biophysique

Comment les végétaux gèrent le trop-plein d’énergie solaire

La photosynthèse, c’est-à-dire la conversion d’énergie lumineuse en énergie chimique par les plantes, est essentielle à la vie sur terre. Un excès de lumière s’avère toutefois néfaste pour les complexes de protéines responsables de ce processus. Des chercheurs de l’Université de Genève (UNIGE) ont découvert comment Chlamydomonas reinhardtii, une algue unicellulaire mobile, active la protection de sa machinerie photosynthétique. Leur étude, publiée dans la revue PNAS, indique que les récepteurs (UVR8) qui détectent les rayons ultraviolets provoquent l’activation d’une valve de sécurité qui permet de dissiper sous forme de chaleur l’excès d’énergie. Un second rôle protecteur est ainsi attribué à ces récepteurs, dont l’équipe genevoise avait déjà montré la capacité à induire la production d’une "crème solaire" anti-UV.

Grâce à la photosynthèse, l’énergie du soleil est convertie par les végétaux en énergie chimique afin de produire des sucres pour se nourrir. La première étape de ce processus, qui se déroule dans des compartiments cellulaires nommés chloroplastes, consiste à capturer des photons de lumière grâce à la chlorophylle. Si la lumière est essentielle aux plantes, un excès de soleil pourrait endommager leur machinerie photosynthétique, ce qui affecterait leur croissance et leur productivité. Pour se protéger, les plantes activent alors un mécanisme de protection lorsque la lumière est trop abondante, qui fait appel à une série de protéines capables de convertir l’excès d’énergie en chaleur afin qu’elle se dissipe.

Produire des protéines qui détournent l’énergie

"Ce sont les rayons ultraviolets de type B qui sont susceptibles de causer le plus de dégâts à l’appareil photosynthétique, et nous avons voulu savoir s’ils jouaient un rôle de déclencheur du mécanisme de protection et, le cas échéant, lequel», expliquent Michel Goldschmidt-Clermont et Roman Ulm, professeurs au Département de botanique et biologie végétale de la Faculté des sciences de l’UNIGE. Ces travaux, menés en collaboration avec des chercheurs du Laboratoire de physiologie cellulaire et végétale (CEA/CNRS/Université Grenoble Alpes/INRA) et de l’Université de Californie, ont été effectués chez Chlamydomonas reinhardtii, une algue mobile unicellulaire employée comme organisme modèle.

L’équipe de Roman Ulm avait découvert en 2011 l’existence d’un récepteur aux UV-B, baptisé UVR8, dont l’activation permet aux plantes de se défendre contre ces UV et d’élaborer leur propre "crème solaire" moléculaire. Les chercheurs découvrent aujourd’hui que, chez cette algue, ce récepteur déclenche un deuxième mécanisme de protection. "En effet, lorsqu’UVR8 détecte des UV-B, il active un signal qui enclenche, au niveau du noyau cellulaire, la production de protéines , qui seront ensuite importées dans les chloroplastes. Une fois intégrées à l’appareil photosynthétique, elles contribuent à détourner l’énergie en excès, qui sera dissipée sous forme de chaleur grâce à des vibrations moléculaires", détaille Guillaume Allorent, premier auteur de l’article.

Chez les plantes terrestres, la perception des UV-B par ce récepteur est également importante pour la protection de la machinerie photosynthétique, mais le mécanisme n’a pas encore été élucidé. "Il est cependant crucial pour la productivité agricole et l’exploitation biotechnologique des processus photosynthétiques de mieux comprendre les mécanismes responsables de la photoprotection contre la lumière solaire et ses rayons UV-B", indique Michel Goldschmidt-Clermont. La recherche continue.

