respiration

respiration

par Laurent CARRARO,
Nombre de réponses : 14

Bonjour,
dans les schémas on montre les réactions chimiques inverses entre photosynthèse et respiration. La photosynthèse a besoin d'énergie (solaire) et produit de la matière carbonée alors que la respiration brûle cette matière. A partir de là deux questions.
1 - A quoi est utilisée principalement l'énergie produite par la respiration ?
2 - Si l'on fait le bilan sur une journée, ou plus, des réactions d'une plante donnée. Quel est bilan d'absorption du CO2 et du dégagement d'O2 ?

Merci d'avance,
Laurent

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Re: respiration

par Utilisateur supprimé,

Bonjour,

A proprement parler, il n'y a pas production d'énergie par la plante mais transformation/transduction de l'énergie lumineuse en énergie chimique.

L'énergie lumineuse captée par la plante sert à former les glucides et à former un composé qui sert de monnaie d'échange énergétique au sein de la cellule : l'ATP.  L'ATP ainsi formé permet à la cellule de réaliser diverses réactions qui nécessitent de l'énergie (formation de diverses molécules dont des molécules de réserve comme l'amidon, déplacement d'organites à l'intérieur de la cellule, transport d'éléments à travers les membranes cellulaires, division des cellules dans les lieux où cela se produit = les méristèmes...). La respiration, en métabolisant les glucides, produit elle-même de l'ATP dont la destination est identique.

A l'échelle de la plante et sur une journée, pendant la période d'activité photosynthétique en tous cas, le bilan photosynthèse/respiration est globalement positif. La plante forme plus de matières carbonés qu'elle n'en dégrade, ce qui lui permet de croître. Mais divers facteurs interviennent : intensité lumineuse et ratio jour/nuit, facteurs limitants comme le manque d'eau par exemple...

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Re: respiration

par Utilisateur supprimé,

Juste pour compléter la réponse de Jean-Pierre,


En ce qui concerne le rapport photosynthèse / respiration c'est à dire le bilan entre l'absorption de CO² et sa libération, il a une très forte variation de l'intensité tant de la photosynthèse que de la respiration du fait de facteurs du milieu, de position sur la plante ou génétiques. Dans le cas précis de jeunes frênes ce ratio a été mesuré à environ de 1,5 (cf tableau 5 de Lust 1973 Sylva Gandavensis 36 : 1-17 , ici http://ojs.ugent.be/silva/article/viewFile/985/995 )


Valéry

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Re: respiration

par Sarah Silvéréano,

Bonjour et merci à vous pour vos éclairages et cet article très intéressant, Jean-Pierre et Valéry... De fait, si les variations des facteurs du milieu influent sur l'intensité de l'équation photosynthèse/respiration, la sécheresse - dont l'une des conséquences est la production décélérée des feuilles et la réduction de leur surface  - augmentera-t-elle indéniablement le taux de CO2 dans l'atmosphère (par défaut de photosynthèse) ?

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Re: respiration

par Utilisateur supprimé,

Bonjour Sarah,

Parles-tu, par ce futur, de la sécheresse que pourrait induire localement le réchauffement climatique ?

Pas de réponse précise de mon côté mais des éléments de réflexion.

Intuitivement, j'étais presque prêt à dire oui, en un lieu donné où les périodes de sécheresse deviendraient plus longues et/ou plus fréquentes.

La production de biomasse végétale est en tous cas bien plus faible dans les zones arides. Le manque d'eau s'accompagne d'une diminution de la photosynthèse donc d'une diminution de la production d'O2.

Mais...

Reste à savoir quelle est l'intensité de la respiration dans ces cas là. En effet, le stress hydrique s'accompagne généralement d'une réduction du diamètre des stomates (petits pores par lesquels la feuille réalise ses échanges gazeux avec l'atmosphère), ce qui permet à la plante de minimiser ses pertes d'eau (sous forme de vapeur). De ce fait, l'entrée d'O2 dans la plante est aussi réduite et l'on peut penser que la respiration l'est également, d'où une moindre production de CO2.

En zone méditerranéenne, par exemple, la période sèche est une seconde mauvais saison pour les plantes et c'est vraisemblablement l'ensemble de leur métabolisme qui est impacté.

Par ailleurs, s'il s'agit de réchauffement climatique, on sait que certaines zones deviendront plus arides tandis que d'autres deviendront plus humides. A l'échelle du globe, quelles en seront les conséquences en termes d'augmentation du taux de CO2 (d'origine non anthropique, bien sûr) ? Sans oublier le rôle des océans dans la production d'O2 par les algues macro et surtout microscopiques (phytoplancton)...

Je manque de données précises sur ces aspects d'écophysiologie et d'écologie globale pour aller au delà de ce questionnement mais je pense que d'autres membres de l'équipe, notamment Errol, auront des informations intéressantes à apporter en la matière.

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Re: respiration

par Errol VELA,

rien à ajouter, moi aussi je veux bien admettre que l'ensemble de la terre se réchauffe globalement, mais pour les précipitations, certes i y aura des modifications dans leur répartition, mais rien ne me permet de dire qu'il y en aura globalement moins (ni globalement plus).

