Photophosphorylation
Définition
La photophosphorylation est le processus de fabrication de l'ATP lors de la photosynthèse par conversion de l'ADP en transférant un groupe phosphate. L'énergie est fournie par la lumière qui est captée par les pigments photosynthétiques. La lumière provoque l'ionisation des deux photosystèmes 1 et 2 des cellules végétales et les électrons circulent grâce aux transporteurs : plastoquinone, plastocyanine, cytochrome f et ferrédoxine.
Les photophosphorylations cyclique et non-cyclique :
Schémas de la photophosphorylation cyclique (en haut) et de la photophosphorylation non-cyclique (en bas).
Explications
Dans le processus de la photosynthèse, la phosphorylation de l'ADP pour former l'ATP en utilisant l'énergie de la lumière du soleil est appelée photophosphorylation. Seules deux sources d'énergie sont disponibles pour les organismes vivants : la lumière du soleil et la réduction-oxydation (redox) des réactions. Tous les organismes produisent de l'ATP, qui est la source universelle de l'énergie du vivant.
La photophosphorylation est le processus d'utilisation de l'énergie lumineuse de la photosynthèse pour convertir l'ADP en ATP. C'est le processus de synthèse de molécules d'ATP riches en énergie en transférant le groupe phosphate dans la molécule d'ADP en présence de lumière.
Dans la photophosphorylation, l'énergie lumineuse est utilisée pour créer un donneur d'électrons à haute énergie et un accepteur d'électrons à faible énergie. Les électrons se déplacent alors spontanément de donateurs à travers un accepteur chaîne de transport d'électrons. C'est donc la formation d'ATP à partir d'ADP lors de la photosynthèse. L'énergie nécessaire provient du passage des protons au niveau d'une ATP-synthase. Le gradient de pH provoqué par ces transferts déclenche l'adénosine triphosphate synthétase.
La photophosphorylation est de deux types : photophosphorylation cyclique et photophosphorylation non cyclique.
Cyclique et non-cyclique
Il existe deux modèles de photophosphorylation, un non-cyclique (acyclique) et un cyclique :
- photophosphorylation acyclique : le processus non-cyclique est associé à un transport linéaire des électrons de l'eau jusqu'au NADP permettant la synthèse de NADPH;
- photophosphorylation cyclique : les électrons issus du photosystème I reviennent à la plastoquinone. De ce fait, cette photophosphorylation n'est pas accompagnée de la synthèse de NADPH.
Processus de photophosphorylation :
Exemple de photophosphorylation non cyclique par des réactions dépendant de la lumière de la photosynthèse oxygénique (voir photosynthèse oxygénique), à la membrane des thylacoïdes, avec la lumière des thylacoïdes.
La photophosphorylation non cyclique fait référence au processus dans lequel les électrons qui sont expulsés du centre photoexcitant ne reviennent pas. Ce processus intervient lorsque les deux photosystèmes I et II sont impliqués. La photolyse de l'eau entraîne la libération d'électrons et, par conséquent, un approvisionnement constant en eau est nécessaire.
La signification physiologique de la phosphorylation non cyclique est déterminée par sa contribution de premier plan à l'énergie des cellules. Elle est non seulement une source d'énergie importante pour toutes les réactions dans la cellule, mais elle fournit également de très importants métabolites, nécessaire pour la fixation du CO2 dans le cycle du carbone et le travail d'un certain nombre de processus de régulation.
La photophosphorylation cyclique joue un rôle important dans divers processus métaboliques cellulaires. Elle sert de source d'alimentation supplémentaire de l'ATP pour la récupération du CO2 dans le cycle de Calvin et l'assimilation des ions NH4+, ce qui nécessite un rapport élevé de l'ATP / NADPH, et une source d'énergie pour les processus anabolisants. Dans le groupe C4 dans les cellules qui tapissent le faisceau vasculaire, la phosphorylation cyclique est la seule source d'ATP. Des études ont également montré une augmentation de l'activité de la phosphorylation cyclique et son rôle protecteur dans des conditions de stress (chaleur et sel, photoinhibition).
La phosphorylation oxydative est différente de la photophosphorylation car la production d'ATP est entraînée par le transfert d'électrons vers l'oxygène dans la phosphorylation oxydative, tandis que la lumière du soleil entraîne la production d'ATP dans la photophosphorylation.
Synonymes, antonymes
1 synonyme (sens proche) de "photophosphorylation" :
- phosphorylation cyclique
0 antonyme (sens contraire).
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En rapport avec "photophosphorylation"
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