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La Photosynthese : Processus physiques, moleculaires et physiologiques. / Jack Farineau et Jean-Francois Morot-Gaudry, avec la participation de Jean-François Soussana.
- Format:
- Book
- Author/Creator:
- Farineau, Jack, author.
- Morot-Gaudry, Jean-François, 1943- author.
- Language:
- French
- Subjects (All):
- Photosynthesis.
- Photosynthesis--Environmental aspects.
- Physical Description:
- 1 online resource (451 pages) : illustrations
- Edition:
- 1st ed.
- Place of Publication:
- Versailles : Editions Quae, [2017]
- Summary:
- Au cours de l'évolution des organismes vivants, la photosynthèse a été le processus principal de l'élaboration de la matière organique sur notre planète. Phénomène complexe, la photosynthèse implique des mécanismes à la fois physiques et biochimiques par lesquels les plantes et certaines bactéries utilisent l'énergie solaire pour assimiler le carbone du gaz carbonique de l'atmosphère (phase lumineuse), l'incorporer et synthétiser ensuite les molécules organiques du monde vivant (phase métabolique). Dans cette approche résolument originale, le déroulement de la phase lumineuse est d'abord exposé à partir d'un modèle simple, Chlorobium, une bactérie verte vivant en anaérobiose, manifestant une photosynthèse sans émission d'oxygène (photosynthèse anoxygénique). Il est ensuite détaillé pour les organismes émetteurs d'oxygène à la lumière (photosynthèse oxygénique), principalement les plantes supérieures, mais aussi les algues et les cyanobactéries. Sur la phase métabolique, l'ouvrage offre un point complet des connaissances biochimiques, moléculaires et génétiques en matière d'équipements enzymatiques et de régulation in situ de leurs activités. Les auteurs étudient également le rôle des facteurs de l'environnement sur l'activité photosynthétique à travers les échanges entre plantes et atmosphère. Cette nouvelle édition fait état des avancées scientifiques les plus remarquables sur les nanostructures de la machinerie photosynthétique, sans oublier les nouvelles applications qui découlent de ces progrès ni les effets sur le climat dans le contexte du réchauffement planétaire. Pédagogique et largement illustré, muni d'un index indispensable, ce livre s'adresse à un lectorat scientifique très large: étudiants des universités, candidats aux concours du Capes et de l'agrégation, enseignants en agronomie, pharmacie et biologie.
- Contents:
- Intro
- Table des matières
- Avant-propos
- Remerciements
- Première Partie Le processus photosynthétique : introduction
- Chapitre 1 La découverte du processus photosynthétique
- Premières hypothèses et mise en évidence des échanges gazeux (1650-1860)
- Expérience de Van Helmont
- La composition chimique de l'air
- La « purification de l'air » par les plantes
- Rôle de la lumière et du CO2
- Découverte de la nature et du rôle des pigments photosynthétiques (1850-1930)
- Origine de l'oxygène photosynthétique et réactions d'oxydo-réduction (1930-1965)
- Photosynthèse anoxygénique et oxygénique
- Origine de l'oxygène photosynthétique
- Réactions d'oxydo-réduction lors de la libération de l'oxygène (et du soufre) durant l'activité photosynthétique
- Rôle des électrons
- Origine du NADH et du NADPH en liaison avec l'émission d'oxygène
- Émission d'oxygène par des chloroplastes isolés
- Découverte du métabolisme photosynthétique
- Annexe L'oxydo-réduction
- Oxydo-réduction et composés rédox
- La notion de potentiel d'oxydo-réduction
- Définitions
- Échelle de potentiels rédox
- Potentiels rédox de différents composés (rédox) photosynthétiques
- Énergétique du transfert d'électrons
- Variation du potentiel rédox des donneurs primaires d'électrons
- Chapitre 2 Lumière et pigments photosynthétiques
- Nature de la lumière
- Les pigments photosynthétiques
- Chlorophylles et bactériochlorophylles
- Caroténoïdes
- Phycobilines
- Absorption de la lumière par les pigments photosynthétiques
- Absorption de la lumière
- L'état excité d'un pigment photosynthétique
- Les chlorophylles et les bactériochlorophylles
- Les caroténoïdes
- Propriétés des états excités (excitons)
- Origine du flux d'électrons induit par la lumière
- Capture de la lumière : les antennes.