Il faudrait lire attentivement la littérature spécialisée mais je n'en ai pas encore eu le temps) et se méfier des raccourcis médiatiques ou populaires...

En réponse à Errol VELA

Re: respiration

par Sarah Silvéréano,

Il est en tout cas intéressant de comprendre ces phénomènes, surtout à l'heure des grandes questions sur l'évolution du climat... Sans sombrer dans le "survivalisme"...

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Re: respiration

par Sarah Silvéréano,

Merci pour ta réponse éclairée Jean-Pierre... Ma question concernait l'effet de serre et implicitement l'adaptation du végétal... J'avais vu un doc concernant des expérimentations dans l'Hérault à ce sujet que je viens de retrouver...

https://france3-regions.francetvinfo.fr/occitanie/herault/montpellier/herault-chercheurs-du-cnrs-accelerent-phenomene-secheresse-mieux-comprendre-1343399.html

Il y a donc bien augmentation du CO2 (ça c'est pour les climatosceptiques) et face à la sécheresse, une adaptation extraordinaire du végétal... c'est fascinant !


En réponse à Sarah Silvéréano

Re: respiration

par Utilisateur supprimé,

Merci aussi pour ce lien.

Je connaissais cette expérimentation mais ne me souvenais ni du lieu ni du nom des chercheurs. Les résultats sont évidemment présentés succinctement dans ce reportage et j'avais entendu des analyses qui relativisaient plus les choses.

Pour creuser le sujet, plein de références d'articles (à chercher ensuite éventuellement via google scholar ou d'autres moteurs de recherche) sur le site de la station de Puéchabon : http://puechabon.cefe.cnrs.fr/spip.php?article1

Bonnes lectures sourire



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Re: respiration

par Utilisateur supprimé,

Si je me permets de revenir un peu plus haut dans vos échanges sur la photosynthèse versus respiration et le bilan CO2/O2, je suppose qu'un arbre possède une limite de croissance et donc un minimum d’absorption de CO2 à partir d'un certain age. Cela laisserait-il entendre qu'un vieil arbre ne participe plus ou pratiquement plus à la diminution de CO2 ?

Merci

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Re: respiration

par Errol VELA,

Oui en effet, les jeunes arbres en pleine croissance sont ceux qui stockent le + de C02.

En revanche, tant qu'un vieil arbre est vivant, même s'il ne stocke presque plus de nouveau C02, il conserve tout le C02 accumulé. Alors que s'il meurt, le CO2 va se décomposer petit à petit, au moins en partie. 

Et s'il est coupé évidemment ça dépendra de son devenir : s'il est brulé bien sur tout repart, s'il est utilisé comme bois de construction, le C02 est donc stocké pour encore un temps plus ou moins long...


En réponse à Laurent CARRARO

Article CO2

par Abdelghani AZZI,
En réponse à Abdelghani AZZI

Re: Article CO2

par Karel MAES,

Bonjour, j'arrive un peu tard dans cette discussion passionnante. 

Mais il me semble aussi qu'il existe plusieurs types de photosynthèse. En partie en fonction des conditions climatiques. Sans être spécialiste, je me suis intéressé à une époque à la photosynthèse de type "CAM" (Crassulacean Acid Metabolism). Ce type, qui d'ailleurs se trouve dans d'autres familles que les Crassulaceae, est particulièrement adapté à des conditions de chaleur et de sécheresse extrêmes puisque les stomates s'ouvrent de nuit pour s'abreuver en CO2. De jour la plante perdrait toute son eau par ces mêmes stomates. 

Ma question est de savoir si chaque espèce est cantonnée dans un seul type de photosynthèse ou est-ce que certaines espèces sont plus flexibles? Et comment alors cette flexibilité est utilisée, quelle est sa dynamique?

Merci pour toute réponse

Karel

En réponse à Karel MAES

Re: Article CO2

par Utilisateur supprimé,

Bonjour,

il existe effectivement des espèces dites intermédiaires pouvant avoir des processus dit C3 et C4 (dans les genres Parthenium, Alternanthera, Flaveria ...)  ou C3 et CAM (dans les genres Clusia, Bulbophyllum, Yucca ). Il existe aussi, parmi les espèces ayant la possibilité des mettre en œuvre une photosynthèse de type CAM, des espèces dites facultatives qui peuvent aussi faire du métabolisme de type C3 à certaines périodes (voyez l'article de Winter et Holtum accessible ici : https://repository.si.edu/handle/10088/22202)

cordialement

Valéry

En réponse à Utilisateur supprimé

Re: Article CO2

par Karel MAES,

Merci Valéry pour cette réponse on ne peut plus clair. J'en conclue que, malgré le fait que les plantes ne peuvent pas se déplacer pour faire face aux changements climatiques, certaines peuvent choisir un type de photosynthèse pour faire face à ces changements. 

Merci aussi pour la référence de l'article qui traite justement cette question. Ce que j'y ai trouvé d'étonnant c'est que même certaines plantes aquatiques comme les Isoètes ou les Valesnéries pratiquent cette alternance en cas de nécessité! Toujours surprenant le monde végétal! 

Merci pour cet excellent Mooc

Karel