PHYTOCHROME
Propriétés du phytochrome
Le fait que les processus induits par le phytochrome soient de sens opposés selon la longueur d'onde utilisée suggère que le pigment existe sous deux formes, l'une nommée Pr (r : red en anglais), sensible au rouge clair, l'autre Pfr (far red), sensible au rouge lointain. La réversion de l'effet du rouge par le rouge lointain prouve que Pr se transforme en Pfr sous l'action du rouge et que Pfr retourne ensuite à la forme Pr sous l'action du rouge lointain. Un tissu contenant du phytochrome doit donc présenter un spectre d'absorption qui varie lorsque l'on passe du rouge au rouge lointain. C'est cette propriété qui fut utilisée pour détecter le phytochrome au cours de fractionnements chimiques et pour, finalement, l'isoler à partir de plantules étiolées (ayant poussé à l'obscurité) de maïs et autres graminées, afin d'éviter d'être gêné par la chlorophylle. Il fut décelé dans de nombreux tissus : graines, bulbes, tubercules, feuilles, bourgeons, etc. Sa concentration est très faible, environ 1 p. 1 000 des protéines cellulaires.
Il s'agit d'une chromoprotéine, de type biliprotéine (comme les pigments biliaires), avec un groupement prosthétique (chromophore) formé de quatre noyaux pyrroliques en ligne (fig. 2). Ce chromophore est lié à une protéine support (apoprotéine) par une liaison covalente. Les deux formes de la molécule de phytochrome (Pr et Pfr) diffèrent par leur conformation et leur spectre d'absorption. On estime aujourd'hui que cette variation d'absorption de la lumière est due à une isomérisation (rotation) d'une extrémité du chromophore (fig. 2). Les spectres d'absorption sont conformes à ceux que l'on pouvait attendre des réactions de photosensibilité in vivo, avec un maximum d'absorption in vitro à 660 nm pour Pr et à 730 nm pour Pfr (fig. 3).
Phytochrome : chromophore
Encyclopædia Universalis France
Spectres d'absorption
Encyclopædia Universalis France
Dans un processus photosensible, comme la germination de la laitue, le phytochrome reçoit la lumière sous la forme Pr ; il se transforme aussitôt en Pfr, qui déclenche la réaction. Le passage de la forme Pr à la forme Pfr nécessite une énergie insignifiante : il suffit en général de 1 à 100 micromoles/m2/s, soit de 2 minutes à 2 heures de clair de lune pour entraîner la photoréaction. La réversion est un peu plus exigeante (de quatre à dix fois plus), ce qui explique qu'en lumière naturelle, où il y a à la fois du rouge clair et du rouge lointain, ce soit l'action du rouge clair qui prédomine. En revanche, il se produit à l'obscurité un lent retour de la forme Pfr à la forme Pr, d'où l'existence dans les tissus d'un certain équilibre entre les deux formes.
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Écrit par
- Jean-Pierre BOULY : laboratoire de physiologie cellulaire et moléculaire des plantes, U.M.R. 7180, C.N.R.S., université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie
- René HELLER : professeur honoraire de physiologie végétale à l'université de Paris-VII, membre de l'Académie d'agriculture
- Émile MIGINIAC : professeur honoraire à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie
Classification
Média
Phytochrome : chromophore
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