Relation structure/fonction de l'appareil photosynthétique

植物的光合作用需要通过叶绿体的囊膜来实现光能的捕获和化学能的转化。Au cours du present programme de recherche，nous désirons nous concentrer sur les mécanismes de la photoinhibition.光抑制是一种限制植物生长的现象，其发光能力高于利用能力。光抑制机制是一个有待进一步研究的争议。由于光系统II的光抑制作用与光系统的受体（QB位点）和供体（水的氧化）有关，最近的研究表明，最初的光抑制作用并不局限于水的氧化位点，而是局限于Au或Au。Il a été récement proposé à partir du spectre d'action de la photoinhibition que la photoinhibition soit initiée par la destabilisation du potassium Mn4Ca responsable des états S suivi de la degradation de la Protéine D1 responsable du site QB.然而，Mn 4Ca位点的逐步恶化并没有得到证实，光抑制机制也没有得到重新评估。本文着重研究了光抑制对拟南芥叶片或叶片囊体膜的影响。 Nous proposons d'étudier ce phénomène en detail surtout Au niveau du Mn4Ca，à l'aide d'une panoplie de techniques de pointe dont nous disposons Au laboratoire. Le déclin de fluorescence après un éclair à turn-over simple，la mesure de fluorescence et de dégestion d'oxygène sous un train d'éclairs，l'induction de fluorescence，la spectroscopie photoacoustique et la thermoluminescence seront utilisés pour des plants et extraits de thylakoïdes photoelectrodes pour différentes périodes de temps et dans différentes conditions.这些技术的组合获得了PSII传输电子的主要反应的总体重要信息，以及氧气降解过程中的影像。Nous désirons determiner l'état de dérioration du Mn4Ca en fonestival de différentes conditions de photoinhibition.此外，我们还发现某些物质会影响氧气浓度。不稳定的浓度，使Mn 4Ca的部分失稳产生一种影响跨膜的效应，这种效应与受体的电子传输有关。 通过比较光抑制与某些代谢物对氧自由基降解的不稳定性影响，证实了光抑制受体的跨膜效应。多胺在Mn 4 Ca中的自然失稳作用，迈斯是光抑制的光系统I的保护剂。在体内，la浓度多胺augmente lors de条件de应力qui causent la photoinhibition du photosystème II.然而，光系统I在体内对光的强度有很大的抵抗力，而在体内的保护方式却不一样。Nous voulons vérifier si l'inhibition du photosystème II par les polyamines pourrait avoir un role de protection du photosystème I ou si la protection qu'ils exercent sur le photosystème I est plus directe（effet ionique ou effet antioxidant）. L'activité du photosystème I sera mesurée par photoacoustique，cinétique de photoxidation du P700（centre photochimique）et consommation d'oxygène.

La capture de l'énergie lumineuse et sa transformation en énergie chimique nécessaire à la croissance des plantes s'effectue au niveau des membranes thylacoïdiennes du chloroplaste. Au cours du présent programme de recherche, nous désirons nous concentrer sur les mécanismes de la photoinhibition. La photoinhibition est un phénomène qui limite la croissance des plantes lorsque l’apport en énergie lumineuse est supérieur à la capacité de l’utiliser. Le mécanisme de la photoinhibition est un sujet controversé qui nécessite une étude approfondie. Alors que la photoinhibition du photosystème II était auparavant associée à des dommages dits du côté accepteur (site QB) et du côté donneur (oxydation de l’eau) du photosystème, des études plus récentes indiquent que les dommages initiaux ne seraient localisés qu’au niveau du site d’oxydation de l’eau. Il a été récemment proposé à partir du spectre d’action de la photoinhibition que la photoinhibition soit initiée par la déstabilisation du complexe Mn4Ca responsable des états S suivi de la dégradation de la protéine D1 responsable du site QB. Cependant, la détérioration progressive du site Mn4Ca n’a pas été démontrée et le mécanisme de photoinhibition nécessite une réévaluation. Des travaux portant sur la photoinhibition seront effectués à l'aide des feuilles d’Arabidopsis thaliana ou des extraits de membranes thylakoïdiennes de ces feuilles ou d’épinard. Nous proposons d’étudier ce phénomène en détail surtout au niveau du complexe Mn4Ca, à l’aide d’une panoplie de techniques de pointe dont nous disposons au laboratoire. Le déclin de fluorescence après un éclair à turn-over simple, la mesure de fluorescence et de dégagement d’oxygène sous un train d’éclairs, l’induction de fluorescence, la spectroscopie photoacoustique et la thermoluminescence seront utilisés pour des plants et extraits de thylakoïdes photoinhibés pour différentes périodes de temps et dans différentes conditions. La combinaison de ces techniques permettra d’obtenir toutes les informations importantes concernant l’ensemble des réactions principales du transport d’électrons du PSII et la cinétique d’avancement des états S du complexe de dégagement d’oxygène. Nous désirons déterminer l’état de détérioration du complexe Mn4Ca en fonction de différentes conditions de photoinhibition. De plus, nous avons découvert que certains métaux lourds affectent spécifiquement le complexe de dégagement d’oxygène. À faible concentration, la déstabilisation partielle du complexe Mn4Ca produit un effet transmembranaire qui ralentit le transport d’électrons du côté accepteur. La présence d’un effet transmembranaire affectant le côté accepteur lors de la photoinhibition sera vérifiée en comparant la photoinhibition avec l’effet déstabilisant de certains métaux lourds sur le complexe de dégagement d’oxygène. Certaines polyamines naturelles déstabilisent aussi de complexe Mn4Ca, mais protègent le photosystème I de la photoinhibition. In vivo, la concentration de polyamines augmente lors de conditions de stress qui causent la photoinhibition du photosystème II. Cependant, le photosystème I est beaucoup plus résistant à la forte lumière in vivo que dans les thylakoïdes extraits; le mode de protection in vivo n’est pas connu. Nous voulons vérifier si l’inhibition du photosystème II par les polyamines pourrait avoir un rôle de protection du photosystème I ou si la protection qu’ils exercent sur le photosystème I est plus directe (effet ionique ou effet antioxydant). L’activité du photosystème I sera mesurée par photoacoustique, cinétique de photooxidation du P700 (centre photochimique) et consommation d’oxygène.