Métabolisme acide crassuléen

Métabolisme acide crassulacéen

Le métabolisme acide crassulacéen (CAM Crassulacean acid metabolism) est un type de photosynthèse qui permet à certaines plantes terrestres chlorophylliennes de fixer le carbone. Son nom vient de la famille de la plante où il a été observé pour la première fois chez les Kalanchoe de la famille des Crassulacées.

Mécanismes

À la différence des plantes C4, qui effectuent une séparation spatiale entre la fixation initiale du CO₂ et son utilisation par le cycle de Calvin, les plantes CAM réalisent une séparation temporelle des deux voies l'une la nuit et l'autre le jour.

De nuit

Les plantes CAM fixent le CO₂ lorsque leurs stomates sont ouverts durant les heures fraîches et humides de la nuit. Cette fixation est réalisée durant la transformation du phosphoénolpyruvate (PEP) qui provient de la dégradation de l'amidon stocké dans le chloroplaste le jour. Cette réaction donne l'oxaloacétate qui sera réduit en malate puis stocké dans la vacuole en acide malique. Autrement dit durant la nuit la plante CAM fait "le plein" de CO₂ mais elle ne peut pas le transformer en sucre du fait de l'obscurité.

De jour

Elles ferment leurs stomates durant la journée, dans le but de préserver leur humidité pouvant être perdue par évapotranspiration. L'acide malique est retransformé en malate qui redonnera du CO₂ et du pyruvate. Le CO₂ va être utilisé par le chloroplaste pour rentrer dans le cycle de Calvin. Le pyruvate va quant à lui être servir à refaire le stock d'amidon et va être converti en sucres par glycolyse inverse.

Intérêt physiologique

L'avantage du métabolisme crassulacéen est de limiter les pertes d'eau par la fermeture des stomates la journée, ce qui est hautement important pour ces plantes qui vivent dans des conditions de haute intensité lumineuse et de stress hydrique. Les pertes d'eau par CO₂ fixé sont chez les plantes CAM de 3 à 6 fois moindres que chez les plantes C4 et de 4 à 10 fois moindres que chez les plantes C3. Les plantes CAM évitent également de réaliser la photorespiration qui se produit particulièrement chez les plantes C3.

Listes de plantes CAM

Ce métabolisme se rencontre généralement chez les plantes vivant sous des conditions arides comme le cactus ou l'ananas. Plus spécifiquement on considère 23 familles d'angiospermes comme étant des plantes CAM, parmi lesquelles on retrouve:

• L'ananas
• Hoya carnosa
• une sansevière
• la mousse d'espagne : Tillandsia usneoides

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