Xanthophylle
Définition
Un xanthophylle est un pigment terpénoïde, jaune, orangé ou rouge, de structure voisine de celle des carotènes mais comportant des atomes d'oxygène en plus de la chaîne hydrocarbonée. Le xanthophylle prend le nom de fucoxanthine chez les algues brunes. Les xanthophylles ne sont visibles qu'après altération de la chlorophylle.
Structure comparée entre un bêta-carotène et un xanthophylle :
Les structures des deux principales classes de caroténoïdes : les bêta-carotènes et les xanthophylles.
Explications
Voir aussi le cycle des xanthophylles.
La siphonéine est un pigment caroténoïde de plaste xanthophylle de certaines algues vertes.
La myxoxanthophylle est un pigment caroténoïde des cyanobactéries qui n'existe chez aucun autre groupe d'algues. Ce pigment est xanthophylle.
La fucoxanthine est une xanthophylle et l'un des principaux caroténoïdes marins. Il est présent dans les macro-aalgues et micro-algues en tant que composant de complexes photosynthétiques captant la lumière.
Néoxanthine
La néoxanthine est un pigment caroténoïde rencontré principalement chez les Chlorobionta et les plastes dérivés de Chlorobionta, ainsi que, de façon moins importante, chez certaines Ochrophytes comme les Chrysophyceae, les Diatomophyceae (Bacillariophyceae), les Raphidophyceae d'eau douce, les Phaeophyceae et les Xanthophyceae.
La lumière est un paramètre primordial de la photosynthèse. Cependant, une irradiation excessive conduit à la formation d'espèces réactives de l'oxygène qui endommagent les cellules et entravent la croissance des organismes photosynthétiques. Les xanthophylles sont des pigments clés impliqués dans la réponse photoprotectrice des plantes et des algues à une lumière excessive. Le fonctionnement des cycles xanthophylles (XC) conduisant à la formation de molécules désépoxydées avec des capacités de dissipation d'énergie est particulièrement pertinent.
La néoxanthine, présente dans les plantes et les algues sous deux formes isomères différentes, est impliquée dans la réponse au stress lumineux à différents niveaux. Cette xanthophylle n'est pas directement impliquée dans les XCs et les mécanismes moléculaires derrière son activité photoprotectrice ne sont pas encore complètement résolus.
Cette étude aborde de manière exhaustive le rôle photoprotecteur de la 9'-cis-néoxanthine, l'isomère de néoxanthine le plus abondant et l'un des principaux composants de la xanthophylle dans les photosystèmes des plantes.
L'accumulation dépendante de la lumière de tout-trans-néoxanthine dans les cellules photosynthétiques a été identifiée exclusivement chez les algues de l'ordre des Bryopsidales (Chlorophyta), dépourvues de XC fonctionnel. Un modèle photoprotecteur putatif implique tout-trans-néoxanthine.
Prasinoxanthine
La prasinoxanthine est un pigment caroténoïde propre à certaines algues vertes appartenant à la classe des Prasinophyceae. La formule moléculaire est C40H56O4.
Par exemple, la biosynthèse des caroténoïdes chez l'algue prasinophycienne Mantoniella squamata, qui contient une grande variété de caroténoïdes appartenant à la fois aux voies de biosynthèse de l'alpha-carotène et du bêta-carotène (Car). Cette composition inhabituelle de caroténoïdes aborde le problème de la régulation de la biosynthèse sur les voies alpha et bêta-Car en réponse à différents régimes lumineux.
Il a été constaté que l'éclairage avec 4 h de haute lumière actinique (HL, 250 micromol/m2.s) et la croissance de la culture en lumière permanente (PL, 60 micromol/m2.s) induit la synthèse de novo de pigments du cycle de la violaxanthine (Vx) appartenant à la voie bêta-Car. La synthèse des caroténoïdes sur la voie de biosynthèse alpha-Car a conduit à une forte accumulation de lutéine (L) et de dihydrolutéine (DhL). Les pigments du cycle Vx nouvellement synthétisés et L/DhL peuvent être considérés comme des pools intermédiaires de caroténoïdes qui ont été convertis en pigments récupérateurs de lumière dans les périodes de faible luminosité (LL) suivant les phases d'illumination HL.
Cette transition vers les pigments collecteurs de lumière comprenait la conversion de Vx en néoxanthine (Nx) sur la voie bêta-Car et la transformation de L/DhL en prasinoxanthine (Px), le principal pigment collecteur de lumière de M. squamata appartenant à les alpha-caroténoïdes. L'isolement de complexes de récolte de lumière à partir de cellules de M. squamata enrichies en L a montré que les pigments du cycle L et Vx étaient faiblement liés à l'apoprotéine du LHC.
Cette liaison périphérique est en accord avec leur rôle proposé en tant que pigments intermédiaires dans la biosynthèse des pigments collecteurs de lumière, et devrait permettre un détachement en douceur de la protéine dans les périodes de LL lorsque la synthèse de Nx et Px est stimulée.
La synthèse des caroténoïdes se déroule en général de manière économique : dans les deux, la voie alpha- et bêta-Car HL induit la formation de pigments photoprotecteurs, qui dans les périodes LL suivant l'illumination HL ne sont pas dégradés, mais au contraire sont convertis en pigments récupérateurs de lumière.
Synonymes, antonymes
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