Auteur: Internet

Info: https://www.unige.ch, 2016

[ assimilation chlorophyllienne ]

priméité

Les équations de la dynamique expriment complètement les lois de la méthode historique appliquées à la matière, mais l'application de ces équations implique une connaissance parfaite de toutes les données. Or, la plus petite portion de matière que nous puissions soumettre à l'expérience est constituée de millions d'atomes, dont aucun ne nous est jamais perceptible individuellement. Nous ne pouvons donc pas déterminer le mouvement réel de n'importe laquelle de ces particules ; nous sommes donc obligés d'abandonner la méthode historique stricte et d'adopter la méthode statistique pour traiter les grands groupes d'atomes... Ainsi, la science atomique nous enseigne que nos expériences ne peuvent jamais nous donner plus que des informations statistiques et qu'aucune loi dérivée ne peut prétendre à une précision absolue. Mais lorsque nous passons de la contemplation de nos expériences à celle des atomes eux-mêmes, nous quittons un monde de hasard et de changement pour entrer dans une région où tout est certain et immuable. 

Auteur: Maxwell James Clerk

Info:

[ mathématisée ] [ science dure ]

alcanes

Tant de propriétés de la matière, surtout sous forme gazeuse, peuvent être déduites de l'hypothèse selon laquelle leurs parties infimes sont en mouvement rapide, la vitesse augmentant avec la température, au point que la nature précise de ce mouvement devient un sujet de curiosité rationnelle. Daniel Bernoulli, Herapath, Joule, Kronig, Clausius, etc., ont démontré que les relations entre la pression, la température et la densité dans un gaz parfait peuvent être expliquées en supposant que les particules se déplacent avec une vitesse uniforme en ligne droite, frappant contre les parois du récipient qui les contient et produisant ainsi une pression.

Auteur: Maxwell James Clerk

Info: En 1860. In W.D. Niven (ed.) 'Illustrations of the Dynamical Theory of Gases,' The Scientific Papers of James Clerk Maxwell, Vol 1, 377. Cité dans John David Anderson Jr, Hypersonic and High Temperature Gas Dynamics (2000), 46.

[ mathématisés ]

concept psychanalytique

Très tôt ce matin, tandis que je réfléchissais à ce j'allais vous dire, je voyais le jour se lever sur Baltimore et c'était un moment très intéressant car il ne faisait pas encore tout à fait jour, une enseigne au néon m'indiquait toutes les minutes que l'heure avait changé et évidemment la circulation automobile était déjà importante. Et je me suis fait la remarque que tout ce que je voyais, oui, tout à l'exception de quelques arbres au loin, était le résultat de pensées, de pensées toujours actives dans lesquelles le rôle des sujets n'était pas si évident que cela. En tout cas, ce qu'on appelle le dasein pour tenter de définir le sujet, était bien là dans ce spectateur plutôt intermittent ou évanescent. La meilleure image que je puisse donner de ce qu'est pour moi l'inconscient, c'est Baltimore, au petit matin.

Auteur: Lacan Jacques

Info: Baltimore, 1966

[ exemple ] [ illustration ] [ structuration ]

parents-enfants

[...] sans paroles adressées à l’enfant, paroles à travers lesquelles il peut s’entendre reconnu comme sujet, la fonction symbolique risque d’être perturbée, et des désordres physiologiques de s’ensuivre, dus à des effets décréatifs mortifères opérant de proche en proche sur la désorganisation et la perte des images du corps, en allant de l’image actuelle aux plus précoces, lesquelles sont "charnalisées" par leur croisement au schéma corporel.

Hélas, tout désordre physiologique paraît aux adultes exclusivement du domaine du corps, seul malade : ce qui angoisse, non à tort, les parents et le médecin. La dialectique de l’image du corps trinitaire se referme sur le narcissisme de l’enfant, et celui-ci, en tant que sujet qu’exprime le langage préverbal, souffrant de n’être pas compris ni reconnu dans son affectivité, dans son amour pour sa mère, régresse. Le désir de communication subtile de sujet à sujet se trouve ainsi refoulé côté enfant, et devient impossible ensuite à cause d’un trouble fonctionnel qui n’est pas décodé comme étant un langage. Côté adulte, c’est l’angoisse devant le trouble somatique de l’enfant, donc de ce corps-objet, seul reconnu comme le représentant de l’enfant. Dès lors, l’angoisse et son corps semblent être tout ce qui, de l’enfant, est reconnu par l’entourage. Reconnu, le sujet ne l’est plus dans ce qu’il cherche à dire. C’est des symptômes de l’enfant qu’on parle, mais, hélas, plus jamais on ne parle à sa personne.

