- Photomorphogenèse
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La photomorphogenèse est l'ensemble des phénomènes induits par la lumière, qui modifie la forme et la couleur des plantes. Elle utilise de faibles quantités d'énergie par rapport à la photosynthèse, la lumière y jouant un rôle de signal plutôt que de source d'énergie.
Les plantes mesurent la quantité, la qualité, la direction et la périodicité de la lumière.
Les signaux lumineux sont perçus par 3 familles de photorécepteurs :
- les phytochromes, sensibles à la lumière rouge/rouge lointain ;
- les phototropines, sensibles à la lumière bleue ;
- les cryptochromes, sensibles à la lumière bleue et ultraviolette.
Sommaire
Phytochromes
Les phytochromes régulent quasiment toutes les phases de développement des plantes :
- germination ;
- architecture de la plante mature ;
- induction de la floraison ;
- évitement de l'ombre ;
- synthèse de la chlorophylle.
Les phytochromes permettent une comparaison du rapport entre les quantités de lumière rouge et de lumière infrarouge reçues.
Le phytochrome est une molécule qui bascule de manière réversible entre 2 états selon la longueur d'onde reçue :
- forme Pr absorbant à 660 nm (rouge) ;
- forme Pfr absorbant à 730 nm (rouge lointain).
Exemples de mécanismes :
- Germination : les graines qui se trouvent sous d’autres plantes reçoivent beaucoup plus de lumière infrarouge que rouge (le rouge étant absorbé par les feuilles). La lumière infrarouge inhibe la germination jusqu’à ce que les autres plantes meurent, ce qui prévient la germination à l’ombre.
- Évitement de l'ombre : la lumière infrarouge reçue à l'ombre favorise la croissance des tiges au détriment de la taille des feuilles.
- Floraison : le phytochrome est impliqué dans la mesure de la durée du jour (photopériodisme) qui influe sur la floraison des plantes dites de jours courts ou de jours longs.
Phototropines
Les phototropines sont à l'origine de :
- l'orientation de la plante vers la lumière (Phototropisme) ;
- l'adaptation à la quantité de lumière reçue, en induisant le mouvement des chloroplastes dans la cellule, qui s'étalent pour capter une faible lumière ou s'empilent pour éviter la lumière en excès ;
- l'ouverture des stomates.
La phototropine est une molécule qui se plie lorsqu'elle est soumise à la lumière bleue à 390 nm.
Cryptochromes
Les cryptochromes régulent notamment :
- l’élongation des tiges ;
- l’expansion des feuilles ;
- la synthèse d’anthocyanine ;
- la floraison ;
- la maintenance du cycle circadien par la lumière chez les plantes et les animaux (y compris chez l'homme).
Les cryptochromes sont des photorécepteurs à la lumière bleue (400-490 nm) et ultraviolette (UV-A, 315-380 nm).
Etat de la recherche
Beaucoup de mécanismes de la photomorphogenèse restent à élucider : interactions entre les différents photorécepteurs, interaction avec d’autres signaux tels que température, signalisation hormonale, gravité.
Tous les photorécepteurs ne sont pas encore connus : on a mis en évidence que les plantes sont aussi sensibles à la lumière verte[1] (influence sur la fermeture des stomates, sur la durée de floraison...) et aux UV-B (qui causent des dégâts sur l'ADN).
Notes et références
Voir aussi
Articles connexes
Liens externes
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