Qu'est ce qu'un photosystème ? (3/4)
-> Notion d'unité photosynthétique
-> Antenne et centre réactionnel
3 - Existence de deux photosystèmes (Effet Emerson et Lewis, 1943)
Sur des Chlorelles, en utilisant des conditions isoquantiques (même flux de photons) et une concentration de cellules très élevée pour absorber toute la lumière incidente (flux de photons limitant), ils mesurent l'action de radiations monochromatiques sur l'activité photosynthétique et observent que les radiations rouge sombre (supérieur à 685 nm) pourtant captées par les chlorophylles n'ont aucune efficacité sur la production d'oxygène.
Le rendement quantique, c'est-à-dire le rapport entre le nombre de molécules de O2 émises et le nombre de photons absorbés diminue alors considérablement pour ce domaine spectral. Cette décroissance est appelée "chute dans le rouge".
Rendement quantique en fonction de la longueur d'onde.
On observe une chute brutale dans le rouge.
Emerson et Lewis montrent ensuite que la décroissance du rendement quantique dans le rouge est supprimée en ajoutant à la lumière rouge sombre une radiation de plus courte longueur d'onde.
Rendement quantique (exprimé en production d'oxygène) en fonction de la longueur d'onde d'un éclairement monochromatique.
A : longueur d'onde variable (de 660 à 720 nm)
B : longueur d'onde variable (de 660 à 720 nm) + une radiation monochromatique fixe à 650 nm
On observe une augmentation du rendement quantique dans le domaine des grandes longueurs d'onde (>700nm) sous l'action d'une seconde radiation fixe de 650nm.
Cette expérience suggère l'existence de deux systèmes pigmentaires ou photosystèmes (deux ensembles de pigments).
- l'un qui n'absorbe pas la lumière au-delà de 680 nm et qui est associé au dégagement de O2.
- l'autre qui absorbe au-delà de 680nm et qui ne dégage pas de O2.
L'effet synergique observé suggère que ces deux systèmes coopèrent en lumière blanche pour réaliser des réactions d'oxydo-réduction conduisant à l'émission d'oxygène.
