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Concept
Fixation du carbone en C3
Résumé
upright=.75|vignette|3-phosphoglycérate.
La fixation du carbone en est une voie métabolique de fixation du carbone parmi les trois voies de la photosynthèse, les deux autres étant la fixation du carbone en et le métabolisme acide crassulacéen (CAM). On l'appelle ainsi en référence au , molécule à trois atomes de carbone formée par condensation du dioxyde de carbone sur du ribulose-1,5-bisphosphate par l'enzyme Rubisco :
{| align="left"
| 220px
| + + → 2
| 180px
|- align="center" valign="middle"
| D-ribulose-1,5-bisphosphate
|
| 3-phospho-D-glycérate
|- align="center" valign="middle"
| colspan="3" bgcolor="ffffd0" | Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygénase (Rubisco) –
|}
Cette réaction a lieu dans toutes les plantes comme première étape du cycle de Calvin. Chez les plantes en , le dioxyde de carbone est concentré autour de la Rubisco sous forme de malate.
Les plantes en , qui ne réalisent que la fixation du carbone en , tendent à se développer dans les environnements riches en eaux souterraines où le rayonnement solaire et la température sont modérés et la concentration de de l'ordre de ou plus. Les plantes en , apparues au cours du Mésozoïque et du Paléozoïque, avant les plantes en , représentent encore aujourd'hui environ 95 % de la biomasse végétale. Elles perdent par transpiration 97 % de l'eau absorbée par leurs racines.
Les plantes en incluent quelques-unes des sources de calories les plus importantes dans le monde, dont haricot niébé, manioc, soja, riz et orge. Les régions où poussent ces plantes sont souvent chaudes et sèches. Ces plantes ne peuvent pas optimiser leur croissance dans les zones trop chaudes parce que l'activité oxygénase de la Rubisco augmente avec la température par rapport à l'activité carboxylase, c'est-à-dire que la photorespiration devient prépondérante sur la fixation du carbone, ce qui conduit à une perte nette de carbone et d'azote par la plante.
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