Biologie

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  • Publié le : 18 avril 2011
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La recherche polaire belge est peu connue en dehors de la communauté scientifique. Néanmoins, elle permet de comprendre bien des aspects des crises environnementales du 21ème siècle. Pour cette raison, une communication efficace de la communauté scientifique vers le grand public est nécessaire. C’est précisément à ce souci que répond BE-POLES, un groupement de scientifiques polaires belgesvisant à mettre davantage en lumière la recherche en milieu polaire. De plus, en mars 2007, a commencé l’Année Polaire Internationale, dont le but est de promouvoir la recherche sur les régions polaires et de conscientiser le public à leur importance.

A l’occasion de ce congrès, nous vous présenterons : Atelier pour le Printemps des Sciences 2007

LL27

Les cyanobactéries : comment exploiterau mieux la lumière ?

Dr Annick Wilmotte CIP, Université de Liège awilmotte@ulg.ac.be
Merci à Mme Marchesini (Athénée d’Alleur), Fabrice Franck, Cédric Lassence et Frédéric Zakhia (Ulg)

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Les cyanobactéries : comment exploiter au mieux la lumière ?
1. Qui sont les cyanobactéries ? Les cyanobactéries sont des bactéries qui réalisent la photosynthèse qui libère de l’oxygène (comme lesplantes, et pour cause, les ancêtres des chloroplastes appartiennent au lignage des cyanobactéries !). Ce sont probablement les ‘architectes’ de notre atmosphère. En effet, il y a environ 3 milliards d’années, elles ont produit de l’oxygène pendant des centaines de millions d’années, de sorte que l’atmosphère primitive de la Terre riche en gaz carbonique, méthane, etc s’est enrichie en oxygènejusqu’à atteindre les concentrations actuelles. Ceci était indispensable pour permettre aux autres organismes (dont nous-mêmes , les humains) d’évoluer. Actuellement, on observe dans cyanobactéries dans pratiquement tous les milieux où il y a de la lumière, de l’eau, du gaz carbonique et des minéraux. Elles se retrouvent ainsi dans des milieux qu’on dit ‘extrêmes’ comme les souches thermales d’eauchaude (jusque 70°C), les milieux hypersalins, et les environnements polaires. 2. Comment exploitent-elles la lumière ? Une des clefs de leur succès, est leur équipement en pigments capables de capter le plus possible de photons dans un spectre étendu de longueur d’onde. Elles sont donc équipées non seulement de chlorophylle et de caroténoïdes, comme les algues et les plantes, mais aussi de pigmentsspéciaux appelés ‘phycobiliprotéines’ et qui captent la lumière dans les longueurs d’onde où la chlorophylle n’est pas efficace

Fig. 1 (http://www.ens-lyon.fr/DSVT/AGREG_SVT/Ressources/sujetDavid/Lum-ev1.htm

Dans la Figure 1, la ligne continue montre les zones du spectre de la lumière où la chlorophylle est capable de capter l’énergie des photons. La ligne en pointillé donne le rendement dela photosynthèse. Comme on peut le voir, il y a une zone allant de 480 à 650 nm, où la chlorophylle n’absorbe pas et où le rendement de la photosynthèse avec ce pigment est très bas. C’est là qu’interviennent les phycobiliprotéines, qui incluent deux pigments majeurs : la phycoérythrine (absorption entre 490 et 570 nm) et la phycocyanine (absorption entre 610 et 655 nm).

3 Voici un spectre dephycoérythrine :

Fig. 2. spectre d’absorption de phycoérythrine ((http://www.prozyme.com/technical/pbvrwdata.html#SPECIFICATIONS) Voici un spectre de phycocyanine :

Fig. 3 ; spectre d’absorption de phycocyanine
(http://www.prozyme.com/technical/pbvrwdata.html#SPECIFICATIONS)

3. Comment les pigments coopèrent pour une photosynthèse plus efficace ? La chlorophylle a est le pigmentprimordial qui participe à la photosynthèse. Les autres pigments sont des pigments ‘accessoires’ ou ‘antennes’ qui capturent la lumière aux autres longueurs d’onde que la chlorophylle a et qui sont capables de lui transférer cette énergie lumineuse: énergie de la lumière pigments ‘antennes’ chlorophylle a

Tous les végétaux qui font la photosynthèse possèdent de la chlorophylle a. Certains possèdent...
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