Léghémoglobine

Définition

La léghémoglobine est une hémoprotéine, une protéine ressemblant à l'hémoglobine présente uniquement dans les nodosités racinaires. Elle a un poids moléculaire de 16 000 à 17 000 Da. Elle intervient dans la la fixation biologique de l'azote N comme diazotrophe. Sa synthèse a lieu dans le cytosol des cellules infectées par les bactéries.

La couleur rose est la léghémoglobine :

Nodules racinaires sur les racines de Trifolium repens (trèfle blanc). La couleur rose est la léghémoglobine et les bactéries à l'intérieur sont des espèces de rhizobium.

Explications

La léghémoglobine est une protéine porteuse d'oxygène qui se trouve dans les nodules racinaires fixateurs d'azote d'une légumineuse. Il est produit par les légumineuses en réponse à la colonisation des racines par des bactéries fixatrices d'azote, appelées rhizobies (Rhizobium), dans le cadre de l'interaction symbiotique entre la plante et la bactérie. Les racines non colonisées par les rhizobies ne synthétisent pas la léghémoglobine.

Elle est connue comme étant associée à la fixation de l'azote dans les légumineuses et sert dans la régulation de l'apport en O₂. Elle donne une couleur rosée aux nodosités des racines et fonctionne comme un transporteur d'oxygène, facilitant ainsi la diffusion de l'oxygène aux bactéroïdes.

Cette chromoprotéine de 17 500 Da, voisine de la myoglobine, est présente dans les nodosités fixatrices d'azote des légumineuses et de certains arbres. Elle fixe l'oxygène ce qui protège la nitrogénase bactérienne qui est inhibée par l'oxygène. La globine est codée par un gène de la plante, l'hème par un gène bactérien.

✅ Ni les légumineuses, ni les bactéries Rhizobium ne peuvent fixer l'azote dans des conditions normales, cela n'existe qu'au moment de leur interaction. Bien que dans une culture axénique avec des conditions microphylles contrôlées, la bactérie puisse fixer l'azote atmosphérique (fixation biologique de l'azote), elle a besoin d'oxygène pour générer de l'énergie et ainsi fixer de l'azote, mais sa nitrogénase est inactivée par l'oxygène. D'autre part, dans le nodule se trouvent les concentrations exactes en oxygène, qui sont contrôlées par la léghémoglobine, une protéine qui se lie à l'oxygène.

Cette protéine est rouge car elle contient du fer et est toujours présente dans les nodules sains qui fixent l'azote. Sa formation est induite par l'interaction plante-bactérie, chacun étant incapable de la synthétiser séparément. Cela fonctionne comme un bouchon d'oxygène, ce qui maintient la concentration de cette faible, mais constante. Le rapport existant dans le nodule de la léghémoglobine et de l'oxygène est de 10 000 : 1.

⭐ La léghémoglobine est une hémoprotéine présente dans les nodules racinaires fixateurs d'azote des légumineuses. Les enzymes de ce processus de liaison sont très sensibles à la présence de O₂, de sorte que ce composé aurait pour fonction de le capturer pour l'empêcher de causer des dommages. Laisser cependant suffisamment d'O₂ libre pour que la respiration cellulaire ait lieu.

En rapport avec "léghémoglobine"

• carbohémoglobine

  

  La carbohémoglobine (carbhémoglobine, carboxyhémoglobine, COHb) est une hémoglobine liée au CO2.

• carboxyhémoglobine

  

  La carboxyhémoglobine (COHb) est de l'hémoglobine liée à du monoxyde de carbone CO. Cette combinaison est très stable et se fait aux dépens de l'oxygène...

• désoxyhémoglobine

  

  Une désoxyhémoglobine distingue une forme réduite de l'hémoglobine où le fer hémique n'est pas lié à l'oxygène, par opposition à l'oxyhémoglobine.

• hémoglobine

  

  L'hémoglobine est une hémoprotéine de sang avec une couleur rouge caractéristique qui transporte l'oxygène des organes respiratoires vers les tissus.