| Le cycle de Calvin peut être partagé
en 3 étapes essentielles :
- 1 - l'incorporation du CO2 dans le
RuBP
- 2 - la réduction de l'APG en trioses
phosphate
- 3 - la régénération du
RUBP
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Voyons ces trois étapes successivement :
1 - L'incorporation du CO2
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Cette réaction est catalysée par
la RubisCO (Ribulose bis Phsphate Carboxylase Oxygénase).
Comme son nom l'indique, cette enzyme a deux fonctions.
C'est la fonction "carboxylase" qui nous
intéresse ici. La fonction "oxygénase" joue
un rôle important dans la photorespiration. |
La RubisCO incorpore une molécule de CO2 dans
un composé en C5, le ribulose bis phosphate (RUBP) pour donner deux molécules
d'un composé en C3, l'acide phosphoglycérique (APG), après
passage par un intermédiaire réactionnel en C6.
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| Réaction d'incorporation
du CO2 par la RubisCO.
Le carbone radioactif du CO2 incorporé a été
marqué en rouge. Un seul des deux APG est marqué. |
Remarque : l'APG est un acide et non un sucre. Pour être converti
en sucre, l'APG doit être réduit.
2 - La réduction de l'APG en trioses-P
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L'APG, le premier composé formé par
l'incorporation du CO2, n'est pas un sucre.
Les sucres sont des composés organiques carbonés
réduits qui comportent une fonction aldéhyde ou cétone.
Une étape importante consiste donc en la
réduction de l'APG. |
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Réduction de l'APG en aldPG
(triose-P).
Elle se réalise en deux étapes
catalysées par la phosphoglycérokinase (PGK) puis
par la glycéraldéhyde phosphodéshydrogénase
(GAPDH).
Au total on passe d'un acide à un aldéhyde à
l'aide du NADPH (réduction) et d'une réaction intermédiaire
faisant intervenir de l'ATP. |
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Isomérisation des
trioses phosphate.
Une isomérisation permet de passer de
l'aldPG au DHOAP. Ces deux molécules sont des trioses-P qui
auront leurs rôles respectifs dans le métabolisme. |
La formation de 2 molécules de trioses consécutive à
la fixation d'une molécule de CO2 nécessite
donc 2 molécules d'ATP et 2 molécules de NADPH.
3 - La régénération du RUBP
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Le principemême du cycle de Calvin est
de permettre la régénération du RUBP à
partir d'une fraction des trioses formés. C'est la condition
nécessaire qui permettra à nouveau de réaliser
l'incorporation de nouvelles molécules de CO2. |
On peut schématiser le processus de régénération
du RuBP en considérant la fixation de 3 molécules de CO2
qui conduisent à la formation de 6 trioses. Sur les 6 trioses
formés, 1 triose servira à la synthèse ultérieure
des sucres plus complexes, les 5 autres trioses servant à régénérer
3 molécules de RUBP,
La régénération du RuBP se réalise
grâce à un ensemble de réactions faisant intervenir
des sucres à nombre varié de carbones : en C6 (fructose),
C4 (érythrose) et C7 (sédoheptulose).
A partir de 5 trioses phosphate (C3P) il se forme donc 3 pentoses phosphate
(C5P) :
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Régénération
du Ribulose 1-5 bis phospate à partir des trioses phosphate.
Les réactions de phosphorylation ne
sont pas indiquées. Seuls les nombres de carbones des molécules
sont pris en compte.
- A gauche : 5 trioses P (5 x 3 C = 15 C)
- A droite : 3 pentoses-P (3 x 5 C = 15 C)
- entre les deux , les intermédiaires en
C6, C4 et C7.
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Finalement, les pentoses phosphates formés (RuP)
sont convertis en RuBP grâce à l'ATP. Cette
réaction de phosphorylation est catalysée par la Phosphate
Ribulose Kinase (PRK).
La régénération du RuBP
nécessite donc une molécule d' ATP supplémentaire
par molécule de C02 fixé.
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16
- Quel est le premier corps formé? |
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Pour accéder aux autres pages du document |
| 01 - Quels sont les organismes autotrophes? |
13 - Structure et fonctionnement du thylacoïde |
| 02 - Où se déroule la photosynthèse? |
14 - Comment se forme l'ATP ? |
| 03 - Comment établir l'équation globale de la photosynthèse? |
15 - Stucture et fonctionnement de l'ATP synthase |
| 04 - Quels sont les pigments de la photosynthèse? |
16 - Quel est le premier corps formé? |
| 05 - Comment mesurer la photosynthèse? |
17 - Les étapes du cycle de Calvin |
| 06 - Action des facteurs externes |
18 - La photorespiration |
| 07 - La photosynthèse se découpe en deux groupes de réactions |
19 - Bilan |
| 08 - Qu'est ce qu'un photosystème ? |
20 - Dans la cellule chlorophyllienne |
| 09 - Structure et fonctionnement du PSII |
21 - Dans la plante entière |
| 10 - Le système d'oxydation de l'eau |
22 - La photosynthèse en C4 |
| 11 - Structure et fonctionnement du PSI |
23 - La photosynthèse des plantes CAM |
| 12 - Le schéma en Z |
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