Informations

11.4 : Réponses des plantes à la lumière - Biologie


Les plantes ont un certain nombre d'utilisations sophistiquées de la lumière qui vont bien au-delà de leur capacité à photosynthétiser des sucres de faible poids moléculaire en utilisant uniquement du dioxyde de carbone, de la lumière et de l'eau. Photomorphogenèse est la croissance et le développement des plantes en réponse à la lumière. Photopériodisme est la capacité d'utiliser la lumière pour suivre le temps. Phototropisme est une réponse directionnelle qui permet aux plantes de pousser vers ou même loin de la lumière.

La détection de la lumière dans l'environnement est importante pour les plantes ; cela peut être crucial pour la compétition et la survie. La réponse des plantes à la lumière est médiée par différents photorécepteurs, qui sont constitués d'une protéine liée de manière covalente à un pigment absorbant la lumière appelé un chromophore. Ensemble, les deux sont appelés une chromoprotéine.

Les régions rouge/rouge lointain et bleu violet du spectre de la lumière visible déclenchent le développement structurel des plantes. Les photorécepteurs sensoriels absorbent la lumière dans ces régions particulières du spectre de la lumière visible en raison de la qualité de la lumière disponible dans le spectre de la lumière du jour. Dans les habitats terrestres, l'absorption de la lumière par les chlorophylles culmine dans les régions bleue et rouge du spectre. Au fur et à mesure que la lumière filtre à travers la canopée et que les longueurs d'onde bleue et rouge sont absorbées, le spectre se déplace vers l'extrémité rouge lointaine, déplaçant la communauté végétale vers les plantes les mieux adaptées pour répondre à la lumière rouge lointaine. Les récepteurs de lumière bleue permettent aux plantes d'évaluer la direction et l'abondance de la lumière du soleil, qui est riche en émissions bleu-vert. L'eau absorbe la lumière rouge, ce qui rend la détection de la lumière bleue essentielle pour les algues et les plantes aquatiques.

Le système phytochrome et la réponse rouge/rouge lointain

Les phytochromes sont une famille de chromoprotéines avec un chromophore tétrapyrrole linéaire, similaire au groupe de tête absorbant la lumière tétrapyrrole annelé de la chlorophylle. Les phytochromes ont deux formes photo-interconvertibles : Pr et Pfr. Pr absorbe la lumière rouge (~667 nm) et est immédiatement converti en Pfr. Pfr absorbe la lumière rouge lointain (~730 nm) et est rapidement reconverti en Pr. La différence infime entre la lumière définie comme rouge ou rouge lointain est très importante dans cette réaction. L'absorption de la lumière rouge ou rouge lointain provoque un changement massif de la forme du chromophore, altérant la conformation et l'activité de la protéine phytochrome à laquelle il est lié. Pfr est la forme physiologiquement active de la protéine; par conséquent, l'exposition à la lumière rouge produit une activité physiologique. L'exposition à la lumière rouge lointaine inhibe l'activité des phytochromes. Ensemble, les deux formes représentent le système phytochrome (Figure 1).

Le système phytochrome agit comme un interrupteur de lumière biologique. Il surveille le niveau, l'intensité, la durée et la couleur de la lumière ambiante. L'effet de la lumière rouge est réversible en projetant immédiatement une lumière rouge lointaine sur l'échantillon, ce qui convertit la chromoprotéine en P inactifr former. De plus, Pfr peut lentement revenir à Pr dans l'obscurité, ou se décomposer avec le temps. Dans tous les cas, la réponse physiologique induite par la lumière rouge est inversée. La forme active du phytochrome (Pfr) peut activer directement d'autres molécules dans le cytoplasme, ou il peut être acheminé vers le noyau, où il active ou réprime directement l'expression d'un gène spécifique.

Une fois que le système phytochrome a évolué, les plantes l'ont adapté pour répondre à une variété de besoins. La pleine lumière du soleil non filtrée contient beaucoup plus de lumière rouge que la lumière rouge lointaine. Étant donné que la chlorophylle absorbe fortement dans la région rouge du spectre visible, mais pas dans la région du rouge lointain, toute plante à l'ombre d'une autre plante sur le sol forestier sera exposée à une lumière appauvrie en rouge et enrichie en rouge lointain. La prépondérance de la lumière rouge lointaine convertit le phytochrome dans les feuilles ombragées en Pr forme (inactive), ralentissant la croissance. Les zones non ombragées (ou même moins ombragées) les plus proches du sol forestier ont plus de lumière rouge; les feuilles exposées à ces zones sentent la lumière rouge, ce qui active le Pfr forme et induit la croissance. En bref, les pousses végétales utilisent le système phytochrome pour pousser à l'abri de l'ombre et vers la lumière. Parce que la compétition pour la lumière est si féroce dans une communauté végétale dense, les avantages évolutifs du système phytochrome sont évidents.

Dans les graines, le système phytochrome n'est pas utilisé pour déterminer la direction et la qualité de la lumière (ombrée ou non). Au lieu de cela, est-il simplement utilisé pour déterminer s'il y a de la lumière du tout. Ceci est particulièrement important pour les espèces à très petites graines, comme la laitue. En raison de leur taille, les graines de laitue ont peu de réserves alimentaires. Leurs semis ne peuvent pas pousser longtemps avant de manquer de carburant. S'ils germaient ne serait-ce qu'un centimètre sous la surface du sol, le semis ne parviendrait jamais à la lumière du soleil et mourrait. Dans l'obscurité, le phytochrome est dans le Pr (forme inactive) et la graine ne germera pas; il ne germera que s'il est exposé à la lumière à la surface du sol. Lors de l'exposition à la lumière, Pr est converti en Pfr et la germination se poursuit.

Les plantes utilisent également le système phytochrome pour détecter le changement de saison. Le photopériodisme est une réponse biologique au moment et à la durée du jour et de la nuit. Il contrôle la floraison, la formation des bourgeons d'hiver et la croissance végétative. La détection des changements saisonniers est cruciale pour la survie des plantes. Bien que la température et l'intensité lumineuse influencent la croissance des plantes, elles ne sont pas des indicateurs fiables de la saison car elles peuvent varier d'une année à l'autre. La durée du jour est un meilleur indicateur de la période de l'année.

Comme indiqué ci-dessus, la lumière du soleil non filtrée est riche en lumière rouge mais déficiente en lumière rouge lointaine. Par conséquent, à l'aube, toutes les molécules de phytochrome d'une feuille se transforment rapidement en P actif.fr forme, et restent sous cette forme jusqu'au coucher du soleil. Dans l'obscurité, le Pfr la forme prend des heures pour revenir lentement au Pr former. Si la nuit est longue (comme en hiver), tous les Pfr la forme revient. Si la nuit est courte (comme en été), une quantité considérable de Pfr peut rester au lever du soleil. En détectant le Pr/Pfr rapport à l'aube, une plante peut déterminer la durée du cycle jour/nuit. De plus, les feuilles conservent cette information pendant plusieurs jours, permettant une comparaison entre la durée de la nuit précédente et les nuits précédentes. Des nuits plus courtes indiquent le printemps à la plante; quand les nuits s'allongent, l'automne approche. Ces informations, ainsi que la détection de la température et de la disponibilité de l'eau, permettent aux plantes de déterminer la période de l'année et d'ajuster leur physiologie en conséquence. Les plantes de jours courts (nuits longues) utilisent cette information pour fleurir à la fin de l'été et au début de l'automne, lorsque les nuits dépassent une durée critique (souvent huit heures ou moins). Les plantes de jours longs (nuits courtes) fleurissent au printemps, lorsque l'obscurité est inférieure à une durée critique (souvent de huit à 15 heures). Toutes les plantes n'utilisent pas le système phytochrome de cette manière. La floraison des plantes à jour neutre n'est pas régulée par la durée du jour.

Essayez-le

Le mot « horticulteur » vient des mots latins pour jardin (hortus) et culturel (culture). Cette carrière a été révolutionnée par les progrès réalisés dans la compréhension des réponses des plantes aux stimuli environnementaux. Les producteurs de cultures, de fruits, de légumes et de fleurs étaient auparavant contraints de programmer leurs semis et leur récolte en fonction de la saison. Désormais, les horticulteurs peuvent manipuler les plantes pour augmenter la production de feuilles, de fleurs ou de fruits en comprenant comment les facteurs environnementaux affectent la croissance et le développement des plantes.

La gestion des serres est une composante essentielle de la formation d'un horticulteur. Pour allonger la nuit, les plantes sont recouvertes d'une toile d'ombrage occultante. Les plantes de jours longs sont irradiées à la lumière rouge en hiver pour favoriser une floraison précoce. Par exemple, la lumière fluorescente (blanc froid) à hautes longueurs d'onde bleues encourage la croissance des feuilles et est excellente pour démarrer les semis. Les lampes à incandescence (ampoules standard) sont riches en lumière rouge, et favorisent la floraison de certaines plantes. Le moment de la maturation des fruits peut être augmenté ou retardé en appliquant des hormones végétales. Récemment, des progrès considérables ont été réalisés dans le développement de races végétales adaptées à différents climats et résistantes aux ravageurs et aux dommages dus au transport. Tant le rendement que la qualité des cultures ont augmenté à la suite d'applications pratiques de la connaissance des réponses des plantes aux stimuli externes et aux hormones.

Les horticulteurs trouvent un emploi dans les laboratoires privés et gouvernementaux, les serres, les jardins botaniques et dans les domaines de la production ou de la recherche. Ils améliorent les cultures en appliquant leurs connaissances en génétique et en physiologie végétale. Pour se préparer à une carrière en horticulture, les étudiants suivent des cours de botanique, de physiologie végétale, de pathologie végétale, d'aménagement paysager et de sélection végétale. Pour compléter ces cours traditionnels, les majors en horticulture ajoutent des études en économie, commerce, informatique et communications.

Les réponses à la lumière bleue

Le phototropisme - la courbure directionnelle d'une plante vers ou loin d'une source lumineuse - est une réponse aux longueurs d'onde bleues de la lumière. Le phototropisme positif est une croissance vers une source lumineuse (Figure 2), tandis que le phototropisme négatif (également appelé skototropisme) est une croissance à l'abri de la lumière.

Le bien nommé phototropines sont des récepteurs à base de protéines responsables de la médiation de la réponse phototrope. Comme tous les photorécepteurs végétaux, les phototropines se composent d'une partie protéique et d'une partie absorbant la lumière, appelée chromophore. Dans les phototropines, le chromophore est une molécule de flavine liée de manière covalente; par conséquent, les phototropines appartiennent à une classe de protéines appelées flavoprotéines.

D'autres réponses sous le contrôle des phototropines sont l'ouverture et la fermeture des feuilles, le mouvement des chloroplastes et l'ouverture des stomates. Cependant, de toutes les réponses contrôlées par les phototropines, le phototropisme a été étudié le plus longtemps et est le mieux compris.

Dans leur traité de 1880 Le pouvoir des mouvements chez les plantes, Charles Darwin et son fils Francis ont d'abord décrit le phototropisme comme la courbure des semis vers la lumière. Darwin a observé que la lumière était perçue par l'extrémité de la plante (le méristème apical), mais que la réponse (flexion) avait lieu dans une autre partie de la plante. Ils ont conclu que le signal devait voyager du méristème apical à la base de la plante.

En 1913, Peter Boysen-Jensen démontra qu'un signal chimique produit à la pointe de la plante était responsable de la courbure à la base. Il a coupé la pointe d'un plant, a recouvert la section coupée d'une couche de gélatine, puis a remplacé la pointe. Le semis se penchait vers la lumière lorsqu'il était illuminé. Cependant, lorsque des flocons de mica imperméables ont été insérés entre la pointe et la base coupée, la plantule ne s'est pas pliée. Un raffinement de l'expérience a montré que le signal se déplaçait du côté ombragé de la plantule. Lorsque la plaque de mica a été insérée du côté éclairé, la plante s'est penchée vers la lumière. Par conséquent, le signal chimique était un stimulant de croissance car la réponse phototrope impliquait un allongement cellulaire plus rapide du côté ombré que du côté éclairé. Nous savons maintenant que lorsque la lumière traverse une tige de plante, elle est diffractée et génère une activation de phototropine à travers la tige. La plupart des activations se produisent du côté éclairé, provoquant l'accumulation de l'hormone végétale acide indole acétique (IAA) du côté ombragé. Les cellules souches s'allongent sous l'influence de l'IAA.

Cryptochromes sont une autre classe de photorécepteurs absorbant la lumière bleue qui contiennent également un chromophore à base de flavine. Les cryptochromes définissent le cycle d'activité de 24 heures des plantes, également connu sous le nom de rythme circadien, en utilisant des signaux de lumière bleue. Il existe des preuves que les cryptochromes travaillent avec les phototropines pour médier la réponse phototrope.

Utilisez le menu de navigation dans le panneau de gauche de ce site Web pour afficher des images de plantes en mouvement.


Réponses de la capacité photosynthétique au gradient d'humidité du sol chez les graminées à rhizome vivaces et les graminées vivaces

Le changement des conditions de l'eau représente un impact dramatique sur la productivité de l'écosystème terrestre mondial, principalement en limitant les fonctions des plantes, y compris la croissance et la photosynthèse, en particulier dans les zones arides et semi-arides. Cependant, les réponses de la capacité photosynthétique potentielle à l'état de l'eau du sol dans une large gamme de niveaux d'humidité du sol et la détermination de leurs seuils sont mal comprises. Cette étude a examiné les modèles de réponse de la capacité photosynthétique des plantes et leurs seuils à un gradient d'humidité du sol dans une graminée à rhizome vivace, Leymus chinensis, et une graminée vivace, Stipa grandis, tous deux dominants dans la steppe eurasienne.

