Anoxygenic photosynthesisAnoxygenic photosynthesis is a special form of photosynthesis used by some bacteria and archaea, which differs from the better known oxygenic photosynthesis in plants in the reductant used (e.g. hydrogen sulfide instead of water) and the byproduct generated (e.g. elemental sulfur instead of molecular oxygen). Several groups of bacteria can conduct anoxygenic photosynthesis: green sulfur bacteria (GSB), red and green filamentous phototrophs (FAPs e.g. Chloroflexia), purple bacteria, acidobacteriota, and heliobacteria.
Bactérie pourpreUne bactérie pourpre est une protéobactérie phototrophe, c'est-à-dire capable de produire son énergie métabolique par photosynthèse. Ces bactéries sont pigmentées par de la bactériochlorophylle a et b avec divers caroténoïdes qui leur donnent des couleurs allant de l'orange au pourpre en passant par le brun et le rouge. On peut les diviser en deux groupes : les bactéries pourpres sulfureuses et les bactéries pourpres non sulfureuses (Rhodospirillaceae).
Light-dependent reactionsLight-dependent reactions is jargon for certain photochemical reactions that are involved in photosynthesis, the main process by which plants acquire energy. There are two light dependent reactions, the first occurs at photosystem II (PSII) and the second occurs at photosystem I (PSI), PSII absorbs a photon to produce a so-called high energy electron which transfers via an electron transport chain to cytochrome b_6f and then to PSI. The then-reduced PSI, absorbs another photon producing a more highly reducing electron, which converts NADP^+ to NADPH.
ChlorobiLes bactéries sulfureuses vertes sont une famille de bactéries anaérobies photoautotrophes. Considérées initialement comme une branche éloignée des Bacteroidetes, elles constituent désormais un embranchement à part entière. Ces bactéries sont non-mobiles (à l'exception du Chloroherpeton thalassium, qui a la possibilité de glisser) et prennent la forme de sphères, de et de spirales. La photosynthèse est réalisée en utilisant la bactériochlorophylle (BChl) c, d, e ou, en s'associant au BChl a et à la chlorophylle a, dans les chlorosomes attachés à la membrane.
Photosynthèsevignette|La photosynthèse végétale consiste à réduire le dioxyde de carbone de l'atmosphère par l'eau absorbée par les racines à l'aide de l'énergie solaire captée par les feuilles avec libération d'oxygène afin de produire des glucides. vignette|Équation de la photosynthèse. vignette|La feuille est l’organe spécialisé dans la photosynthèse chez les spermatophytes. vignette|Vue composite montrant la distribution de l'activité photosynthétique à la surface de la Terre, le rouge foncé indiquant les zones les plus actives du phytoplancton des milieux aquatiques et le bleu-vert celles de la végétation sur la terre ferme.
PhotosystèmeUn photosystème est un ensemble formé par des protéines et des pigments - dont la chlorophylle - et se trouve dans les membranes thylakoïdales des cyanobactéries et des chloroplastes dans les cellules végétales. Les photosystèmes interviennent dans les mécanismes de la photosynthèse en absorbant les photons de la lumière. upright=1.67|vignette|Schéma d'un photosystème. 1 : Photon lumineux incident. 2 : Molécules de pigments constituants l'antenne collectrice. 3 : Centre réactionnel contenant un dimère de chlorophylle a.
Bactérie pourpre sulfureuseLes bactéries pourpres sulfureuses (aussi appelée bactéries phototrophes sulfo-oxydantes et officiellement Chromatiales) font partie de la famille des bactéries photosynthétiques avec les bactéries vertes sulfureuses et les cyanobactéries. Cependant, contrairement aux cyanobactéries, les bactéries pourpres sulfureuses comme les bactéries vertes sulfureuses ne produisent pas d’oxygène lors de la photosynthèse. Dans le cycle du soufre, ces bactéries oxydent le sulfure d'hydrogène (H2S) en soufre élémentaire (Sn).
Thylakoïdepomme de pin Le thylakoïde [du grec thylakos, sac, et oides, semblable] (on peut aussi écrire : thylacoïde) est un ensemble de membranes présent chez les cyanobactéries et dans les chloroplastes où se déroule la phase photochimique (ou claire) de la photosynthèse. L'espace intérieur délimité par les membranes du thylakoïde s'appelle le lumen ou espace intrathylakoïdien. L'espace extérieur est le cytoplasme chez les cyanobactéries, ou le stroma des chloroplastes chez les Eucaryotes photosynthétiques.
BactérieLe terme bactérie est un nom vernaculaire qui désigne certains organismes vivants microscopiques et procaryotes présents dans tous les milieux. Le plus souvent unicellulaires, elles sont parfois pluricellulaires (généralement filamenteuses), la plupart des espèces bactériennes ne vivant pas individuellement en suspension, mais en communautés complexes adhérant à des surfaces au sein d'un gel muqueux (biofilm). vignette|200px|Coques à gauche, Spirillum au centre, bacille à droite.
Centre réactionnelLe centre réactionnel d'un photosystème est la partie dans laquelle se produit la réaction de séparation de charge d'une chlorophylle excitée. Les autres parties du photosystème participent à la collecte de l'énergie lumineuse sans que les chlorophylles qui y sont présentes ne réalisent la séparation de charge. La chlorophylle du centre réactionnel est spécifique : contrairement à celles de l'antenne collectrice, elle se désexcite de l'énergie que ces dernières lui ont apportée en libérant un électron, c’est-à-dire en s'oxydant.