- Conversion de l'énergie de la lumière : les centres réactionnels
- Chapitre 3 Organisation de l'appareil photosynthétique
- L'appareil photosynthétique chez une bactérie verte : Chlorobium
- Les structures protéiques photosynthétiques dans la cellule de Chlorobium
- Le complexe antennaire de Chlorobium
- Le centre réactionnel de Chlorobium
- Chaîne de transfert d'électrons chez Chlorobium
- L'appareil photosynthétique des différents organismes phototrophes
- Les complexes antennaires chez l'ensemble des phototrophes
- Organisation moléculaire des antennes : pigments et protéines associées
- Propriétés spectroscopiques des pigments liés au sein des antennes
- Séparation de fractions protéiques pigmentées par des méthodes biochimiques
- Les transferts d'excitons
- Les différents types de centres réactionnels
- Structure protéique des centres réactionnels
- Les deux types de transferts d'électrons : non cycliques et cycliques
- Transferts non cycliques ou linéaires
- Transferts cycliques d'électrons
- Chapitre 4 Classification des organismes photosynthétiques
- Organismes à photosynthèse anoxygénique
- Les bactéries pourpres
- Les bactéries vertes
- Autres bactéries phototrophes
- Les héliobactéries
- Bactéries phototrophes en aérobiose
- Rhizobium et Bradyrhizobium
- Organismes à photosynthèse oxygénique
- Procaryotes
- Eucaryotes
- Deuxième partie La photosynthèse oxygénique
- Chapitre 5 Feuilles et chloroplastes
- La feuille
- Le limbe
- Les nervures
- La cellule foliaire
- Le chloroplaste
- Aspect et structure d'un chloroplaste
- Organisation supramoléculaire des thylacoïdes des plantes supérieures
- Chapitre 6 Les photosystèmes des organismes oxygéniques
- Organisation générale des photosystèmes
- Le photosystème I
- Structure du photosystème I
- Le photosystème I des plantes supérieures et des algues.
- Le photosystème I chez une cyanobactérie
- Comparaison du PS I chez les plantes et les cyanobactéries
- Fonctionnement du photosystème I
- Mouvements d'électrons associés au fonctionnement du PS I
- Le photosystème II
- Le complexe antennaire du PS II
- L'antenne périphérique ou LHC II
- L'antenne intermédiaire
- L'antenne interne
- Le centre réactionnel du photosystème II
- Structure
- Fonctionnement du centre réactionnel du PS II
- Mécanisme du transfert d'électrons entre QA et QB
- Inhibition du transfert d'électrons entre QA et QB
- Inhibition par des inhibiteurs chimiques
- Fonctionnement du complexe à manganèse
- Réduction du P680
- Libération de protons
- Stabilité des états S
- L'amortissement de l'émission d'oxygène en séquence d'éclairs
- Luminescence du PS II
- Annexe Étude par spectroscopie d'éclairs des variations d'état rédox de quelques transporteurs d'électrons
- Principe
- Montage utilisé
- Expériences
- Interprétation
- Chapitre 7 Transferts d'électrons dans les thylacoïdes
- La chaîne de transfert d'électrons photosynthétique
- Cas particulier des mutants dépourvus de PS I
- Calcul du rendement des réactions photochimiques
- Transfert de protons « couplé » au transfert d'électrons
- Le complexe b6f
- Transfert cyclique d'électrons
- Transferts cycliques in situ
- Fonctionnement de la NADPH déshydrogénase à l'obscurité
- Transfert pseudo-cyclique
- Chapitre 8 La synthèse d'ATP couplée aux transferts d'électrons
- Mouvements de protons associés aux transferts d'électrons (rappel)
- L'ATP
- La synthèse d'ATP
- Lumière et synthèse d'ATP
- Variation de pH et synthèse d'ATP
- Énergétique de la synthèse d'ATP
- La théorie chimio-osmotique
- Le potentiel électrochimique transmembranaire
- L'ATP synthase
- Structure de F1
- Structure de F0
- Mécanisme de la synthèse d'ATP (et de son hydrolyse).