Résultats

Un déficit hydrique sévère a produit des effets négatifs sur le CO net saturé de lumière2 taux d'assimilation (UNESam), conductance stomatique (gs), la conductance du mésophylle (gm), vitesse maximale de carboxylation (Vc, max), et une efficacité maximale de la photochimie PSII (Fv/Fm). L'activité photosynthétique a été renforcée dans des conditions d'humidité modérée du sol avec des réductions à la fois dans des conditions de déficit hydrique sévères et de conditions hydriques excessives, ce qui peut représenter les modèles de réponse de la croissance des plantes et de la capacité photosynthétique au gradient hydrique du sol. Nos résultats ont également montré que S. grandis avait une productivité et des potentiels photosynthétiques plus faibles sous un état hydrique modéré, bien qu'il ait démontré des modèles de relation généralement similaires entre les potentiels photosynthétiques et l'état hydrique par rapport à L. chinensis.

Conclusion

Les expériences ont testé et confirmé l'hypothèse selon laquelle des points seuils réactifs apparaissent lorsque les plantes sont exposées à une large gamme d'états hydriques, avec des réponses différentes entre les deux espèces clés. Il est suggéré que la structure et la fonction de la végétation peuvent être modifiées lorsqu'un point tournant de l'humidité du sol se produit, ce qui se traduit en termes de prédiction du changement climatique futur dans les prairies semi-arides.


Chapitre 11 - Communication cellulaire

  • Quels messages sont passés de cellule en cellule ? Comment les cellules répondent-elles à ces messages ?
  • Nous allons d'abord considérer la communication dans les microbes, pour mieux comprendre l'évolution de la signalisation cellulaire.

La signalisation cellulaire a évolué tôt dans l'histoire de la vie.

  • Un sujet de la « conversation » cellulaire est le sexe.
  • Saccharomyces cerevisiae, la levure du pain, du vin et de la bière, identifie les partenaires potentiels par signalisation chimique.
    • Il existe deux sexes, a et ?, dont chacun sécrète une molécule de signalisation spécifique, un facteur et ? facteur, respectivement.
    • Ces facteurs se lient chacun aux protéines réceptrices de l'autre type d'accouplement.
    • Les détails moléculaires de ces voies sont étonnamment similaires dans les cellules de levure et animales, même si leur dernier ancêtre commun a vécu il y a plus d'un milliard d'années.
    • Les systèmes de signalisation des bactéries et des plantes partagent également des similitudes.

    Les cellules communicantes peuvent être rapprochées ou éloignées les unes des autres.

    • Les organismes multicellulaires libèrent des molécules de signalisation qui ciblent d'autres cellules.
    • Les cellules peuvent communiquer par contact direct.
      • Les animaux et les plantes ont des jonctions cellulaires qui se connectent au cytoplasme des cellules adjacentes.
      • Les substances de signalisation dissoutes dans le cytosol peuvent passer librement entre les cellules adjacentes.
      • Les cellules animales peuvent communiquer par contact direct entre les molécules de surface cellulaire liées à la membrane.
      • Une telle reconnaissance cellule-cellule est importante pour des processus tels que le développement embryonnaire et la réponse immunitaire.
      • Certaines cellules émettrices libèrent des régulateurs locaux qui influencent les cellules à proximité.
      • Une classe de régulateurs locaux chez les animaux, les facteurs de croissance, comprend des composés qui stimulent la croissance et la multiplication des cellules cibles voisines.
      • Ceci est un exemple de signalisation paracrine, qui se produit lorsque de nombreuses cellules reçoivent et répondent simultanément aux facteurs de croissance produits par une seule cellule à proximité.
      • Le neurotransmetteur stimule la cellule cible.
      • La transmission d'un signal à travers le système nerveux peut également être considérée comme un exemple de signalisation à longue distance.
      • Chez les animaux, des cellules endocrines spécialisées libèrent des hormones dans le système circulatoire, par lesquelles elles se déplacent vers des cellules cibles dans d'autres parties du corps.
      • Les hormones végétales, appelées régulateurs de croissance, peuvent voyager dans des vaisseaux, mais le plus souvent, elles voyagent d'une cellule à l'autre ou se déplacent dans l'air par diffusion.
      • L'hormone végétale éthylène (C2H4), qui favorise la maturation des fruits et régule la croissance, est un hydrocarbure de seulement six atomes, capable de traverser les parois cellulaires.
      • L'insuline, qui régule la glycémie chez les mammifères, est une protéine avec des milliers d'atomes.
      • Le signal doit être reconnu par une molécule réceptrice spécifique, et l'information qu'il transporte doit être transformée en une autre forme, ou transduite, à l'intérieur de la cellule avant que celle-ci ne puisse répondre.

      Les trois étapes de la signalisation cellulaire sont la réception, la transduction et la réponse.

      • E. W. Sutherland et ses collègues ont été les pionniers de notre compréhension de la signalisation cellulaire.
        • Leurs travaux ont porté sur la façon dont l'épinéphrine, une hormone animale, stimule la dégradation du glycogène polysaccharidique de stockage dans le foie et les muscles squelettiques.
        • La décomposition du glycogène libère des dérivés du glucose qui peuvent être utilisés comme carburant dans la glycolyse ou libérés sous forme de glucose dans le sang pour le carburant ailleurs.
        • Ainsi, l'un des effets de l'épinéphrine, qui est libérée par la glande surrénale pendant les périodes de stress physique ou mental, est la mobilisation des réserves de carburant.
        • Cependant, l'épinéphrine n'a pas activé la phosphorylase directement in vitro mais n'a pu agir que via des cellules intactes.
        • Par conséquent, il doit y avoir une ou des étapes intermédiaires se produisant à l'intérieur de la cellule.
        • La membrane plasmique doit être impliquée dans la transmission du signal de l'épinéphrine.
        • En réception, un signal chimique se lie à une protéine cellulaire, généralement à la surface ou à l'intérieur de la cellule.
        • Dans la transduction, la liaison entraîne une modification du récepteur qui déclenche une série de modifications dans une série de molécules différentes le long d'une voie de transduction du signal. Les molécules de la voie sont appelées molécules relais.
        • En réponse, le signal transduit déclenche une activité cellulaire spécifique.

        Concept 11.2 Réception : Une molécule signal se lie à une protéine réceptrice, la faisant changer de forme

        • La cellule ciblée par un signal chimique particulier a une protéine réceptrice sur ou dans la cellule cible qui reconnaît la molécule de signal.
          • La reconnaissance se produit lorsque le signal se lie à un site spécifique du récepteur dont la forme est complémentaire au signal.
          • Pour d'autres récepteurs, cela provoque l'agrégation des molécules réceptrices, conduisant à d'autres événements moléculaires à l'intérieur de la cellule.

          Certaines protéines réceptrices sont intracellulaires.

          • Certains récepteurs de signaux sont dissous dans le cytosol ou le noyau des cellules cibles.
            • Pour atteindre ces récepteurs, les signaux traversent la membrane plasmique de la cellule cible.
            • Ces messagers chimiques sont soit suffisamment hydrophobes, soit suffisamment petits pour traverser l'intérieur phospholipidique de la membrane plasmique.
            • Le cytosol des cellules cibles contient des molécules réceptrices qui se lient à la testostérone, activant le récepteur.
            • Ces protéines activées pénètrent dans le noyau et activent des gènes spécifiques qui contrôlent les caractéristiques sexuelles masculines.

            La plupart des récepteurs de signaux sont des protéines membranaires plasmiques.

            • La plupart des molécules de signal sont solubles dans l'eau et trop grosses pour traverser la membrane plasmique.
            • Ils influencent les activités cellulaires en se liant aux protéines réceptrices de la membrane plasmique.
              • La liaison conduit à des modifications de la forme du récepteur ou à l'agrégation de récepteurs.
              • Ceux-ci provoquent des changements dans l'environnement intracellulaire.
              • Sept hélices alpha traversent la membrane.
              • Les récepteurs liés aux protéines G se lient à de nombreuses molécules de signal différentes, y compris les facteurs d'accouplement de levure, l'épinéphrine et de nombreuses autres hormones, et les neurotransmetteurs.
              • Si GDP est lié à la protéine G, la protéine G est inactive.
              • Lorsque la molécule signal appropriée se lie au côté extracellulaire du récepteur, la protéine G se lie au GTP (au lieu du GDP) et devient active.
              • La protéine G activée se dissocie du récepteur et diffuse le long de la membrane, où elle se lie à une enzyme, altérant son activité.
              • L'enzyme activée déclenche l'étape suivante d'une voie menant à une réponse cellulaire.
              • Ce changement désactive la protéine G.
              • Ils jouent un rôle important au cours du développement embryonnaire.
              • La vision et l'odorat chez l'homme dépendent de ces protéines.
              • Les infections bactériennes causant le choléra et le botulisme interfèrent avec la fonction des protéines G.
              • Ce système aide la cellule à réguler et à coordonner de nombreux aspects de la croissance et de la reproduction cellulaires.
              • Une kinase est une enzyme qui catalyse le transfert de groupes phosphate.
              • Le côté cytoplasmique de ces récepteurs fonctionne comme une tyrosine kinase, transférant un groupe phosphate de l'ATP à la tyrosine sur une protéine substrat.
              • Un site de liaison de signal extracellulaire.
              • Une seule hélice alpha enjambant la membrane.
              • Une queue intracellulaire avec plusieurs tyrosines.
              • Les ligands se lient à deux récepteurs, provoquant l'agrégation des deux récepteurs et la formation d'un dimère.
              • Un dimère de récepteur de tyrosine-kinase peut activer simultanément dix protéines intracellulaires différentes ou plus.
              • Ces protéines relais activées déclenchent de nombreuses voies de transduction et réponses différentes.
              • La liaison par un ligand au côté extracellulaire modifie la forme de la protéine et ouvre le canal.
              • Lorsque le ligand se dissocie de la protéine réceptrice, le canal se ferme.
              • Par exemple, les molécules de neurotransmetteur libérées au niveau d'une synapse entre deux neurones se lient en tant que ligands aux canaux ioniques de la cellule réceptrice, provoquant l'ouverture des canaux.
              • Les ions entrent et déclenchent un signal électrique qui se propage le long de la cellule réceptrice.

              Concept 11.3 Transduction : Des cascades d'interactions moléculaires relaient les signaux des récepteurs vers les molécules cibles dans la cellule

              • L'étape de transduction de la signalisation est généralement une voie à plusieurs étapes.
              • Ces voies amplifient souvent considérablement le signal.
                • Si certaines molécules d'une voie transmettent un signal à plusieurs molécules du composant suivant de la série, le résultat peut être un grand nombre de molécules activées à la fin de la voie.

                Les voies transmettent les signaux des récepteurs aux réponses cellulaires.

                • Les voies de transduction du signal agissent comme des dominos qui tombent.
                  • Le récepteur activé par le signal active une autre protéine, qui en active une autre, et ainsi de suite, jusqu'à ce que la protéine qui produit la réponse cellulaire finale soit activée.
                  • L'interaction des protéines est un thème majeur de la signalisation cellulaire.
                  • L'interaction protéique est un thème fédérateur de toute régulation cellulaire.
                  • Il transmet des informations.
                  • À chaque étape, le signal est transduit sous une forme différente, souvent par un changement de conformation d'une protéine.
                  • Le changement de conformation est souvent provoqué par la phosphorylation.

                  La phosphorylation des protéines, un mode de régulation courant dans les cellules, est un mécanisme majeur de transduction du signal.

                  • La phosphorylation des protéines par une enzyme spécifique (une protéine kinase) est un mécanisme cellulaire répandu pour réguler l'activité des protéines.
                    • La plupart des protéines kinases agissent sur d'autres protéines substrats, contrairement aux tyrosine kinases qui agissent sur elles-mêmes.
                    • Rarement, la phosphorylation inactive l'activité des protéines.
                    • On pense que 2 % de nos gènes codent pour des protéines kinases.
                    • Ensemble, ils régulent une grande partie des milliers de protéines cellulaires.
                    • Ces enzymes éliminent rapidement les groupes phosphate des protéines, un processus appelé déphosphorylation.
                    • Les phosphatases rendent également les protéines kinases disponibles pour une réutilisation, permettant à la cellule de répondre à nouveau à un signal.

                    Certaines molécules de signalisation et certains ions sont des composants clés des voies de signalisation (second messagers).

