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Concept
Photomorphogenèse
Résumé
La photomorphogenèse est l'ensemble des phénomènes induits par la lumière, qui modifie la forme et la couleur des plantes.
Elle utilise de faibles quantités d'énergie par rapport à la photosynthèse, la lumière y jouant un rôle de signal plutôt que de source d'énergie.
Les phénomènes concernés sont :
l’absorption d’un rayonnement d’une certaine longueur d’onde par un photorécepteur,
la modification de ce photorécepteur (activation),
l’action primaire du photorécepteur modifié,
les différentes étapes de la chaîne de transduction conduisant à l’effet observé.
Les plantes mesurent la quantité, la qualité, la direction et la périodicité de la lumière à l'aide de 3 familles de photorécepteurs :
les phytochromes, sensibles à la lumière rouge/rouge lointain ;
les phototropines, sensibles à la lumière bleue ;
les cryptochromes, sensibles à la lumière bleue et ultraviolette.
Les phytochromes régulent quasi toutes les phases de développement des plantes :
germination,
architecture de la plante à maturité,
synthèse de la chlorophylle,
induction de la floraison.
Les phytochromes permettent de mesurer la proportion de lumières rouge et infrarouge reçues.
Le phytochrome est une molécule, dimère protéique, qui bascule de manière réversible entre deux formes, selon la longueur d'onde reçue :
La forme inactive Pr ("r" pour "red", i.e. "rouge") absorbe le rouge clair avec un pic à la longueur d'onde de 660 nm, ce qui la transforme en la forme suivante.
La forme active Pfr ("fr" pour "far red", i.e. "rouge lointain") absorbe la lumière infrarouge avec un pic à 720 nm, ce qui la transforme en la forme inactive précédente.
En réalité ce n'est pas symétrique car la forme active Pfr est désactivée non seulement par l'infrarouge mais aussi par des longueurs d'onde dans le rouge. La forme active seule n'est donc présente qu'en absence de rouge.
La conversion de Pfr en Pr est également activée à des températures égales ou supérieures à 30 °C, ce qui inhibe la germination.
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