Auteur: Dolto Françoise

Info: "L'image inconsciente du corps", éditions du Seuil, 1983, page 242

[ chosifié ] [ silence ] [ altérité déniée ]

immunité

Il y a toujours des microbes ambiants qui ne demandent pas mieux, créatures vivantes qu’ils sont, que de se précipiter pour pulluler sur un corps dont le fonctionnement n’est pas circulatoirement excellent.

Auteur: Dolto Françoise

Info: "L'image inconsciente du corps", éditions du Seuil, 1983, page 241

[ psychosomatique ] [ maladie ]

transcodage

Les mathématiciens peuvent se flatter de posséder de nouvelles idées que le simple langage humain ne peut encore exprimer. Qu'ils s'efforcent d'exprimer ces idées avec des mots appropriés, sans l'aide de symboles, et s'ils y parviennent, non seulement ils nous imposeront à nous profanes une ouverture (contrainte) durable, mais nous osons dire qu'ils se trouveront très éclairés pendant le processus, au point de douter que des idées uniquement exprimées en symboles puissent vraiment trouver leur chemin hors des équation pour entrer dans les esprits.

Auteur: Maxwell James Clerk

Info:

[ comprendre ] [ compréhension ] [ citation s'appliquant à ce logiciel ]

distanciation

La science a fait un grand pas en avant lorsque les hommes ont acquis la conviction que, pour comprendre la nature des choses, il fallait commencer par se demander, non pas si une chose est bonne ou mauvaise, nocive ou bénéfique, mais de quelle nature elle est. Et quelle en est la quantité ? Qualité et quantité ont alors été reconnues pour la première fois comme les principales caractéristiques à observer dans le cadre de la recherche scientifique.

Auteur: Maxwell James Clerk

Info: Discours aux sections mathématiques et physiques de la British Association, Liverpool, 15 septembre 1870", The Scientific Papers of James Clerk Maxwell (édition 1890, réimpression 2003), Vol. 2, 217

[ ouverture ] [ réflexion ] [ neutralité ] [ ratio ] [ historique ]

savoirs humains

Dans le domaine de la science, c'est lorsque nous nous intéressons aux grands découvreurs et à leur vie que cela devient passionnant, et ce n'est que lorsque nous commençons à retracer l'évolution des idées que cela devient fascinant.

Auteur: Maxwell James Clerk

Info: In Robert J. Scully, The Demon and the Quantum (2007), 5

[ idiosyncrasies intégrées ] [ continuité ]

collectivité intégrante

Au sein d'une université, nous sommes tenus de reconnaître non seulement la communauté scientifique elle-même, mais aussi une forme de communion des ouvriers de la science. Nous avons parfois tendance à penser que nous sommes rassemblés ici simplement pour être à portée de certains moyens d'étude, tels que les musées et les laboratoires, les bibliothèques et les conférenciers, afin que chacun d'entre nous puisse étudier ce qu'il préfère. Je suppose que lorsque les abeilles s'agitent autour des fleurs, c'est pour le miel, sans penser que le pollen qu'elles transportent d'une fleur à l'autre rendra possible, les années suivantes, une plus belle floraison, qui générera une plus grande activité des abeilles elles-mêmes. Nous ne pouvons donc pas faire mieux qu'améliorer sans cesse cette magie en contribuant à la fertilisation croisée des sciences.

Auteur: Maxwell James Clerk

Info: The Telephone", Nature, 15, 1878. Dans W. D. Niven (éd.), The Scientific Papers of James Clerk Maxwell (1890), Vol. 2, 743-4.

[ à son insu ] [ transcendante interdépendance ] [ connaissance vivante ] [ fertilisation croisée ]