                    • De nombreuses voies de signalisation impliquent de petites molécules non protéiques solubles dans l'eau ou des ions appelés seconds messagers.
                      • Ces molécules diffusent rapidement dans toute la cellule.
                      • Deux des seconds messagers les plus largement utilisés sont l'AMP cyclique et le Ca2+.
                      • Cela se produit parce que le récepteur activé active l'adénylyl cyclase, qui convertit l'ATP en AMPc.
                      • La concentration cellulaire normale d'AMPc peut être multipliée par vingt en quelques secondes.
                      • L'AMPc est de courte durée, car la phosphodiestérase le convertit en AMP.
                      • Une autre poussée d'épinéphrine est nécessaire pour rebooster la concentration cytosolique d'AMPc.
                      • La caféine bloque la conversion de l'AMPc en AMP, maintenant le système dans un état d'activation en l'absence d'épinéphrine.
                      • Les récepteurs liés aux protéines G, les protéines G et les protéines kinases sont d'autres composants des voies de l'AMPc.
                      • L'AMPc diffuse à travers la cellule et active une sérine/thréonine kinase appelée protéine kinase A.
                      • La kinase activée phosphoryle diverses autres protéines.
                      • Ceux-ci utilisent une molécule signal différente pour activer un récepteur différent qui active une protéine G inhibitrice.
                      • La bactérie du choléra, Vibrio cholerae, peut être présente dans l'eau contaminée par des excréments humains.
                      • Cette bactérie colonise l'intestin grêle et produit une toxine qui modifie une protéine G qui régule la sécrétion de sel et d'eau.
                      • La protéine G modifiée est incapable d'hydrolyser le GTP en GDP et reste bloquée dans sa forme active, stimulant en continu l'adénylyl cyclase pour produire de l'AMPc.
                      • La concentration élevée d'AMPc qui en résulte amène les cellules intestinales à sécréter de grandes quantités d'eau et de sels dans les intestins, entraînant une diarrhée abondante et la mort par perte d'eau et de sels.
                      • Une voie utilise le GMP cyclique, ou cGMP, comme molécule de signalisation. Ses effets incluent la relaxation des cellules musculaires lisses dans les parois des artères.
                      • Un composé a été développé pour traiter les douleurs thoraciques. Ce composé inhibe l'hydrolyse du cGMP en GMP, prolongeant le signal et augmentant le flux sanguin vers le muscle cardiaque.
                      • Sous le nom commercial de Viagra, ce composé est maintenant largement utilisé comme traitement de la dysfonction érectile. Le Viagra provoque une dilatation des vaisseaux sanguins, permettant une augmentation du flux sanguin vers le pénis.
                      • Dans les cellules animales, les augmentations de Ca2+ peuvent provoquer la contraction des cellules musculaires, la sécrétion de certaines substances et la division cellulaire.
                      • Dans les cellules végétales, les augmentations de Ca2+ déclenchent des réponses telles que la voie du verdissement en réponse à la lumière.
                      • Diverses pompes à protéines transportent le Ca2+ à l'extérieur de la cellule ou dans le réticulum endoplasmique ou d'autres organites.
                      • En conséquence, la concentration de Ca2+ dans le RE est généralement beaucoup plus élevée que la concentration dans le cytosol.
                      • DAG et IP3 sont créés lorsqu'une phospholipase clive le phospholipide membranaire PIP2.
                      • La phospholipase peut être activée par une protéine G ou par un récepteur de tyrosine-kinase.
                      • IP3 active un canal calcique fermé, libérant du Ca2+ du RE.

                      Concept 11.4 Réponse : La signalisation cellulaire conduit à la régulation des activités cytoplasmiques ou à la transcription

                      • Au final, une voie de transduction du signal conduit à la régulation d'une ou plusieurs activités cellulaires.
                        • Il peut s'agir de l'ouverture ou de la fermeture d'un canal ionique ou d'une modification du métabolisme cellulaire.
                        • Par exemple, l'épinéphrine aide à réguler le métabolisme énergétique cellulaire en activant les enzymes qui catalysent la dégradation du glycogène.

                        Des voies élaborées amplifient et spécifient la réponse de la cellule aux signaux.

                        • Les voies de signalisation à plusieurs étapes présentent deux avantages.
                          1. Ils amplifient la réponse à un signal.
                          2. Ils contribuent à la spécificité de la réponse.
                        • A chaque étape catalytique d'une cascade, le nombre de produits activés est beaucoup plus important qu'à l'étape précédente.
                          • Dans la voie déclenchée par l'épinéphrine, la liaison par un petit nombre de molécules d'épinéphrine peut conduire à la libération de centaines de millions de molécules de glucose.
                          • Par exemple, l'épinéphrine incite les cellules du foie ou des muscles striés à décomposer le glycogène, mais stimule la contraction des cellules du muscle cardiaque, entraînant un rythme cardiaque rapide.
                          • La réponse d'une cellule particulière à un signal dépend de sa collection particulière de protéines réceptrices, de protéines relais et de protéines nécessaires pour mener à bien la réponse.
                          • Deux cellules qui répondent différemment au même signal diffèrent par une ou plusieurs des protéines qui gèrent et répondent au signal.
                          • Les protéines d'échafaudage peuvent elles-mêmes être des protéines relais auxquelles plusieurs autres protéines relais se fixent.
                          • Ce câblage améliore la vitesse, la précision et l'efficacité du transfert de signal entre les cellules.
                          • Le syndrome héréditaire de Wiskott-Aldrich (WAS) est causé par l'absence d'une seule protéine relais.
                          • Les symptômes comprennent des saignements anormaux, de l'eczéma et une prédisposition aux infections et à la leucémie, dues en grande partie à l'absence de la protéine dans les cellules du système immunitaire.
                          • La protéine WAS est située juste sous la surface cellulaire, où elle interagit avec les microfilaments du cytosquelette et avec plusieurs voies de signalisation, dont celles qui régulent la prolifération des cellules immunitaires.
                          • Lorsque la protéine WAS est absente, le cytosquelette n'est pas correctement organisé et les voies de signalisation sont perturbées.
                          • Pour qu'une cellule reste alerte et capable de répondre aux signaux entrants, chaque changement moléculaire dans ses voies de signalisation ne doit durer que peu de temps.
                          • Si les composants de la voie de signalisation deviennent verrouillés dans un état, qu'il soit actif ou inactif, le bon fonctionnement de la cellule peut être perturbé.
                          • La liaison des molécules de signal aux récepteurs doit être réversible, permettant aux récepteurs de revenir à leur état inactif lorsque le signal est libéré.
                          • De même, les signaux activés (AMPc et protéines phosphorylées) doivent être inactivés par des enzymes appropriées pour préparer la cellule à un nouveau signal.

                          Plan de conférence pour Campbell/Reece Biology, 7e édition, © Pearson Education, Inc. 11-1


                          Expérience de phototropisme végétal

                          Au fur et à mesure que les plantes poussent, elles se dirigent vers la lumière. Mais quelle est la couleur préférée des plantes ? Les plantes s'orientent-elles vers certaines couleurs plus que d'autres ?

                          Problème

                          Les plantes se penchent-elles vers certaines couleurs de lumière ?

                          Matériaux

                          • 2 boîtes en carton de 1 pied de hauteur avec couvercles
                          • morceau de carton
                          • Règle
                          • 2 petites lampes
                          • 2 ampoules à spectre complet
                          • Couteau coupe-boîte
                          • Ruban de masquage
                          • 1 morceau de 3 & rdquo x 3 & rdquo de cellophane transparent, rouge, vert et bleu
                          • L'eau
                          • Vaporisateur
                          • Caméra
                          • 8 graines de haricot
                          • 8 petits pots

                          Procédure

                          1. Tout d'abord, faites pousser vos plantes. Plantez deux de vos graines de haricot dans deux pots différents, arrosez-les et attendez qu'elles sortent du sol.
                          2. Pendant que vous attendez, préparez vos boîtes. Découpez un trou de 2 po de diamètre à environ 3 pouces du fond de chaque boîte. Placez le cellophane transparent sur le trou. Cela laissera toute la lumière entrer dans la boîte. Sur le trou de l'autre boîte, placez la cellophane rouge. Cela ne laissera que la lumière rouge dans la boîte.
                          3. Mettez une plante dans la première case et une dans la seconde. Utilisez une règle pour positionner chaque plant de haricot à deux pouces de la fenêtre de cellophane. Prenez une photo des plantes en regardant vers le bas depuis le haut de la boîte.
                          4. Placez les boîtes sur des côtés différents de la même pièce.
                          5. Maintenant, il est temps d'illuminer les choses ! Placez les lampes à côté des boîtes du côté de la fenêtre en cellophane. Sortez à nouveau votre règle et mesurez pour vous assurer que les lampes sont à la même distance du trou.
                          6. Mettez les couvercles sur chaque boîte.
                          7. Chaque matin, allumez chaque lampe. Chaque soir, éteignez les lampes avant d'aller vous coucher. Laissez les plantes pousser pendant une semaine.
                          8. Après une semaine, retirez le couvercle et prenez une photo en regardant vers le bas. Retirez ensuite les plantes et prenez une photo de face. Les plantes sont-elles différentes ? L'un est-il plus grand que l'autre ? Est-ce que l'on est tordu dans une direction différente?
                          9. Faites la même expérience avec de nouveaux plants de haricots, mais changez la couleur de la cellophane en bleu. Enfin, répétez l'expérience avec de la cellophane verte.
                          10. Comparez les photos de chaque plant de haricot après une semaine de croissance. Les plantes se sont-elles davantage tournées vers une certaine couleur ? Y avait-il une couleur qu'ils n'aimaient pas ?

                          Résultats

                          Les plantes témoins feront mieux que les plantes qui ne sont exposées qu'à une seule longueur d'onde de lumière. Les plantes pousseront mieux à la lumière rouge et bleue qu'à la lumière verte. Les plantes pousseront vers la lumière rouge et bleue mais ne se déplaceront pas vers la lumière verte.

                          Les plantes aiment la lumière, non ? Oui et non. Les plantes aiment la lumière, mais elles aiment certaines longueurs d'onde de lumière plus que d'autres.

                          Lorsque vous regardez un arc-en-ciel, vous pouvez voir que le spectre visible de la lumière a en fait différentes couleurs ou longueurs d'onde à l'intérieur. Les spectre visible est la lumière que nous pouvons voir. Différents objets reflètent différents types de lumière. Un bol bleu reflète la lumière bleue. Une plante verte reflète la lumière verte.

                          A l'intérieur d'une plante se trouvent chloroplastes. À l'intérieur des chloroplastes se trouvent de minuscules molécules appelées photopigments. Les photopigments aident la plante à absorber la lumière. Une plante a différents types de photopigments afin qu'elle puisse absorber différentes couleurs de lumière.

                          Lorsque la lumière naturelle éclaire une plante, cette plante absorbe la lumière des différentes longueurs d'onde et l'utilise pour fabriquer de la nourriture. Cette lumière naturelle est appelée lumière blanche et contient tous les types de lumière. S'il n'y a qu'une seule couleur de lumière qui brille sur une plante, alors seuls certains des photopigments fonctionnent et la plante ne pousse pas non plus. C'est pourquoi votre plante sous le spectre lumineux complet a mieux poussé que les plantes avec les filtres en cellophane.

                          Les plantes aussi se dirigent vers la lumière. Les graines poussent les petites feuilles du sol vers la lumière. Une plante d'intérieur dans une pièce sombre poussera vers la lumière. Ce mouvement en réponse à la lumière est appelé phototropisme. Lorsqu'une plante se dirige vers la lumière, cela s'appelle tropisme positif. Lorsqu'une plante s'éloigne de la lumière, cela s'appelle tropisme négatif.

                          Comment les plantes se déplacent-elles ? Ils le font à l'aide de produits chimiques appelés auxines. Considérez les auxines comme une bande élastique pour les cellules. Ils aident les cellules à s'allonger et à bouger. La lumière du soleil réduit l'auxine, de sorte que les zones de la plante exposées au soleil auront moins d'auxine. Les zones du côté sombre de la plante auront plus d'auxine. Cela signifie qu'ils auront des cellules longues et extensibles. Cela permet à la plante de se déplacer vers la lumière.

                          Les plantes de votre expérience ont probablement montré un tropisme positif, sauf en ce qui concerne le feu vert. Pourquoi les plantes ne se sont-elles pas déplacées vers le feu vert ? Les plantes sont vertes, ce qui signifie qu'elles réfléchissent la lumière verte. Il rebondit sur les feuilles. Cela signifie qu'ils peuvent très bien utiliser la lumière verte et que la lumière verte rebondit sur la plante au lieu d'encourager le mouvement vers la lumière.

                          Creuser plus profond

                          Que se passerait-il si vous laissiez longtemps les plantes dans une lumière qui n'était que rouge ou bleue ? Survivraient-ils ?

                          Avis de non-responsabilité et précautions de sécurité

                          Education.com fournit les idées de projets d'expo-sciences à titre informatif uniquement. Education.com ne fait aucune garantie ou représentation concernant les idées de projets d'expo-sciences et n'est pas responsable de toute perte ou dommage, directement ou indirectement, causé par votre utilisation de ces informations. En accédant aux idées de projets d'expo-sciences, vous renoncez et renoncez à toute réclamation contre Education.com qui en découlerait. De plus, votre accès au site Web d'Education.com et aux idées de projets d'expo-sciences est couvert par la politique de confidentialité et les conditions d'utilisation du site d'Education.com, qui incluent des limitations de la responsabilité d'Education.com.

                          Un avertissement est donné par la présente que toutes les idées de projet ne sont pas appropriées pour tous les individus ou dans toutes les circonstances. La mise en œuvre de toute idée de projet scientifique ne doit être entreprise que dans des cadres appropriés et avec une supervision parentale ou autre appropriée. La lecture et le respect des précautions de sécurité de tous les matériaux utilisés dans un projet relèvent de la seule responsabilité de chaque individu. Pour plus d'informations, consultez le manuel de sécurité scientifique de votre état.


