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La photorespiration est un mécanisme biologique observé chez les organismes photosynthétiques. Elle permet notamment de faire chuter le rendement de la photosynthèse en provoquant une perte d’incorporation du CO2. De fait, l'organisme synthétise moins de moléculesmolécules organiques.
Une fonction de protection de la plante ?
Le rôle de la photorespiration, qui apparaît comme contreproductive pour la plante, est encore mal connu mais il est suggéré que ce mécanisme interviendrait lorsque la photosynthèse devient trop forte. Rappelons que la photosynthèse consiste à transformer l'énergieénergie lumineuse en énergie chimique permettant la croissance de la plante. Ce processus s’accompagne par une absorption de CO2 et une production d'O2. Lorsque les conditions environnementales (très forte luminositéluminosité et présence de CO2) sont optimales, la photosynthèse fonctionne ainsi « à plein régime », entraînant une forte production d'oxygène. Or, pour les organismes photosynthétiques, l'oxygène est un déchet, qui devient nocif à certaines concentrations. Dans certaines conditions, la photorespiration pourrait donc intervenir pour faire baisser le rendement photosynthétique et donc limiter la production d'oxygène, assurant la survie de l'organisme.
Comment fonctionne la photorespiration ?
La photorespiration repose sur une réaction d'oxydationoxydation. Dans le processus photosynthétique, la RuBisCORuBisCO est une enzyme cléenzyme clé de la photosynthèse permettant habituellement la fixation du CO2 (activité carboxylase) au sein de l'organisme via le cycle de Calvin. Le CO2 se fixe alors sur du ribulose-1,5-bisphosphate, ce qui va produire deux molécules de 3-phosphoglycérate qui vont être ensuite métabolisées. Toutefois, la RuBisCO peut également avoir une activité oxygénase. Dans ce cas, le ribulose-1,5-bisphosphate est oxydé, la RuBisCO lui fournissant une molécule d'O2. On obtient ainsi une molécule de 3-phosphoglycérate et une de 2-phosphoglycolate qui ne pourra pas être métabolisée par le cycle de Calvin. S'ensuit une série de réactions faisant intervenir de nombreuses enzymes et qui vont au final libérer du CO2 et de l'ammoniacammoniac. On note donc que la photorespiration, qui correspond à l'action oxygénase de la RuBisCO, induit une perte de matièrematière organique.
Une implication dans d’autres fonctions cellulaires
Bien que la photorespiration puisse apparaître comme un processus négatif pour les plantes, elle semble avoir certains avantages, notamment lorsque la plante est soumise à une lumièrelumière trop intense. Elle pourrait être impliquée dans certaines fonctions cellulaires, comme celle de la fixation de l'azoteazote et des nitrates.
