EP6.3b.1 Evolution de la nutrition carbonée & des substances

Objectifs
Par l’étude de l’évolution de la phototrophie et de l’autotrophie carbonée chez les organismes photosynthétiques, comprendre comment et pourquoi la fonction photosynthétique s’est diversifiée, et les intérêts évolutifs/adaptatifs des différents types de photosynthèse (C4 et CAM). Acquisition de connaissances sur les métabolismes spécialisés (aussi dits secondaires), impliqués dans l’adaptation des plantes à leur environnement. Par des exemples concrets, comprendre leur rôle dans la plante, comprendre certaines notions relatives à l’évolution de ces métabolismes, et acquérir des connaissances quant à leur valorisation par l’homme.
Contenu:
Cours :
Evolution de la phototrophie et de l’autotrophie carbonée chez les organismes photosynthétiques. Description des différents types de phototrophie, des bactéries photosynthétiques jusqu’aux végétaux. Propriétés enzymatiques de la RUBISCO, enzyme critique pour l’assimilation du CO2, et limitation des performances photosynthétiques des plantes C3. Description de la photorespiration, voie métabolique initiée par l’activité oxygénase de la RUBISCO : avantages et inconvénients. Description des photosynthèses de type C4 et CAM dans lesquelles la photorespiration est réduite, voire abolie, via des stratégies métaboliques et anatomiques : fonctionnements et limites.
Descriptions des principaux métabolites spécialisés produits par les plantes depuis les alcaloïdes (ex : vincristine), les composés terpéniques et leur dérivés (ex : THC) ou les composés phénoliques (ex : resvératrol). Evolution de ces métabolismes : origine des gènes recrutés dans ces synthèses ; diversifications d’activité des enzymes qu’ils codent ; organisation spatiale de ces voies de biosynthèse dans les différents organes/tissus de la plante (ex : cellules spécialisés) ; organisation génomique en cluster des gènes de ces voies.