                          Désengagement des réponses lumineuses dans Arabidopsis par des facteurs de développement localisés

                          Le développement et la croissance des plantes sont profondément influencés par des signaux environnementaux tels que l'intensité et la composition de la lumière. En particulier, les changements de lumière rouge (600 nm à 700 nm) et rouge lointain (700 nm à 750 nm) informent sur la menace de plantes concurrentes à proximité, qui épuisent la lumière rouge et génèrent un environnement d'ombre défavorable enrichi en lumière rouge lointain ( 1 ). Les plantes détectent la lumière rouge et rouge lointain à l'aide d'une famille de photorécepteurs conservés au cours de l'évolution appelés phytochromes, qui sont activés par la lumière rouge et inactivés par la lumière rouge lointain (2). Les phytochromes jouent un rôle important dans la formation de l'architecture des plantes, en partie en limitant le taux de croissance des tiges (3). Lorsque les plantes rencontrent une canopée de plantes voisines, l'environnement d'ombre enrichi de lumière rouge lointain inactive les phytochromes pour favoriser la croissance des tiges, permettant ainsi aux plantes d'échapper à l'ombre via la réponse dite d'évitement de l'ombre (4, 5).

                          Dans les espèces modèles de plantes Arabidopsis thaliana (Arabidopsis), les phytochromes sont exprimés de manière ubiquitaire dans tous les types de tissus/organes tout au long du cycle de vie (6). Ce modèle d'expression permet à tous les tissus/organes de surveiller et de répondre en permanence aux changements de l'environnement lumineux local. Cependant, curieusement, l'ombre ne provoque pas la croissance dans tous les tissus de la tige : alors que la tige embryonnaire (hypocotyle) et le pétiole de la feuille sont extrêmement sensibles à l'ombre, les entre-nœuds, qui sont situés à la région limite reliant l'hypocotyle, les bases des feuilles , et le méristème apical des pousses-sont presque complètement insensibles (Fig. 1UNE) ( 7 ). Le manque de …


                          Hydrotropisme

                          Hydrotropisme est la croissance directionnelle en réponse aux concentrations d'eau. Ce tropisme est important chez les plantes pour la protection contre les conditions de sécheresse par hydrotropisme positif et contre la sursaturation en eau par hydrotropisme négatif. Il est particulièrement important pour les plantes des biomes arides de pouvoir réagir aux concentrations d'eau. Les gradients d'humidité sont détectés dans les racines des plantes. Les cellules du côté de la racine la plus proche de la source d'eau ont une croissance plus lente que celles du côté opposé. L'hormone végétale acide abscissique (ABA) joue un rôle important dans l'induction d'une croissance différentielle dans la zone d'élongation des racines. Cette croissance différentielle fait pousser les racines vers la direction de l'eau.

                          Avant que les racines des plantes puissent présenter un hydrotropisme, elles doivent surmonter leurs tendances gravitrophiques. Cela signifie que les racines doivent devenir moins sensibles à la gravité. Des études menées sur l'interaction entre le gravitropisme et l'hydrotropisme chez les plantes indiquent que l'exposition à un gradient d'eau ou à un manque d'eau peut inciter les racines à présenter un hydrotropisme par rapport au gravitropisme. Dans ces conditions, les amyloplastes dans les statocytes racinaires diminuent en nombre. Moins d'amyloplastes signifie que les racines ne sont pas aussi influencées par la sédimentation des amyloplastes. La réduction des amyloplastes dans les coiffes racinaires permet aux racines de surmonter l'attraction de la gravité et de se déplacer en réponse à l'humidité. Les racines dans un sol bien hydraté ont plus d'amyloplastes dans leurs coiffes racinaires et ont une réponse beaucoup plus grande à la gravité qu'à l'eau.


                          Les caractéristiques, l'équation et les étapes de la photosynthèse

                          Le soleil, centre de notre système planétaire et étoile de la Voie lactée (notre galaxie), est la source de l'énergie transformée et consommée par les organismes vivants. Les réactions nucléaires intenses du soleil libèrent de la lumière et d'autres rayonnements énergétiques dans l'espace environnant. Une partie de cette énergie atteint notre planète.

                          Plus de questions-réponses ci-dessous

                          2. Comment la lumière du soleil est-elle transformée en énergie chimique utilisée par les organismes vivants sur terre ?

                          La lumière du soleil est transformée en énergie chimique contenue dans la matière organique par le processus de photosynthèse. Lors de la photosynthèse, la lumière, l'eau et le dioxyde de carbone réagissent et des molécules de glucose hautement énergétiques et de l'oxygène moléculaire sont produits. 

                          3. Quelle est l'équation chimique de la photosynthèse ?

                          L'équation chimique de la photosynthèse est la suivante :

                          Chloroplastes et chlorophylle

                          4. Quels organismes vivants sont responsables de la photosynthèse ? Quel organite cellulaire est responsable de l'absorption de la lumière dans le processus de photosynthèse chez les plantes et les algues ?

                          Il existe de nombreux organismes (y compris tous les animaux) qui n'utilisent pas la photosynthèse. Il existe également des organismes autotrophes qui n'effectuent pas de photosynthèse mais qui effectuent une chimiosynthèse. Les plantes, les algues et les cyanobactéries sont des organismes photosynthétiques.

                          Chez les plantes et les algues, la lumière est absorbée par la chlorophylle, une molécule présente dans les organites cytoplasmiques appelés chloroplastes.

                          5. Y a-t-il des chloroplastes dans les cyanobactéries ?

                          Chez les cyanobactéries, il n'y a pas de chloroplastes et les couches de chlorophylle sont dispersées dans le cytosol.

                          6. Quel élément chimique est au centre de la molécule de chlorophylle ?

                          L'élément chimique au centre de la molécule de chlorophylle est le magnésium. Un atome de magnésium est présent au centre d'une combinaison de huit cycles de carbone contenant de l'azote. 

                          7. Comment les chloroplastes se multiplient-ils ?

                          Comme les mitochondries, les chloroplastes ont leur propre ADN, ARN et ribosomes et s'auto-répliquent par division binaire.

                          8. Quelles preuves existe-t-il pour soutenir l'hypothèse selon laquelle les chloroplastes et les mitochondries étaient des procaryotes primitifs qui ont développé une relation de mutualisme avec les cellules eucaryotes anaérobies primitives ?

                          Cette hypothèse est connue sous le nom d'hypothèse endosymbiotique et discute de l'origine évolutive des mitochondries et des chloroplastes.

                          Le mutualisme est expliqué comme suit dans ce contexte : les mitochondries et les chloroplastes peuvent offrir de l'énergie et des nutriments à la cellule en échange d'une protection. Cette hypothèse est basée sur le fait que ces organites ont leur propre machinerie de synthèse d'ADN, d'ARN et de protéines et se divisent par division binaire comme les bactéries.

                          9. Quelles sont les principales structures des chloroplastes ?

                          Les chloroplastes sont constitués de deux couches membranaires, la membrane externe et la membrane interne. À l'intérieur de l'organite, l'unité de base s'appelle le granum et est une structure en forme de pièce de monnaie qui, combinée à d'autres grana, forme des structures appelées thylakoïdes. Les thylacoïdes remplissent le chloroplaste et une membrane intergrana imprègne l'intérieur de l'organite.

                          10. Dans quelle structure chloroplastique se trouvent les molécules de chlorophylle ?

                          Les molécules de chlorophylle sont distribuées de manière organisée afin d'améliorer l'exposition des surfaces des thylakoïdes à la lumière.

                          Sélectionnez n'importe quelle question pour la partager sur FB ou Twitter

                          Il suffit de sélectionner (ou de double-cliquer) une question à partager. Défiez vos amis Facebook et Twitter.

                          Les étapes de la photosynthèse

                          11. Que signifient ATP et ADP ? Quels sont les rôles de ces molécules dans le métabolisme énergétique d'une cellule ?

                          ATP est l'abréviation d'adénosine triphosphate, une molécule constituée d'une molécule d'adénosine liée à trois ions phosphate inorganique. ADP est une abréviation d'adénosine diphosphate, qui est deux molécules de phosphate liées à une molécule d'adénosine. L'ATP stocke l'énergie pour la cellule. Lorsque l'ATP s'hydrolyse et devient ADP, de l'énergie est libérée puis consommée par plusieurs réactions métaboliques.

                          12. Qu'est-ce que la phosphorylation de l'ADP ? Qu'est-ce que la photophosphorylation et la phosphorylation oxydative ?

                          La phosphorylation de l'ADP est l'ajout d'une molécule de phosphate inorganique à la molécule d'adénosine diphosphate, créant ainsi de l'ATP (adénosine triphosphate) et incorporant de l'énergie. La phosphorylation est oxydative lorsque l'énergie incorporée provient de la décomposition de molécules organiques avec l'oxygène comme réactif, comme dans la respiration cellulaire aérobie. La réaction est appelée photophosphorylation lorsque la source d'énergie est la lumière, comme dans la photosynthèse.

                          L'énergie incorporée dans l'ATP est disponible (libérée) pour d'autres réactions cellulaires lorsque l'ATP s'hydrolyse et que l'ADP se forme à nouveau. 

                          13. Quelles sont les étapes de la photosynthèse ?

                          La photosynthèse est divisée en l'étape photochimique, ou réactions lumineuses, et l'étape chimique.

                          L'étape photochimique de la photosynthèse

                          14. Quels sont les processus qui se produisent pendant l'étape photochimique de la photosynthèse ?

                          La photolyse de l'eau, la libération d'oxygène moléculaire et la photophosphorylation de l'ADP et le résultat de l'ATP et du NADPH sont les processus qui se produisent pendant l'étape photochimique de la photosynthèse.

                          15. Comment l'énergie lumineuse absorbée par la chlorophylle est-elle transférée aux molécules d'ATP pendant la photophosphorylation ? Comment l'ATP résultant est-il utilisé ?

                          La lumière excite la chlorophylle et énergise les électrons qui sautent de la molécule. L'énergie libérée lorsque ces électrons s'échappent est utilisée dans la phosphorylation de l'ADP, formant l'ATP. L'enzyme qui catalyse la réaction est l'ATP synthase.

                          L'ATP résultant est ensuite consommé au cours de la prochaine étape chimique de la photosynthèse pour transférer de l'énergie au dioxyde de carbone pour la formation de glucose. 

                          16. Est-il correct de considérer la décomposition de l'eau par l'action de la lumière comme la base de la photosynthèse ?

                          Outre la photophosphorylation de l'ADP, l'énergie lumineuse est également responsable de la décomposition des molécules d'eau lors de la photosynthèse par le biais d'un processus appelé photolyse de l'eau. Au cours de cette réaction, les molécules d'eau sont exposées à l'énergie lumineuse et libèrent des protons (ions hydrogène), des électrons hautement énergétiques et de l'oxygène moléculaire (O₂). Plus tard, les atomes d'hydrogène se lient aux molécules de dioxyde de carbone pour former du glucose. Puisque l'eau est le donneur d'hydrogène pour la photosynthèse, il est correct de dire que la photolyse de l'eau est la base du processus.

                          17. Quelles substances chimiques sont produites par la photolyse de l'eau ? Quel est le but de chacune de ces substances?

                          Des électrons libres, des ions hydrogène et de l'oxygène moléculaire sont libérés lors de la photolyse de l'eau.

                          Les électrons remplacent les électrons perdus par les molécules de chlorophylle lors de la photophosphorylation. Les ions hydrogène sont incorporés dans des molécules accepteurs d'hydrogène (NADP) et seront ensuite utilisés dans la synthèse du glucose lors de l'étape chimique. L'oxygène moléculaire est libéré dans l'atmosphère.

                          18. Dans les bactéries photosynthétiques soufrées, quelle molécule donne de l'hydrogène pour la photosynthèse ?

                          Dans les bactéries photosynthétiques soufrées, la substance qui donne de l'hydrogène est le sulfure d'hydrogène (H₂S) et non l'eau. Par conséquent, il n'y a pas de libération d'oxygène moléculaire et à la place du soufre moléculaire (S₂) est produit. (L'oxygène et le soufre ont le même nombre d'électrons de valence.)

                          19. Pourquoi les gens disent que pendant la photosynthèse, le dioxyde de carbone est enrichi par des atomes d'hydrogène de l'eau pour former du glucose ?

                          Lors de la photosynthèse, le dioxyde de carbone est enrichi énergétiquement par de l'hydrogène obtenu à partir de l'eau. L'eau décomposée par photolyse est le donneur d'hydrogène de la réaction. Le glucose est composé d'atomes de carbone et d'oxygène obtenus à partir de dioxyde de carbone ainsi que d'atomes d'hydrogène obtenus à partir de l'eau. 

                          20. Quelle est l'équation chimique complète de la photosynthèse ?

                          L'équation chimique complète de la photosynthèse est la suivante :

                          6 CO₂ + 12 H₂O + lumière --> C₆H₁₂O₆ + 6 H₂O + 6 O₂

                          21. Quel est un exemple d'expérience de laboratoire qui montre la variation de l'efficacité de la photosynthèse en fonction des différentes fréquences d'énergie lumineuse auxquelles la réaction est exposée ? Pensez-vous que la fréquence du feu vert sera favorable à la réaction ?

                          L'expérience : Des plantes de même espèce et de même âge sont placées chacune sous (en respectant leurs photopériodes) des sources lumineuses n'émettant qu'une des couleurs du spectre lumineux (violet, indigo, bleu, vert, jaune et rouge). L'expérience est réalisée avec chacune des couleurs et, après des jours, le développement de chaque plante est comparé. Les plantes dont le développement était normal effectuaient une photosynthèse satisfaisante tandis que celles dont le développement était anormal sous-utilisaient la lumière.

                          La chlorophylle est verte car elle reflète la fréquence de la lumière verte, ce qui signifie qu'elle n'« utilise » pas la plage verte du spectre électromagnétique. Par conséquent, la lumière verte ne favorise pas la photosynthèse (étrangement, le vert est la plage du spectre lumineux que les plantes « n'aiment pas »).