- Activation de l'ATP synthase
- Champ électrique transmembranaire et synthèse d'ATP
- ATP et métabolisme carboné
- Chapitre 9 Rendement de la photosynthèse
- Spectres d'absorption des pigments antennaires (PS I et PS II)
- Spectre d'action de la photosynthèse
- Rendement quantique de la photosynthèse
- Chapitre 10 Gestion de l'énergie lumineuse par les deux photosystèmes
- Dissipation de l'énergie lumineuse
- Les états fluorescents du PS II
- Rendement de fluorescence à l'obscurité
- Rendement de fluorescence sous éclairement
- Traitement mathématique de la déperdition d'énergie excitonique
- L'extinction de fluorescence ou quenching non photochimique
- Origine et nature du quenching énergétique qE
- Rôle des composés du cycle des xanthophylles
- Rôle des agrégats de chlorophylle
- Intérêt de la détermination des paramètres de fluorescence
- Évaluation du rendement quantique de la réaction photochimique du PS II
- Mesure de la vitesse de photosynthèse brute
- Régulation de la capture de l'énergie lumineuse
- Chapitre 11 La photosynthèse des algues et des cyanobactéries
- Organisation des thylacoïdes chez les algues
- Antennes des algues rouges et des cyanobactéries
- Troisième partie La photosynthèse anoxygénique
- Chapitre 12 Les organismes photosynthétiques bactériens
- Écologie des bactéries photosynthétiques
- Écologie des bactéries sulfureuses pourpres et vertes
- Écologie des héliobactéries et autres bactéries photohétérotrophes
- Classification
- Le complexe antennaire de Rhodopseudomonas acidophila
- Transfert d'excitons dans le complexe antennaire de R. acidophila
- Les centres réactionnels des bactéries pourpres
- Le centre réactionnel de Rhodobacter sphaeroides
- Le centre réactionnel de Rhodopseudomonas viridis
- Gènes codant les protéines du centre réactionnel et des antennes.
- Transferts d'électrons chez les bactéries pourpres
- Transfert d'électrons linéaires ou non cycliques
- Transferts d'électrons de type respiratoire
- L'appareil antennaire des bactéries vertes
- Le chlorosome
- Effets de facteurs de l'environnement sur le développement du complexe antennaire
- Les centres réactionnels des bactéries vertes
- Le centre réactionnel de type II de Chloroflexus
- Transferts d'électrons chez les bactéries vertes
- Chapitre 13 Évolution des organismes phototrophes
- Phylogénie : la conception classique
- L'hypothèse d'une origine commune des deux types de centres réactionnels
- Phototrophie, hétérotrophie et photohétérotrophie
- Annexe L'endosymbiose à l'origine des chloroplastes
- Quatrième partie Métabolismes photosynthétiques
- Chapitre 14 Métabolisme carboné « primaire » photosynthétique
- Introduction
- Assimilation du CO2 à la lumière
- Oxygène et activité photosynthétique
- Plasticité du métabolisme photosynthétique : les plantes C4 et CAM
- Les deux fonctions carboxylase et oxygénase de la rubisco
- L'activité carboxylase de la rubisco
- L'activité oxygénase de la rubisco
- Le cycle de réduction des pentoses phosphates
- Formation de trioses phosphates
- Régénération du ribulose bisphosphate
- Bilan de l'activité du cycle de réduction des pentoses phosphates
- La voie du glycolate
- Métabolisme du glycolate
- Bilan de la voie du glycolate
- Mutants de la voie du glycolate
- Structure et régulation de la rubisco
- Structure de la rubisco
- Régulation par le CO2
- Régulation par les composés phosphorylés
- Régulation par l'activase
- Affinités relatives de la rubisco pour CO2 et O2
- Diversité génétique
- Limitation de l'activité photorespiratoire chez certains organismes.
- Régulation de l'activité des enzymes du cycle de réduction des pentoses phosphates.
- Notes:
- Description based on print version record.
- ISBN:
- 9782759226696
- 2759226697
- 9782759226689
- 2759226689
- OCLC:
- 1030536801
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