Chaîne de transport d'électronsredresse=1.75|vignette| Schéma d'une membrane de thylakoïde montrant la chaîne formée par le , la plastoquinone, le complexe , la plastocyanine, le et la réductase assurant les réactions de la photosynthèse dépendantes de la lumière, couplée à l'ATP synthase par un gradient de concentration de protons dans le cadre d'un processus global appelé photophosphorylation. redresse=1.75|vignette|Schéma d'une matrice mitochondriale montrant les complexes à de la chaîne respiratoire, couplés à l'ATP synthase par un gradient de concentration de protons dans le cadre d'un processus global appelé phosphorylation oxydative.
EndosymbioteUn endosymbiote ou endosymbionte est un organisme qui vit à l'intérieur d'une autre cellule ou d'un autre organisme, l'association ainsi formée est une endosymbiose. Pour exemple, la bactérie rhizobium fixatrice d'azote vit dans les nodosités racinaires des légumineuses ou encore l'algue unicellulaire (zooxanthelle) vivant dans les coraux et qui leur permet de construire leur squelette externe ou enfin les bactéries endosymbiotes des insectes qui leur fournissent entre 10 et 15 % de leurs nutriments essentiels, ce qui traduit une large diversité d'endosymbiose.
FerrédoxineUne ferrédoxine est une protéine fer-soufre réalisant des transferts d'électrons dans un grand nombre de réactions d'oxydoréduction du métabolisme cellulaire grâce à leurs dont les cations de fer oscillent entre les états d'oxydation +2 (ferreux) et +3 (ferrique). La première protéine de ce type a été isolée en 1962 à partir de la bactérie anaérobie Clostridium pasteurianum. Une ferrédoxine particulière aux chloroplastes intervient dans les réactions de photophosphorylation cyclique et non cyclique de la photosynthèse.
SymbiogenesisSymbiogenesis (endosymbiotic theory, or serial endosymbiotic theory) is the leading evolutionary theory of the origin of eukaryotic cells from prokaryotic organisms. The theory holds that mitochondria, plastids such as chloroplasts, and possibly other organelles of eukaryotic cells are descended from formerly free-living prokaryotes (more closely related to the Bacteria than to the Archaea) taken one inside the other in endosymbiosis. Mitochondria appear to be phylogenetically related to Rickettsiales bacteria, while chloroplasts are thought to be related to cyanobacteria.
Antenne collectricethumb|Structure tri-dimensionnelle d'une antenne collectrice associée au photosystème II chez une plante. Une antenne collectrice est un ensemble de pigments photosynthétiques et de protéines associés à la chlorophylle a dans la membrane des thylakoïdes. Ces pigments surnuméraires sont capables de capter des photons de longueur d'onde variée qui excitent leurs électrons périphériques et transmettent leur état excité aux centres réactionnels des photosystèmes (transmission aux chlorophylles a qui cèdent l’électron excité au premier accepteur de la chaîne photosynthétique).
PhototrophieLa phototrophie (du grec ancien , photos « lumière » et , trophein « nourriture ») est le type trophique des organismes vivants qui tirent leur énergie à partir de la lumière, par photosynthèse ou grâce à des protéines comme les bactériorhodopsines. Le phototrophe qualifie un organisme autotrophe disposant de cette capacité de phototrophie. La phototrophie n'est pas le seul mode de vie autotrophe. La chimiotrophie est un mode caractéristique des organismes qui tirent leur énergie de la transformation de molécules.
Oxygen evolutionOxygen evolution is the process of generating molecular oxygen (O2) by a chemical reaction, usually from water. Oxygen evolution from water is effected by oxygenic photosynthesis, electrolysis of water, and thermal decomposition of various oxides. The biological process supports aerobic life. When relatively pure oxygen is required industrially, it is isolated by distilling liquefied air. Oxygen evolving complex Photosynthetic oxygen evolution is the fundamental process by which oxygen is generated in the earth's biosphere.
Photosynthetic efficiencyThe photosynthetic efficiency is the fraction of light energy converted into chemical energy during photosynthesis in green plants and algae. Photosynthesis can be described by the simplified chemical reaction 6 H2O + 6 CO2 + energy → C6H12O6 + 6 O2 where C6H12O6 is glucose (which is subsequently transformed into other sugars, starches, cellulose, lignin, and so forth). The value of the photosynthetic efficiency is dependent on how light energy is defined – it depends on whether we count only the light that is absorbed, and on what kind of light is used (see Photosynthetically active radiation).
Light-harvesting complexes of green plantsThe light-harvesting complex (or antenna complex; LH or LHC) is an array of protein and chlorophyll molecules embedded in the thylakoid membrane of plants and cyanobacteria, which transfer light energy to one chlorophyll a molecule at the reaction center of a photosystem. The antenna pigments are predominantly chlorophyll b, xanthophylls, and carotenes. Chlorophyll a is known as the core pigment. Their absorption spectra are non-overlapping and broaden the range of light that can be absorbed in photosynthesis.
Micro-organismeUn micro-organisme ou microorganisme (du grec μικρός, mikrós, « petit » et de ὀργανισμός, organismós, « organisme ») ou microbe (du grec μικρός, mikrós, « petit » et βίος, bíos, « vie ») est un organisme vivant qui, individuellement invisible à l'œil nu, ne peut être observé qu'à l'aide d'un microscope. Ce sont tous des organismes unicellulaires. Les trois domaines du vivant sont représentés parmi les microorganismes : bactéries, archées et eucaryotes unicellulaires (protistes et champignons).