                          22. Quelles sont les divisions de la lumière blanche selon le spectre électromagnétique ? Quelles sont les deux couleurs les plus efficaces pour la photosynthèse ?

                          Les divisions de couleur du spectre électromagnétique par ordre décroissant de fréquence sont : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet. Lorsqu'elles sont mélangées, ces couleurs génèrent du blanc.

                          Il a été confirmé par des expériences que les couleurs les plus utiles pour la photosynthèse sont le bleu et le rouge.

                          23. Que sont le NADP et le NADPH ?

                          NADP est l'abréviation de nicotinamide adénine dinucléotide phosphate cation, un accepteur d'hydrogène. Le NADPH est produit lorsque le NADP se lie à un atome d'hydrogène. C'est la forme qui transporte l'hydrogène. 

                          24. La photosynthèse est le plus important producteur d'oxygène moléculaire (O₂) sur notre planète. De quelle molécule proviennent les atomes d'oxygène libérés par la photosynthèse ? De quelle autre molécule pouvez-vous soupçonner qu'ils proviennent ? Où finissent ces atomes d'oxygène ?

                          Les atomes d'oxygène libérés sous forme d'oxygène moléculaire par photosynthèse proviennent de l'eau.

                          Il est facile d'imaginer que ces atomes d'oxygène proviennent du dioxyde de carbone. Cependant, les atomes d'oxygène du dioxyde de carbone sont incorporés dans les molécules de glucose et les molécules d'eau libérées lors de l'étape chimique de la photosynthèse.

                          L'étape chimique de la photosynthèse

                          25. Où se déroulent les étapes photochimiques et chimiques de la photosynthèse ?

                          Le stade photochimique de la photosynthèse se produit principalement dans les thylakoïdes (la partie verte) et le stade chimique se produit dans le stroma (la charpente incolore) des chloroplastes. 

                          26. Quels sous-produits de l'étape photochimique sont essentiels pour l'étape chimique de la photosynthèse ?

                          Le stade chimique de la photosynthèse dépend du NADPH et de l'ATP produits par des « réactions lumineuses » (le stade photochimique). 

                          27. Quels sont les rôles du NADPH et de l'ATP au cours de l'étape chimique de la photosynthèse ?

                          Le NADPH agit comme un réducteur du dioxyde de carbone, fournissant des atomes d'hydrogène hautement énergétiques aux molécules précurseurs pendant le processus de formation du glucose. L'ATP est une source d'énergie pour les réactions de l'étape chimique.

                          28. Pourquoi le surnom de « réactions sombres » n'est-il pas tout à fait correct pour l'étape chimique de la photosynthèse ?

                          "Réactions sombres" n'est pas un nom correct pour l'étape chimique de la photosynthèse puisque les réactions de l'étape chimique se produisent également en présence de lumière.

                          29. Quelle est l'équation chimique générale de la photosynthèse ? Pourquoi cette équation ne montre-t-elle pas clairement l'origine réelle de l'oxygène moléculaire libéré ?

                          L'équation générale de la photosynthèse est :

                          6 CO₂ + 6 H₂O + lumière --> C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

                          Des molécules d'eau sont également produites au cours de l'étape chimique de la photosynthèse, comme le révèle l'équation complète suivante :

                          6 CO₂ + 12 H₂O + lumière --> C₆H₁₂O₆ + 6 H₂O + 6 O₂

                          Les molécules d'eau sont présentes du côté réactif ainsi que du côté produit de l'équation. Cependant, la simplification mathématique pure des coefficients stoechiométriques conduit à éliminer l'eau côté produit, faisant apparaître que 6 molécules d'oxygène (O₂), soit 12 atomes d'oxygène, sont constituées des 6 molécules d'eau, soit , 6 atomes d'oxygène, côté réactif. En conséquence, la fausse impression que 6 autres atomes d'oxygène proviennent du dioxyde de carbone est créée.

                          Facteurs limitatifs de la photosynthèse

                          30. Quels sont les trois principaux facteurs limitants de la photosynthèse ?

                          Les trois principaux facteurs limitants de la photosynthèse sont l'intensité lumineuse, la concentration en dioxyde de carbone et la température.

                          31. La vitesse à laquelle la photosynthèse a lieu varie en fonction de l'intensité de l'énergie lumineuse. La même chose se produit-elle dans la respiration aérobie ? Quel est l'effet de ces variations sur l'équilibre glycémique ?

                          Dans un organisme photosynthétique, le taux de respiration aérobie peut être supérieur, inférieur ou égal au taux de photosynthèse. Le taux de respiration dépend des besoins énergétiques de la plante tandis que le taux de photosynthèse varie en fonction de la disponibilité de l'énergie lumineuse, si toutes les autres conditions sont maintenues les mêmes.

                          Dans une situation où le taux de respiration est supérieur au taux de photosynthèse, la consommation de glucose est supérieure à la production de glucose. Dans une situation où le taux de respiration est inférieur au taux de photosynthèse, du glucose s'accumule (bilan positif). Dans une situation où les taux sont égaux, tout l'oxygène moléculaire produit par la photosynthèse est utilisé dans la respiration et tout le dioxyde de carbone libéré par la respiration est consommé par la photosynthèse. En conséquence, il n'y a pas d'équilibre positif de glucose ou d'épuisement des réserves de glucides.

                          32. Quel est le point de compensation ? Quelle est l'importance du point de compensation pour la croissance des plantes ?

                          Le point de compensation (lumière) est l'intensité d'énergie lumineuse sous laquelle le taux de respiration aérobie est égal au taux de photosynthèse. Dans cette situation, tout le glucose produit est consommé et il n'y a pas d'incorporation de matière dans la plante. En conséquence, la plante cesse de croître. 

                          33. Pourquoi la concentration en dioxyde de carbone est-elle un facteur limitant de la photosynthèse ? Lorsque la concentration de dioxyde de carbone augmente indéfiniment, la photosynthèse augmente-t-elle également indéfiniment ?

                          La disponibilité du dioxyde de carbone est un facteur limitant pour la photosynthèse car ce gaz est un réactif de la réaction.

                          Puisque les enzymes catalysent la formation de molécules organiques avec des atomes de carbone à partir du dioxyde de carbone, la photosynthèse s'arrête dès que ces enzymes deviennent saturées, c'est-à-dire lorsque tous leurs centres d'activation sont liés à leurs substrats. Dans cette situation, une augmentation de la concentration de dioxyde de carbone n'augmentera pas le taux de photosynthèse.

                          34. Pourquoi certains arbres perdent leur couleur verte en automne ?

                          En automne, les jours raccourcissent et les nuits s'allongent en conséquence, il y a une diminution du taux de photosynthèse. Pour cette raison, certaines plantes se préparent pour l'hiver en faisant des réserves de nutriments. Dans ce processus, les nutriments des feuilles voyagent vers les sites de stockage : les branches, le tronc et les racines. Avec moins de chlorophylle produite dans les feuilles, la couleur verte typique de la plante s'estompe.

                          Maintenant que vous avez fini d'étudier la photosynthèse, voici vos options :


                          11.4 Spéciation

                          La définition biologique des espèces, qui fonctionne pour les organismes à reproduction sexuée, est un groupe d'individus qui se reproduisent réellement ou potentiellement. Selon cette définition, une espèce se distingue d'une autre par la possibilité d'accouplements entre individus de chaque espèce pour produire une progéniture fertile. Il existe des exceptions à cette règle. De nombreuses espèces sont suffisamment similaires pour qu'une progéniture hybride soit possible et puisse souvent se produire dans la nature, mais pour la majorité des espèces, cette règle est généralement valable. En fait, la présence d'hybrides entre espèces similaires suggère qu'ils peuvent être issus d'une seule espèce de croisement et que le processus de spéciation n'est peut-être pas encore terminé.

                          Etant donné l'extraordinaire diversité de la vie sur la planète, il doit y avoir des mécanismes de spéciation : la formation de deux espèces à partir d'une espèce originelle. Darwin a envisagé ce processus comme un événement de branchement et a schématisé le processus dans la seule illustration trouvée dans Sur le L'origine des espèces (Illustration 11.14une). Pour que la spéciation se produise, deux nouvelles populations doivent être formées à partir d'une population d'origine, et elles doivent évoluer de telle manière qu'il devienne impossible pour les individus des deux nouvelles populations de se croiser. Les biologistes ont proposé des mécanismes par lesquels cela pourrait se produire qui entrent dans deux grandes catégories. La spéciation allopatrique, c'est-à-dire la spéciation dans «d'autres patries», implique une séparation géographique des populations d'une espèce parente et de l'évolution ultérieure. La spéciation sympatrique, c'est-à-dire la spéciation dans la «même patrie», implique une spéciation se produisant au sein d'une espèce parente tout en restant au même endroit.

                          Les biologistes considèrent les événements de spéciation comme la division d'une espèce ancestrale en deux espèces descendantes.Il n'y a aucune raison pour qu'il n'y ait pas plus de deux espèces formées à la fois, sauf que c'est moins probable et que de tels événements multiples peuvent également être conceptualisés comme des scissions uniques se produisant dans le temps.

                          Spéciation par séparation géographique

                          Une population géographiquement continue possède un pool génétique relativement homogène. Le flux génétique, le mouvement des allèles à travers l'aire de répartition de l'espèce, est relativement libre car les individus peuvent se déplacer puis s'accoupler avec des individus dans leur nouvel emplacement. Ainsi, la fréquence d'un allèle à une extrémité d'une distribution sera similaire à la fréquence de l'allèle à l'autre extrémité. Lorsque les populations deviennent géographiquement discontinues, la libre circulation des allèles est empêchée. Lorsque cette séparation dure un certain temps, les deux populations sont capables d'évoluer selon des trajectoires différentes. Ainsi, leurs fréquences alléliques à de nombreux loci génétiques deviennent progressivement de plus en plus différentes à mesure que de nouveaux allèles apparaissent indépendamment par mutation dans chaque population. En règle générale, les conditions environnementales, telles que le climat, les ressources, les prédateurs et les concurrents, pour les deux populations différeront, ce qui entraînera la sélection naturelle pour favoriser des adaptations divergentes dans chaque groupe. Différentes histoires de dérive génétique, renforcées parce que les populations sont plus petites que la population parentale, conduiront également à des divergences.

                          Avec suffisamment de temps, la divergence génétique et phénotypique entre les populations affectera probablement les caractères qui influencent suffisamment la reproduction qui étaient des individus des deux populations réunis, l'accouplement serait moins probable, ou si un accouplement se produisait, la progéniture serait non viable ou infertile. De nombreux types de caractères divergents peuvent affecter l'isolement reproductif (incapacité de se croiser) des deux populations. Ces mécanismes d'isolement reproductif peuvent être divisés en mécanismes prézygotes (ceux qui fonctionnent avant la fécondation) et mécanismes postzygotiques (ceux qui fonctionnent après la fécondation). Les mécanismes prézygotiques comprennent des traits qui permettent aux individus de se trouver, tels que le moment de l'accouplement, la sensibilité aux phéromones ou le choix des sites d'accouplement. Si les individus sont capables de se rencontrer, la divergence de caractère peut empêcher les rituels de parade nuptiale de conduire à un accouplement, soit parce que les préférences des femmes ont changé ou que les comportements des hommes ont changé. Les changements physiologiques peuvent interférer avec la réussite de la fécondation si l'accouplement peut se produire. Les mécanismes postzygotiques incluent des incompatibilités génétiques qui empêchent le bon développement de la progéniture, ou si la progéniture vit, elle peut être incapable de produire elle-même des gamètes viables comme dans l'exemple de la mule, la progéniture infertile d'un cheval femelle et d'un âne mâle.

                          Si les deux populations isolées sont réunies et que la progéniture hybride issue des accouplements entre les individus des deux populations a une survie plus faible ou une fertilité réduite, alors la sélection favorisera les individus capables de discriminer entre les partenaires potentiels de leur propre population et l'autre. population. Cette sélection renforcera l'isolement reproductif.

                          L'isolement des populations conduisant à la spéciation allopatrique peut se produire de diverses manières : à partir d'une rivière formant un nouveau bras, l'érosion formant une nouvelle vallée ou un groupe d'organismes voyageant vers un nouvel emplacement sans pouvoir revenir, comme des graines flottant au-dessus l'océan à une île. La nature de la séparation géographique nécessaire pour isoler les populations dépend entièrement de la biologie de l'organisme et de son potentiel de dispersion. Si deux populations d'insectes volants s'installaient dans des vallées voisines distinctes, il est probable que les individus de chaque population voleraient dans les deux sens, poursuivant ainsi le flux génétique. Cependant, si deux populations de rongeurs étaient divisées par la formation d'un nouveau lac, la poursuite du flux génétique serait improbable, par conséquent, la spéciation serait plus probable.

                          Les biologistes regroupent les processus allopatriques en deux catégories. Si quelques membres d'une espèce se déplacent vers une nouvelle zone géographique, cela s'appelle la dispersion. Si une situation naturelle se présente pour diviser physiquement les organismes, cela s'appelle la vicariance.

