La photosynthèse est le plus grand processus naturel sur Terre, convertissant la lumière du soleil en énergie chimique à grande échelle et maintenant la vie. Il existe essentiellement deux étapes successives de la photosynthèse oxygénique, dont les réactions dépendantes de la lumière dans le photosystème II (PSII) et dans le photosystème I (PSI) permettent l’oxydation de H2O en oxygène moléculaire et la production de pouvoir réducteur (NADPH et ATP ), tandis que l’assimilation du CO2 est généralement connue pour avoir lieu longtemps après le dégagement d’oxygène et la réduction du NADP+, via des réactions indépendantes de la lumière dans le stroma.
Il existe un large consensus sur le fait que pendant les réactions dépendant de la lumière, le CO2 (ou le bicarbonate) n’est pas réduit en tant que substrat, mais joue un rôle stimulant unique dans l’évolution de l’O2, à savoir l’effet dit bicarbonate. Le rôle de l’effet bicarbonate ainsi que les sites de liaison du bicarbonate dans le PSII ont été intensivement étudiés depuis les années 1970, avec quelques conclusions importantes atteintes jusqu’à présent. Cependant, on pense que le CO2 (ou le bicarbonate) dans le PSII ne joue qu’un rôle de soutien lors de l’oxydation de l’eau, plutôt que d’être « assimilé » par le PSII.
Récemment, une équipe de chercheurs de l’Université de technologie de Dalian, de l’Institut de physique chimique de Dalian, de l’Académie chinoise des sciences, de Chine et de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign, aux États-Unis, a pour la première fois signalé une assimilation du CO2 par la lumière du noyau PSII. complexe, où la formation de méthanol (CH3OH), ainsi que le dégagement d’oxygène, sont validés par des expériences de spectrométrie de masse in situ, de chromatographie en phase gazeuse et de marquage isotopique.
Une telle assimilation inhabituelle de CO2 est susceptible d’être un événement simultané avec le transfert d’électrons habituel se produisant dans une assimilation normale indépendante de la lumière. Cette découverte est extraordinaire et revêt une grande importance car elle pourrait modifier considérablement notre compréhension du mécanisme de la photosynthèse.
Les résultats ont été publiés dans le Journal chinois de catalyse.
Plus d’information:
Yuehui Li et al, Assimilation du CO2 induite par la lumière par le photosystème II et sa relation avec la photosynthèse, Journal chinois de catalyse (2022). DOI : 10.1016/S1872-2067(22)64170-6