C4 unicellulaire
présente dans certaines espèces
(Bienertia, Suaeda).
*Deux chloroplastes dimorphes
fonctionnant comme les cellules du
mésophylle et de la gaine dans les
plantes à anatomie de Kranz.
Pour CAM, Quelles sont les étapes du Mésophylle La nuit ?
4 éléments de réponse
-Absorption du CO2 la nuit lorsque les stomates sont ouverts.
-Conversion + CO2 = HCO3– (dans le cytosol)
-HCO3– + (PEP) PEPCase = Oxaloacétate (4C)
-Oxaloacétate (4C) + Réduction =Malate (4C)
-Malate stocké sous forme d’acide malique (4C) dans les vacuoles.
phosphoénolpyruvate = (PEP)
Pour CAM, Quelles sont les étapes du Mésophylle Le Jour ?
6 éléments de réponse
-Le jour, l’acide malique (4C) est reconverti en malate (4C) dans le cytosole.
-Décarboxylation + Malate (4C) = CO2 + Pyruvate (3C)
-CO2 + RuBP = Cycle de Calvin-Benson dans le chloroplaste.
-Pyruvate (3C) = Amidon = G3P (3C) dans le chloroplaste
- G3P (3C) = PEP (3C) dans le cytosole
-Fermeture des stomates pendant la journée pour limiter la perte d’eau et éviter la diffusion du CO2.
Que ce passe-t-il aux sucres durant le Jour pour CAM
Quels sont leurs utilités ?
3 éléments de réponse
-Calvin = G3P
-Dans Chloroplaste: G3P = Amidon pour stockage
-Dans Cytosole: G3P = Saccharose (Sucrose)
-Saccharose envoyé aux Racines (pour grandir) ou au grains (Stockage)
Que ce passe-t-il aux sucres durant la nuit pour CAM
Quels sont leurs utilités ?
3 éléments de réponse
-Dans chloroplaste: Amidon + Dégradation = Maltose + Glucose
-Dans Cytosole: Maltose + Glucose = Saccharose (Sucrose) + Amidon transitoire (Hexose phosphate)
-Saccharose envoyé aux Racines (pour grandir) ou au grains (Stockage)
Quelles sont les structures prisent pour former l’amidon
4 éléments de réponse
-Amylose + Amylopectine = Lamelle
Lamelle + Lamelle = Goutelette
Goutelette + Goutelette = Granule d’Amidon
Quelles sont les 3 grandes étapes de formation du saccharose ?
Le transfert de glycolyse
La Déphosphorylation
La régulation
Pour la formation saccharose:
Que se passe-t-il durant le transfert glucosyle ?
Extra: les détails de réaction
-UDP-Glucose + Fructose6P + Sucrose6F-PSynthase (enzyme) = Sucrose6F-P
*enlève UDP/PI et forme un lien C-O-C (C-UDP + Pi-C → C-O-C)
Pour la formation saccharose:
Que se passe-t-il durant la Déphosphorylation ?
Extra: Les détails de réactions
-Sucrose6f-P + SucroseP-Phosphatase → Sucrose
On remplace 1P par 1H (OP → OH)
Comment est-ce qu’on active / désactive la Sucrose6F-PSynthase (enzyme de Transfert Glycolyse)
2 éléments de réponse
Extra: Les détails de réaction
-Sucrose6F-PSynthase (active) + ATP + SnRK1 = Sucrose6F-PSynthase+P (inactive) + ADP
La phosphorylation ajout 1P par ATP
-Sucrose6F-PSynthase-P (inactive) + Sucrose6F-PS-Phosphatase = Sucrose6F-PSynthase (active) + Pi
La déphosphorylation enlève 1P par enzyme
Dans quel endroit est-ce que l’Amidon est formé
Dans les chloroplastes
Dans la régulation de la Sucrose6F-PSynthase:
C’est quoi les effets de Glucose 6-phosphate
3 éléments de réponse
-Augmente la synthèse du saccharose
-Stimule l’activité de la Sucrose 6F-PSynthase
-Inhibe la SnKR1 qui inactive Sucrose 6F-PSynthase
Dans la régulation de la Sucrose6F-PSynthase:
C’est quoi les effets du Phosphate (Pi)
1 éléments de réponse
-Inhibe l’activité de la Sucrose 6F-PSynthase en désactivant la Sucrose6F-PS-Phosphatase
Lorsque la feuille va de l’ombre à la lumière que se passe-t-il aux quantité de Pi, de Glucose-6-P et de saccharose ?
3 éléments de réponse
-La quantité de Pi descand
-La quantité de Glucose-6-P augmente
-La synthèse de Saccharose augmente
L’activité humaine a augmenté la [CO2] de combien de pourcent en combien de temps
2 éléments de réponse
Augmenté la concentration de dioxyde de carbone de 50 % en moins de 200 ans.
Qu’est-ce qui nous permet d’obtenir les [CO2] avant 1958 ?
Des bulles d’air dans des carottes de glace
Pourquoi est-ce les niveaux de CO2 atmosphériques fluctuent annuellement ?
Que ce passe-t-il au printemps ?
Que ce passe-t-il en automne ?
3 éléments de réponse
La photosynthèse
-L’absorption de CO2 augmente et les plantes croient
-La décomposition relâche le CO2 et la croissance ralentie
Pourquoi est-ce le cycle de Photosynthèse du Nord de la planète affecte plus que celui du Sud ?
Dans le nord il y a plus de terre et de végétation
Qu’est-ce que les tendances saisonnières de CO2 sur plusieurs années montrent ?
La [CO2] augmente
Quelles sont les conséquences générales de chanegements climatiques ?
4 éléments de réponse
-Réchauffement climatique
-Acidification des océans
-Perturbation des cycles biogéochimiques
-Événements climatiques extrêmes
Pourquoi est-ce que de grandes chaleurs sont mauvaises pour les plantes C3?
Qu’est-ce qui cause la conséquence de la première question ?
3 éléments de réponse
-Il y a plus de photorespiration
-Les stomates ferment (Pour garder l’eau), mais il n’y a pas d’absoprtion de nouveau CO2
-L’affinité de Rubisco fait qu’elle réagit avec O2 lorsqu’il n’y a plus de CO2
Quelles sont les Adaptations des plantes pour résister à la chaleur ?
3 éléments de réponse
-Émission de radiations à grande longueur d’onde en infrarouges.
-Perte de chaleur par transfère de la feuille vers l’air environnant.
-Refroidissement évaporatif : La transpiration de la feuille entraîne une évaporation d’eau, ce qui refroidit la feuille.
Lorsqu’il est question de Température et de [CO2] laquelle est la meilleur entre C3 et C4 ?
2 éléments de réponse
-La C3 est meilleur à température fraiche et CO2 haut (Entre 100 et 700 ppm)
-La C4 est meilleur à des températures hautes, mais elle a un plateau d’absorption de CO2 à ±200 ppm
Les changements climatiques ont un effet positif pour quel type entre C3 et C4 ?
Un effet positif pour C4, car elle est résistante aux grandes températures et elles s’enfouts de [CO2]
Comment est-ce que les culutres en champs ont réagis à plus de [CO2] ?
2 éléments de réponse
-Un peu plus de photosynthèse
-Stomate de feuille beaucoup plus fermé et plus grande température