                          Les scientifiques ont documenté de nombreux cas de spéciation allopatrique en cours. Par exemple, le long de la côte ouest des États-Unis, il existe deux sous-espèces distinctes de chouettes tachetées. La chouette tachetée du nord présente des différences génétiques et phénotypiques par rapport à son proche parent, la chouette tachetée du Mexique, qui vit dans le sud (figure 11.15). La cause de leur séparation initiale n'est pas claire, mais elle peut avoir été causée par les glaciers de l'ère glaciaire divisant une population initiale en deux. 5

                          De plus, les scientifiques ont découvert que plus la distance entre deux groupes qui étaient autrefois la même espèce est grande, plus la spéciation est susceptible de se produire. Cela semble logique car à mesure que la distance augmente, les divers facteurs environnementaux auraient probablement moins en commun que les emplacements à proximité immédiate. Considérez les deux hiboux du nord, le climat est plus frais que dans le sud, les autres types d'organismes dans chaque écosystème diffèrent, tout comme leurs comportements et leurs habitudes également, les habitudes de chasse et les choix de proies des hiboux du sud varient de ceux du nord. ceux. Ces écarts peuvent conduire à des différences évoluées chez les hiboux et, au fil du temps, une spéciation se produira probablement à moins que le flux génétique entre les populations ne soit restauré.

                          Dans certains cas, une population d'une espèce se disperse dans une zone et chacune trouve une niche distincte ou un habitat isolé. Au fil du temps, les exigences variées de leurs nouveaux modes de vie conduisent à de multiples événements de spéciation provenant d'une seule espèce, appelée rayonnement adaptatif. À partir d'un point d'origine, de nombreuses adaptations évoluent, faisant rayonner l'espèce dans plusieurs nouvelles. Les archipels insulaires comme les îles hawaïennes offrent un contexte idéal pour les événements de rayonnement adaptatif, car de l'eau entoure chaque île, ce qui entraîne un isolement géographique pour de nombreux organismes (figure 11.16). La plante grimpante hawaïenne illustre un exemple de rayonnement adaptatif. À partir d'une seule espèce, appelée espèce fondatrice, de nombreuses espèces ont évolué, dont les huit illustrées à la figure 11.16.

                          Remarquez les différences dans les becs des espèces sur la figure 11.16. Le changement de la variation génétique des becs en réponse à la sélection naturelle basée sur des sources de nourriture spécifiques dans chaque nouvel habitat a conduit à l'évolution d'un bec différent adapté à la source de nourriture spécifique. Les oiseaux frugivores et granivores ont des becs plus épais et plus forts qui sont adaptés pour casser les noix dures. Les oiseaux mangeurs de nectar ont de longs becs à plonger dans les fleurs pour atteindre leur nectar. Les oiseaux insectivores ont des becs comme des épées, appropriés pour poignarder et empaler les insectes. Les pinsons de Darwin sont un autre exemple bien étudié de rayonnement adaptatif dans un archipel.

                          Concepts en action

                          Cliquez sur ce site interactif pour voir comment les oiseaux insulaires ont évolué. Cliquez pour voir des images de chaque espèce par incréments évolutifs d'il y a cinq millions d'années à aujourd'hui.

                          Spéciation sans séparation géographique

                          Une divergence peut-elle se produire si aucune barrière physique n'est en place pour séparer les individus qui continuent à vivre et à se reproduire dans le même habitat ? Un certain nombre de mécanismes de spéciation sympatrique ont été proposés et étudiés.

                          Une forme de spéciation sympatrique peut commencer par une erreur chromosomique pendant la méiose ou la formation d'un individu hybride avec trop de chromosomes. La polyploïdie est une condition dans laquelle une cellule ou un organisme possède un ou plusieurs ensembles supplémentaires de chromosomes. Les scientifiques ont identifié deux principaux types de polyploïdie qui peuvent conduire à l'isolement reproductif d'un individu à l'état polyploïde. Dans certains cas, un individu polyploïde aura au moins deux ensembles complets de chromosomes de sa propre espèce dans une condition appelée autopolyploïdie (Figure 11.17). Le préfixe "auto" signifie soi, donc le terme signifie plusieurs chromosomes de sa propre espèce. La polyploïdie résulte d'une erreur de méiose dans laquelle tous les chromosomes se déplacent dans une cellule au lieu de se séparer.

                          Par exemple, si une espèce végétale avec 2m = 6 produit des gamètes autopolyploïdes également diploïdes (2m = 6, quand ils devraient être m = 3), les gamètes ont maintenant deux fois plus de chromosomes qu'ils devraient en avoir. Ces nouveaux gamètes seront incompatibles avec les gamètes normaux produits par cette espèce végétale. Mais ils pouvaient soit s'autopolliniser, soit se reproduire avec d'autres plantes autopolyploïdes avec des gamètes ayant le même nombre diploïde. De cette façon, la spéciation sympatrique peut se produire rapidement en formant une progéniture avec 4m appelé tétraploïde. Ces individus ne pourraient immédiatement se reproduire qu'avec ceux de ce nouveau genre et non ceux de l'espèce ancestrale. L'autre forme de polyploïdie se produit lorsque des individus de deux espèces différentes se reproduisent pour former une progéniture viable appelée allopolyploïde. Le préfixe « allo » signifie « autre » (rappel de allopatric) par conséquent, un allopolyploïde se produit lorsque les gamètes de deux espèces différentes se combinent. La figure 11.18 illustre une manière possible de former une allopolyploïdie. Remarquez qu'il faut deux générations, ou deux actes de reproduction, avant que l'hybride fertile viable n'apparaisse.

                          Les formes cultivées de blé, de coton et de tabac sont toutes allopolyploïdes. Bien que la polyploïdie se produise occasionnellement chez les animaux, la plupart des anomalies chromosomiques chez les animaux sont mortelles et surviennent le plus souvent chez les plantes. Les scientifiques ont découvert que plus de la moitié de toutes les espèces végétales étudiées se rapportent à une espèce évoluée par polyploïdie.

                          La spéciation sympatrique peut également avoir lieu par d'autres moyens que la polyploïdie. Par exemple, imaginez une espèce de poisson qui vivait dans un lac. Au fur et à mesure que la population augmentait, la concurrence pour la nourriture augmentait également. Sous la pression de trouver de la nourriture, supposons qu'un groupe de ces poissons ait la flexibilité génétique de découvrir et de se nourrir d'une autre ressource qui n'a pas été utilisée par les autres poissons. Et si cette nouvelle source de nourriture se trouvait à une profondeur différente du lac ? Au fil du temps, ceux qui se nourrissent de la deuxième source de nourriture interagiraient davantage les uns avec les autres que les autres poissons, ils se reproduiraient donc également. La progéniture de ces poissons se comporterait probablement comme leurs parents et se nourrirait et vivrait dans la même zone, les gardant séparées de la population d'origine. Si ce groupe de poissons continuait à rester séparé de la première population, une spéciation sympatrique pourrait éventuellement se produire car davantage de différences génétiques s'accumulaient entre eux.

                          Ce scénario se déroule dans la nature, tout comme d'autres qui conduisent à l'isolement reproductif. L'un de ces endroits est le lac Victoria en Afrique, célèbre pour sa spéciation sympatrique de cichlidés. Les chercheurs ont découvert des centaines d'événements de spéciation sympatrique chez ces poissons, qui se sont non seulement produits en grand nombre, mais aussi sur une courte période de temps. La figure 11.19 montre ce type de spéciation parmi une population de cichlidés au Nicaragua. Dans cet endroit, deux types de cichlidés vivent dans le même emplacement géographique, cependant, ils ont des morphologies différentes qui leur permettent de manger diverses sources de nourriture.

                          Enfin, un exemple bien documenté de spéciation sympatrique en cours s'est produit chez la mouche de la pomme, Rhagoletis pomonella, qui est apparue comme une population isolée quelque temps après l'introduction de la pomme en Amérique du Nord. La population indigène de mouches se nourrit d'espèces d'aubépine et est spécifique à l'hôte : elle n'infeste que les aubépines. Surtout, il utilise également les arbres comme lieu de rencontre pour l'accouplement. On émet l'hypothèse que, soit par mutation, soit par erreur de comportement, les mouches ont sauté sur des hôtes et se sont rencontrées et se sont accouplées dans des pommiers, pondant ensuite leurs œufs dans des pommes. La progéniture a mûri et a conservé sa préférence pour les pommiers, divisant efficacement la population d'origine en deux nouvelles populations séparées par les espèces hôtes, et non par la géographie. Le saut d'hôte a eu lieu au XIXe siècle, mais il existe maintenant des différences mesurables entre les deux populations de mouches. Il semble probable que la spécificité d'hôte des parasites en général soit une cause fréquente de spéciation sympatrique.


                          Julin N. Maloof

                          La lumière est essentielle à la croissance des plantes. Peut-être en conséquence, les plantes ont un ensemble complexe de photorécepteurs et de réponses qu'elles utilisent pour optimiser leur développement et leur physiologie en fonction de leur environnement lumineux. Nous étudions les mécanismes en aval qui sous-tendent ces réponses et comment les plantes ont développé des différences dans leur perception de la lumière et leurs réponses qui leur permettent de prospérer dans différents environnements. Nous nous intéressons à la fois aux bases génétiques et moléculaires de la variation de la réponse lumineuse ainsi qu'aux conséquences adaptatives. Une combinaison de génétique moléculaire et quantitative et de génomique est utilisée chez Arabidopsis, Tomato et Brassica

                          Affiliations de groupes de diplômés

                          Spécialités / Focus

                          • Biologie cellulaire et du développement
                          • Biologie environnementale et intégrative
                          • Génétique et génomique intégrées
                          • Plantes modèles
                          • Biologie moléculaire, biochimie et génomique
                          • Amélioration des plantes
                          • Génétique quantitative et des populations

                          Cours

                          Honneurs et récompenses

                          Sociétés professionnelles

                          • Société de génétique d'Amérique
                          • Société américaine des biologistes végétaux
                          • Association américaine pour l'avancement des sciences

                          Degrés

                          • 1989 BA Biologie Haverford College
                          • 1998 PhD Biochimie Université de Californie, San Francisco

                          Publications

                          Nohales MA, Liu W, Duffy T, Nozue K, Sawa M, Pruneda-Paz JL, Maloof JN, Jacobsen SE, Kay SA. La modulation à plusieurs niveaux de la signalisation lumineuse par GIGANTEA régule à la fois la sortie et le rythme de l'horloge circadienne. Dév. Cellule. 2019 juin 1749(6):840-851.e8.

                          Baker RL, Leong WF, Brock MT, Rubin MJ, Markelz RJC, Welch S, Maloof JN, Weinig C. L'intégration de la reconstruction du réseau transcriptomique et des analyses eQTL révèle des liens mécanistiques entre l'architecture génomique et le développement de Brassica rapa. PLOS Génétique. 2019 sept. 1215(9) : e1008367.

                          Amini H, Naghavi MR, Shen T, Wang Y, Nasiri J, Khan IA, Fiehn O, Zerbe P, Maloof JN. L'analyse Du Transcriptome Spécifique Aux Tissus Révèle Des Gènes Candidats Pour Le Métabolisme Des Terpénoïdes Et Des Phénylpropanoïdes Dans La Plante Médicinale Ferula assafoetida. G3 : Gènes, Génomes, Génétique. 19 mars 2019(3) : 807–16.

                          Schrager‐Lavelle A, Gath NN, Devisetty UK, Carrera E, López‐Díaz I, Blázquez MA, Maloof JN. Le rôle d'une gibbérelline 2-oxydase de classe III dans l'allongement des entre-nœuds de la tomate. Le Journal des plantes [Internet]. 2018 [cité le 17 janvier 2019]0(0). Extrait de : https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/tpj.14145

                          Nozue K, Devisetty UK, Lekkala S, Mueller-Moulé P, Bak A, Casteel CL, Maloof JN. L'analyse du réseau révèle un rôle pour les composants de la voie d'acide salicylique dans l'évitement de l'ombre. Physiologie végétale. 2018 déc. 1178(4) : 1720–32.

                          Li R, Jeong K, Davis JT, Kim S, Lee S, Michelmore RW, Kim S, Maloof JN. La cartographie QTL et eQTL intégrée fournit des informations et des gènes candidats pour la composition en acides gras, la période de floraison et les caractères de croissance dans une population F2 d'un nouveau Brassica napus allopolyploïde synthétique. Devant. Plante Sci. [L'Internet]. 2018 [cité le 17 janvier 2019]9. Extrait de : https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2018.01632/full

                          Wang Z, Yang R, Devisetty UK, Maloof JN, Zuo Y, Li J, Shen Y, Zhao J, Bao M, Ning G. La divergence du temps de floraison modulée par FT/TFL1 est indépendante de leurs interactions et activités de liaison. Devant. Plante Sci. [L'Internet]. 2017 [cité le 19 juin 2017]8. Extrait de : http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fpls.2017.00697/full

                          Rubin Matthew J., Brock Marcus T., Davis Amanda M., German Zachary M., Knapp Mary, Welch Stephen M., Harmer Stacey L., Maloof Julin N., Davis Seth J., Weinig Cynthia. Les rythmes circadiens varient au cours de la saison de croissance et sont en corrélation avec les composantes de la condition physique. Ecologie Moléculaire. 2017 août 926(20):5528-40.

                          Markelz RJC, Covington MF, Brock MT, Devisetty UK, Kliebenstein DJ, Weinig C, Maloof JN. Utilisation d'ARN-Seq pour le placement d'échafaudages génomiques, la correction d'assemblages et la création de cartes génétiques dans une population de cartographie de Brassica rapa commune. G3 : Gènes, Génomes, Génétique. 17 juillet 2017 (7) : 2259-70.

                          Filiault D, Seymour D, Maruthachalam R, Maloof J. La génération de lignes haploïdes doublées pour la cartographie QTL. Dans : Busch W, éditeur. Génomique végétale [Internet]. Springer New York 2017. p. 39-57. Extrait de : http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4939-7003-2_4

                          Bucksch A, Atta-Boateng A, Azihou AF, Battogtokh D, Baumgartner A, Binder BM, Braybrook SA, Chang C, Coneva V, DeWitt TJ, Fletcher AG, Gehan MA, Diaz-Martinez DH, Hong L, Iyer-Pascuzzi AS , Klein LL, Leiboff S, Li M, Lynch JP, Maizel A, Maloof JN, Markelz RJC, Martinez CC, Miller LA, Mio W, Palubicki W, Poorter H, Pradal C, Price CA, Puttonen E, Reese JB, Rellán -Álvarez R, Spalding EP, Sparks EE, Topp CN, Williams JH, Chitwood DH. Modélisation morphologique des plantes : libérer le potentiel géométrique et topologique au sein des sciences végétales. Devant. Plante Sci. [L'Internet]. 2017 [cité le 29 janvier 2018]8. Extrait de : https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2017.00900/full

                          Schrager-Lavelle A, Herrera LA, Maloof JN. La tomate phyE est requise pour éviter l'ombre en l'absence de phyB1 et phyB2. Frontières en sciences végétales. 20167:1275.

                          Ranjan A, Budke JM, Rowland SD, Chitwood DH, Kumar R, Carriedo L, Ichihashi Y, Zumstein K, Maloof JN, Sinha NR. eQTL régulant les niveaux de transcription associés à divers processus biologiques chez la tomate. Physiol végétal. 2016 sept. 1172(1) : 328–40.

                          Nguyen TT, Slaughter DC, Maloof JN, Sinha N. Phénotypage des plantes en utilisant une vision stéréo multi-vues avec des lumières structurées. 2016 [cité le 27 mai 2016]. p. 986608-986608-9. Extrait de : http://dx.doi.org/10.1117/12.2229513

                          Müller-Moulé P, Nozue K, Pytlak ML, Palmer CM, Covington MF, Wallace AD, Harmer SL, Maloof JN. Les gènes de biosynthèse de l'auxine YUCCA sont nécessaires pour éviter l'ombre d'Arabidopsis. PeerJ. 134 octobre 2016 : e2574.

                          Müller NA, Wijnen CL, Srinivasan A, Ryngajllo M, Ofner I, Lin T, Ranjan A, West D, Maloof JN, Sinha NR, Huang S, Zamir D, Jiménez-Gómez JM. Domestication sélectionnée pour la décélération de l'horloge circadienne chez la tomate cultivée. Nat. Genet. janv. 2016 (1) : 89-93.

                          Kohnen MV, Schmid-Siegert E, Trevisan M, Petrolati LA, Sénéchal F, Müller-Moulé P, Maloof J, Xenarios I, Fankhauser C. La détection des voisins induit des transcriptomes spécifiques à un organe, révélant des modèles sous-jacents à une croissance spécifique aux hypocotyles. Cellule de plante. 128 décembre 2016 : 2889–904.

                          Fulop D, Ranjan A, Ofner I, Covington MF, Chitwood DH, West D, Ichihashi Y, Headland L, Zamir D, Maloof JN, Sinha NR. Une nouvelle population de tomates de rétrocroisement avancée permet la cartographie haute résolution des QTL des feuilles et l'identification des gènes. G3. 16 octobre 2016(10) : 3169–84.

                          Carriedo LG, Maloof JN, Brady SM. Contrôle moléculaire de l'évitement de l'ombre des cultures. Cour. Avis. Biol végétale. 23h30 : 151–8 mars 2016.

                          Brock MT, Lucas LK, Anderson NA, Rubin MJ, Cody Markelz RJ, Covington MF, Devisetty UK, Chapple C, Maloof JN, Weinig C. Architecture génétique, fondements biochimiques et impact écologique des motifs floraux UV. Mol. Écol. 25 mars(5) : 1122–40.

                          Rellán-Álvarez R, Lobet G, Lindner H, Pradier P-L, Sebastian J, Yee M-C, Geng Y, Trontin C, LaRue T, Schrager-Lavelle A, Haney CH, Nieu R, Maloof J, Vogel JP, Dinneny JR. GLO-Roots : une plateforme d'imagerie permettant la caractérisation multidimensionnelle des systèmes racinaires cultivés dans le sol. eLife. 2015 août 194 : e07597.

                          Nozue K, Tat AV, Kumar Devisetty U, Robinson M, Mumbach MR, Ichihashi Y, Lekkala S, Maloof JN. Composants et voies d'évitement de l'ombre chez les plantes adultes révélés par le profilage phénotypique. PLoS Genet. 2015 avril 1511(4) : e1004953.

                          Nguyen TT, Slaughter DC, Max N, Maloof JN, Sinha N. Système de reconstruction 3D structuré à base de lumière pour les plantes. Capteurs. 29 juillet 2015 (8) : 18587-612.

                          Chitwood DH, Kumar R, Ranjan A, Pelletier JM, Townsley BT, Ichihashi Y, Martinez CC, Zumstein K, Harada JJ, Maloof JN, Sinha NR. L'indétermination induite par la lumière Modifie la morphologie des feuilles de tomate sans ombre. Physiol végétal. 2015 novembre 1169 (3) : 2030–47.

                          Bush SM, Carriedo L, Daniel F, Ichihashi Y, Covington MF, Kumar R, Ranjan A, Chitwood DH, Headland L, Filiault DL, Jimenez-Gomez JM, Sinha NR, Maloof JN. La signalisation de l'auxine est un facteur commun sous-jacent à la variation naturelle de l'évitement de l'ombre de la tomate. bioRxiv. 2015 novembre 23031088.

                          Brady SM, Burow M, Busch W, Carlborg Ö, Denby KJ, Glazebrook J, Hamilton ES, Harmer SL, Haswell ES, Maloof JN, Springer NM, Kliebenstein DJ. Réévaluez le test t : interagissez avec toutes vos données via ANOVA. Cellule de plante. 28 juillet 2015 tpc.15.00238.

                          Baker RL, Leong WF, Brock MT, Markelz RJC, Covington MF, Devisetty UK, Edwards CE, Maloof J, Welch S, Weinig C. Le développement de la modélisation et la cartographie quantitative des caractères révèlent des modules génétiques indépendants pour la taille et la forme des feuilles. Nouveau phytologue. 2015 oct.208(1) :257–68.

                          Ichihashi Y, Aguilar-Martínez JA, Farhi M, Chitwood DH, Kumar R, Millon LV, Peng J, Maloof JN, Sinha NR. La transcriptomique développementale évolutive révèle un module de réseau de gènes régulant la diversité interspécifique dans la forme des feuilles des plantes. Actes de l'Académie nationale des sciences. 2014 juin111(25):E2616–21.

                          Fitz Gerald JN, Carlson AL, Smith E, Maloof JN, Weigel D, Chory J, Borevitz JO, Swanson RJ. Les nouvelles lignées consanguines recombinantes intercroisées avancées d'Arabidopsis révèlent le contrôle des femelles contre l'accouplement non aléatoire. PHYSIOLOGIE DES PLANTES. 2014 mai165(1):175-185.

                          Devisety UK, Covington MF, Tat AV, Lekkala S, Maloof JN. Identification du polymorphisme et amélioration de l'annotation du génome de Brassica rapa grâce au séquençage profond de l'ARN. G3. 14 novembre 2014 (11) : 2065–78.

                          Chitwood DH, Ranjan A, Kumar R, Ichihashi Y, Zumstein K, Headland LR, Ostria-Gallardo E, Aguilar-Martínez JA, Bush S, Carriedo L, Fulop D, Martinez CC, Peng J, Maloof JN, Sinha NR. Résoudre les régulateurs génétiques distincts de la forme des feuilles de tomate dans un contexte hétéroblastique et ontogénétique. Cellule de plante. 126 septembre 2014 : 3616-29.

                          Chitwood DH, Ranjan A, Martinez CC, Headland LR, Thiem T, Kumar R, Covington MF, Hatcher T, Naylor DT, Zimmerman S, Downs N, Raymundo N, Buckler ES, Maloof JN, Aradhya M, Prins B, Li L , Myles S, Sinha NR. Une ampélographie moderne : une base génétique pour la forme des feuilles et la nervation du raisin. PHYSIOLOGIE DES PLANTES. 2014 janvier164(1):259-272.

                          Bolger A, Scossa F, Bolger ME, Lanz C, Maumus F, Tohge T, Quesneville H, Alseekh S, Sørensen I, Lichtenstein G, Fich EA, Conte M, Keller H, Schneeberger K, Schwacke R, Ofner I, Vrebalov J , Xu Y, Osorio S, Aflitos SA, Schijlen E, Jiménez-Gómez JM, Ryngajllo M, Kimura S, Kumar R, Koenig D, Headland LR, Maloof JN, Sinha N, van Ham RCHJ, Lankhorst RK, Mao L, Vogel A, Arsova B, Panstruga R, Fei Z, Rose JKC, Zamir D, Carrari F, Giovannoni JJ, Weigel D, Usadel B, Fernie AR. Le génome de l'espèce de tomate sauvage tolérante au stress Solanum pennellii. Génétique de la nature. 2014 sept.46(9) :1034-1038.

                          Sharlach M, Dahlbeck D, Liu L, Chiu J, Jiménez-Gómez JM, Kimura S, Koenig D, Maloof JN, Sinha N, Minsavage GV, Jones JB, Stall RE, Staskawicz BJ. Cartographie génétique fine de RXopJ4, un locus de résistance aux taches bactériennes de Solanum pennellii LA716. Théor Appl Genet. 2013 mars 1126(3) :601–9.

                          Ron M, Dorrity MW, Lucas M de, Toal T, Hernandez RI, Little SA, Maloof JN, Kliebenstein DJ, Brady SM. Identification de nouveaux loci régulant la variation interspécifique de la morphologie des racines et du développement cellulaire chez la tomate. Physiol végétal. 2013 juin 1162(2) :755-168.

                          Maloof JN, Nozue K, Mumbach MR, Palmer CM. LeafJ : un plugin ImageJ pour la mesure semi-automatisée de la forme des feuilles. Journal des expériences visualisées [Internet]. 2013(71). Extrait de : http://www.jove.com/video/50028/leafj-an-imagej-plugin-for-semi-automated-leaf-shape-measurement

                          Koenig D, Jiménez-Gómez JM, Kimura S, Fulop D, Chitwood DH, Headland LR, Kumar R, Covington MF, Devisetty UK, Tat AV, Tohge T, Bolger A, Schneeberger K, Ossowski S, Lanz C, Xiong G, Taylor-Teeples M, Brady SM, Pauly M, Weigel D, Usadel B, Fernie AR, Peng J, Sinha NR, Maloof JN. La transcriptomique comparative révèle des schémas de sélection chez la tomate domestiquée et la tomate sauvage. PNAS. 2013 juillet 9110(28) : E2655–62.

                          Chitwood DH, Maloof JN, Sinha NR. Les profils transcriptomiques dynamiques entre la tomate et un parent sauvage reflètent des architectures de développement distinctes. Physiol végétal. 2013 juin 1162 (2) : 537–52.

                          Chitwood DH, Kumar R, Headland LR, Ranjan A, Covington MF, Ichihashi Y, Fulop D, Jiménez-Gómez JM, Peng J, Maloof JN, Sinha NR. Une base génétique quantitative pour la morphologie des feuilles dans un ensemble de lignes d'introgression de tomates précisément définies. Cellule de plante. 2013 juil. 125 (7) : 2465–81.

                          Seymour DK, Filiault DL, Henry IM, Monson-Miller J, Ravi M, Pang A, Comai L, Chan SWL, Maloof JN. Création rapide de lignées haploïdes doublées d'Arabidopsis pour la cartographie quantitative des locus de caractères. Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis d'Amérique. 2012 mars109(11):4227-4232.

                          Palmer CM, Bush SM, Maloof JN. Plasticité phénotypique et développementale chez les plantes. ELS [Internet]. John Wiley & Sons. Ltd : Chichester 2012. p. 1–9. Extrait de : http://onlinelibrary.wiley.com/store/10.1002/9780470015902.a0002092.pub2/asset/a0002092.pdf?v=1&t=h98v932v&s=207c34561dbf8ad8be1d4db3bec3e429e7148429

                          Kumar R, Ichihashi Y, Kimura S, Chitwood DH, Headland LR, Peng J, Maloof JN, Sinha NR. Une méthode à haut débit pour la préparation de la bibliothèque Illumina RNA-Seq. Les frontières de la phytologie. 20123:202.

                          Filiault DL, Maloof JN. Une étude d'association à l'échelle du génome identifie les variantes sous-jacentes à la réponse d'évitement de l'ombre d'Arabidopsis thaliana. Génétique PLoS. 8 mars 2012 (3) : e1002589.

                          Chitwood DH, Headland LR, Kumar R, Peng J, Maloof JN, Sinha NR. La trajectoire de développement de la morphologie des folioles chez les espèces de tomates sauvages. Physiol végétal. 2012 mars 1158(3) : 1230–40.

                          Chitwood DH, Headland LR, Filiault DL, Kumar R, Jiménez-Gómez JM, Schrager AV, Park DS, Peng J, Sinha NR, Maloof JN. L'environnement natif module la taille des feuilles et la réponse à l'ombre foliaire simulée des espèces de tomates sauvages. PloS un. 20127(1):e29570.

                          Stewart JL, Maloof JN, Nemhauser JL. Les gènes PIF médient l'effet du saccharose sur la dynamique de croissance des plantules. PloS un. 20116(5):e19894.

                          Nozue K, Harmer SL, Maloof JN. L'analyse génomique des gènes corrélés à l'horloge circadienne, à la lumière et à la croissance révèle le FACTEUR D'INTERACTION PHYTOCHROME5 en tant que modulateur de la signalisation de l'auxine chez Arabidopsis. PHYSIOLOGIE DES PLANTES. 2011 mai156(1) :357-372.

                          Kim K, Shin J, Lee S-H, Kweon H-S, Maloof JN, Choi G. Les phytochromes inhibent le gravitropisme hypocotyle négatif en régulant le développement des amyloplastes endodermiques par le biais de facteurs interagissant avec les phytochromes. Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis d'Amérique. 2011 janvier 108(4) : 1729–1734.

                          Kerwin RE, Jiménez-Gómez JM, Fulop D, Harmer SL, Maloof JN, Kliebenstein DJ. La cartographie des loci des traits quantitatifs du réseau des sorties de l'horloge circadienne identifie les liens entre la voie métabolique et l'horloge chez Arabidopsis. LA CELLULE VÉGÉTALE. 23 février 2011 (2) : 471-485.

                          Jiménez-Gómez JM, Corwin JA, Joseph B, Maloof JN, Kliebenstein DJ. Analyse génomique des QTL et des gènes altérant la variation naturelle du bruit stochastique. Génétique PLoS. 2011 sept (9) : e1002295.

                          Holtan HE, Bandong S, Marion CM, Adam L, Tiwari S, Shen Y, Maloof JN, Maszle DR, Ohto MA, Preuss S, Meister R, Petracek M, Repetti PP, Reuber TL, Ratcliffe OJ, Khanna R. BBX32, une protéine d'Arabidopsis B-Box, fonctionne dans la signalisation lumineuse en supprimant l'expression génique régulée par HY5 et ​​en interagissant avec STH2/BBX21. PHYSIOLOGIE DES PLANTES. 2011 août156(4) : 2109-2123.

                          Chang C-SJ, Maloof JN, Wu S-H. La dégradation de BBX22/LZF1 médiée par COP1 optimise le développement des plantules chez Arabidopsis. PHYSIOLOGIE DES PLANTES. 2011 mai156(1) :228-239.

                          Arana MV, Marín-de la Rosa N, Maloof JN, Blázquez MA, Alabadí D. Oscillation circadienne de la signalisation de la gibbérelline chez Arabidopsis. Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis d'Amérique. 2011 Mai 108(22) : 9292–9297.

                          Maloof JN. Avancées récentes dans la régulation de la floraison. Rapports de biologie F1000 [Internet]. 20102. Extrait de : http://eutils.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/eutils/elink.fcgi?dbfrom=pubmed&id=20948781&retmode=ref&cmd=prlinks

                          Jiménez-Gómez JM, Wallace AD, Maloof JN. L'analyse du réseau identifie ELF3 comme un QTL pour la réponse d'évitement de l'ombre chez Arabidopsis. Génétique PLoS. 2010 Sep6(9) : e1001100.

                          Brock MT, Maloof JN, Weinig C. Gènes sous-jacents à la variation quantitative des traits écologiquement importants : PIF4 (phytochrome interacting factor 4) est associé à une variation de la longueur des entre-nœuds, de la période de floraison et de la nouaison chez Arabidopsis thaliana. L'écologie moléculaire. 19 mars 2010 (6) : 1187–1199.

                          Brock MT, Dechaine JM, Iniguez-Luy FL, Maloof JN, Stinchcombe JR, Weinig C. Architecture génétique florale : un examen de l'architecture QTL sous-jacente à la (co)variation florale à travers les environnements. La génétique. 2010 déc.186(4) : 1451-1465.

                          Schwartz C, Balasubramanian S, Warthmann N, Michael TP, Lempe J, Sureshkumar S, Kobayashi Y, Maloof JN, Borevitz JO, Chory J, Weigel D. Les changements cis-régulateurs au FLOWERING LOCUS T interviennent dans la variation naturelle des réponses de floraison d'Arabidopsis thaliana . La génétique. 2009 oct.183(2) :723–32, 1SI–7SI.

                          Jiménez-Gómez JM, Maloof JN. Diversité des séquences chez trois espèces de tomates : SNP, marqueurs et évolution moléculaire. Biologie végétale BMC. 20099:85.

                          Jiménez-Gómez JM, Maloof JN. La recherche sur les plantes s'accélère le long de l'autoroute (bio)informatique : colloque sur la détection, la réponse et l'adaptation des plantes à l'environnement. Rapports de l'EMBO [Internet]. Département de biologie végétale, Collège des sciences biologiques, Université de Californie, Davis, Californie 95616, États-Unis. 2009. p. 568-572. Extrait de : http://eutils.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/eutils/elink.fcgi?dbfrom=pubmed&id=19465891&retmode=ref&cmd=prlinks

                          Balasubramanian S, Schwartz C, Singh A, Warthmann N, Kim MC, Maloof JN, Loudet O, Trainer GT, Dabi T, Borevitz JO, Chory J, Weigel D. Cartographie QTL dans les nouvelles lignées consanguines intercroisées avancées d'Arabidopsis thaliana. PloS un. 20094(2) : e4318.

                          Filiault DL, Wessinger CA, Dinneny JR, Lutes J, Borevitz JO, Weigel D, Chory J, Maloof JN. Les polymorphismes d'acides aminés dans le phytochrome B d'Arabidopsis provoquent des réponses différentielles à la lumière. Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis d'Amérique. 2008 février 105(8) : 3157-3162.

                          Covington MF, Maloof JN, Straume M, Kay SA, Harmer SL. L'analyse globale du transcriptome révèle une régulation circadienne des voies clés de la croissance et du développement des plantes. Biologie du génome. 20089(8) :R130.

                          Weinig C, Johnston JA, Willis CG, Maloof JN. Sélection à plusieurs niveaux antagoniste sur la taille et l'architecture dans des paramètres de densité variable. Evolution revue internationale d'évolution organique. 2007 janvier 61 (1) : 58-67.

                          Nozue K, Covington MF, Duek PD, Lorrain S, Fankhauser C, Harmer SL, Maloof JN. Croissance rythmique expliquée par la coïncidence entre les signaux internes et externes. La nature. 2007 juillet 448 (7151): 358-361.

                          Nozue K, Maloof JN. Régulation diurne de la croissance des plantes. Environnement végétal, cellulaire et amp. 29 mars 2006 (3) : 396-408.

                          Maloof JN. Petit mais pas oublié. Hérédité. 2006 janvier 96(1):1–2.

                          Balasubramanian S, Sureshkumar S, Agrawal M, Michael TP, Wessinger C, Maloof JN, Clark R, Warthmann N, Chory J, Weigel D. Le gène du photorécepteur PHYTOCHROME C médie la variation naturelle des réponses de floraison et de croissance d'Arabidopsis thaliana. Génétique de la nature. 2006 juin38(6) :711-715.

                          Lu L, Lee Y-RJ, Pan R, Maloof JN, Liu B. Une kinésine motrice interne est associée à l'appareil de Golgi et joue un rôle dans la morphogenèse des trichomes chez Arabidopsis. Biologie moléculaire de la cellule. 16 février 2005 (2) : 811-823.

                          Maloof JN. Développement de la plante : ralentir la croissance des racines naturellement. 14 mai 2004 (10) : R395-6.

                          Nemhauser JL, Maloof JN, Chory J. Construire des modèles intégrés de croissance et de développement des plantes. PHYSIOLOGIE DES PLANTES. 2003 juin 132(2) : 436–439.

                          Maloof JN. QTL pour la croissance et la morphologie des plantes. Opinion actuelle en biologie végétale. 6 février 2003 (1) : 85-90.

                          Maloof JN. Approches génomiques pour analyser la variation naturelle chez Arabidopsis thaliana. Opinion actuelle en génétique et développement d'amp. 2003 Déc 13 (6) : 576-582.

                          Nordborg M, Borevitz JO, Bergelson J, Berry CC, Chory J, Hagenblad J, Kreitman M, Maloof JN, Noyes T, Oefner PJ, Stahl EA, Weigel D. L'étendue du déséquilibre de liaison chez Arabidopsis thaliana. Génétique de la nature. 30 février 2002 (2) : 190-193.

                          Friedrichsen DM, Nemhauser J, Muramitsu T, Maloof JN, Alonso J, Ecker JR, Furuya M, Chory J. Trois gènes de réponse précoce de brassinostéroïdes redondants codent des facteurs de transcription bHLH putatifs nécessaires à une croissance normale. La génétique. 2002 Nov162(3) :1445-1456.

                          Borevitz JO, Maloof JN, Lutes J, Dabi T, Redfern JL, Trainer GT, Werner JD, Asami T, Berry CC, Weigel D, Chory J. Loci de traits quantitatifs contrôlant la réponse lumineuse et hormonale dans deux accessions d'Arabidopsis thaliana. La génétique. 2002 février160(2):683-696.

                          Maloof JN, Borevitz JO, Dabi T, Lutes J, Nehring RB, Redfern JL, Trainer GT, Wilson JM, Asami T, Berry CC, Weigel D, Chory J. Variation naturelle de la sensibilité à la lumière d'Arabidopsis. Génétique de la nature. 2001 Dec29(4):441-446.

                          Maloof JN, Borevitz JO, Weigel D, Chory J. Variation naturelle de la signalisation phytochrome. Séminaires en biologie du développement cellulaire et amplifié. 2000 déc 11(6) : 523-530.

                          Schlesinger A, Shelton CA, Maloof JN, Meneghini M, Bowerman B. Les composants de la voie Wnt orientent un fuseau mitotique dans l'embryon précoce de Caenorhabditis elegans sans nécessiter de transcription génique dans la cellule répondante. Développement de gènes et d'amplis. 13 août 1999 (15) : 2028-2038.

                          Maloof JN, Whangbo J, Harris JM, Jongeward GD, Kenyon C. Une voie de signalisation Wnt contrôle l'expression du gène hox et la migration des neuroblastes chez C. elegans. Développement (Cambridge, Angleterre). 1999 janvier 126 (1) : 37-49.

                          Hunter CP, Harris JM, Maloof JN, Kenyon C. L'expression du gène Hox dans une seule cellule de Caenorhabditis elegans est régulée par un homologue caudal et des signaux intercellulaires qui inhibent la signalisation wnt. Développement (Cambridge, Angleterre). 1999 fév126(4):805-814.

                          Maloof JN, Kenyon C. Le gène Hox lin-39 est requis pendant l'induction vulvaire de C. elegans pour sélectionner le résultat de la signalisation Ras. Développement (Cambridge, Angleterre). 1998 janvier 125 (2) : 181-190.

                          Eisenmann DM, Maloof JN, Simske JS, Kenyon C, Kim SK. Les homologues de bêta-caténine BAR-1 et LET-60 Ras régulent de manière coordonnée le gène Hox lin-39 pendant le développement vulvaire de Caenorhabditis elegans. Développement (Cambridge, Angleterre). 1998 septembre 125 (18) : 3667-3680.

                          Kenyon CJ, Austin J, Costa M, Cowing DW, Harris JM, Honigberg L, Hunter CP, Maloof JN, Muller-Immerglück MM, Salser SJ, Waring DA, Wang BB, Wrischnik LA. La danse des gènes Hox : modelage de l'axe antéropostérieur du corps de Caenorhabditis elegans. Colloques de Cold Spring Harbor sur la biologie quantitative. 199762 :293-305.

                          Chavez RA, Maloof J, Beeson D, Newsom-Davis J, Hall ZW. Repliement de sous-unités et formation d'hétérodimères alpha delta dans l'assemblage du récepteur nicotinique de l'acétylcholine. Comparaison des sous-unités alpha de souris et humaines. Le Journal de chimie biologique. 1992 novembre 267 (32) : 23028-23034.


                          Physiologie et biochimie végétales

                          Les manuscrits décrivant des données de génétique moléculaire et/ou d'expression génique qui ne sont pas intégrées à l'analyse biochimique et/ou aux mesures réelles des processus physiologiques des plantes ne conviennent pas à la PPB. De même, les études de type « omique » (transcriptomique, protéomique, métabolomique, etc.) rapportant une analyse descriptive sans élément d'essais de validation fonctionnelle ne seront pas prises en compte. De même, les études agronomiques ou phytochimiques appliquées qui ne génèrent pas de nouvelles informations fondamentales sur les processus physiologiques et/ou biochimiques des plantes ne peuvent pas être publiées dans le PPB.

                          Physiologie et biochimie végétales publie plusieurs types d'articles : Reviews, Papers et Short Papers. Les articles pour Critiques sont soit invités par l'éditeur, soit proposés par les auteurs avec l'accord préalable de l'éditeur. Les critiques ne doivent pas dépasser 40 pages dactylographiées et les articles courts pas plus d'environ 8 pages dactylographiées. Le caractère fondamental de Physiologie et biochimie végétales reste celui d'une revue aux résultats originaux.

                          Avantages pour les auteurs
                          Nous offrons également de nombreux avantages aux auteurs, tels que des PDF gratuits, une politique de droits d'auteur libérale, des remises spéciales sur les publications Elsevier et bien plus encore. Veuillez cliquer ici pour plus d'informations sur nos services aux auteurs.

                          Veuillez consulter notre Guide des auteurs pour plus d'informations sur la soumission d'articles. Si vous avez besoin de plus d'informations ou d'aide, veuillez visiter notre Centre d'assistance


                          Voir la vidéo: Les feuilles vertes - ConnaiScience #1 (Janvier 2022).