Le stress oxydatif des végétaux

Le stress oxydatif des végétaux

Le stress oxydatif des végétaux
Cours
Julien

Par Julien

Mise à jour le 01-04-2011

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Divers stress abiotiques entrainent à la surproductiond’espèces réactives de l’oxygène (Ros), chez les plantes, qui sont hautement réactifs et toxiques et causent des dommages aux protéines ,lipides, glucides et de l’ADNce qui résulte un Stress dit «Oxydatif» ou Stress «Oxydant».

 

Le stress oxydatif se définit comme étant le résultat d’un déséquilibre entre la balance des ROS et les systèmes de défense (antioxydants), avec comme conséquence, l’apparition de dégâts souvent irréversibles pour la cellule. En général le stress oxydatif est le résultat cellulaire d’un stress environnemental non oxydatif.

 

 > Retrouvez tous les exposés de Biologie, Environnement et Energie.

 

Plan du document :

 

I. Origine du stress oxydatif

 

II. Origine des espèces oxygénés activées

 

III. Effets toxiques des espèces réactives

 

IV. Mécanismes de protection des espèces réactivesde l'oxygène

 

Conclusion

 

 

I. Origine du stress oxydatif

 Le stress oxydatif se définit comme étant le résultat d'un déséquilibre entre la balance des ROS et les systèmes de défense (antioxydants); avec comme conséquence, l'apparition de dégâts souvent irréversibles pour la cellule. 

 

En général le stress oxydatif est le résultat cellulaire d’un stress environnementaux non oxydatif.

 

 

II. Origine des espèces oxygénés activées

Les ROS comprennent à la fois : 

• des radicaux libres : (molécules très réactoves qui présentent un (des Electron(s) non apparié(s) (état doublet) : -OH et des composés non radicaux (molécule)

O2 : bi radical qui présente deux électrons non appariés, de spin parallèle (état triplet - conservation de spin). O:O Cet état limite la réactivité en empêchant une réaction directe et en imposant une barrière énergétique. 

Espèces réactives (ER) : radicalaires ou non, ce sont des molécules à très haute réactivité. ERO, ERN et ERCI correspondent à O,N et Cl. 

 

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III. Effets toxiques des espèces réactives

Les principales espèces oxydantes : 

3O2* : Oxygène triplet (état fondamental)

O3 : ozone 

1O2 : oxygène sungulet

HOO* : radical perhydroxyle

H202 : peroxyde de hydrogène #

OH : radical hydroxyle 

H20: eau 

 

#  →  Possible fonctions de signalisation dans les réponses au stress et défense aux pathogènes

> Voir tableau 

 

Réactions des espèces réactives de l'oxygène 

Les espèces réactives de l'oxygène peuvent réagir avec les constituants cellulaires : oxyder les lipides, les protéines, les pigments, l'ADN et d'autres molécules. 

 

> Voir schémas et formules 

 

Technique de détection de la peroxydation des lipides

L'oxydation des lipides provoquée par les stress abiotiques (froid, forte lumière, sécheresse ...) peut être mesurée avec plusieurs techniques : 

1. Mesure du contenu en malondialdéhyde 
2. Thermoluminescence (TL) : hauttes températures induisent la dégradation des peroxy-lipides avec une réaction qui libère de la lumière. 

 

IV. Mécanismes de protection des espèces réactivesde l'oxygène

Mécanismes de prévention : Ces mécanismes servent à dissiper l'énergie absorbée en excès sous forme non dangereuse pour la plante (chaleur)

Mécanismes de détoxification des ROS : Ces mécanismes servent pour éliminer les ROS ou pour contenir les dégâts provoqués. 

 

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Conclusion

Les ROS possèdent aussi une fonction très importante pour la signalisation cellulaire des conditions de stress afin d’activer les réponses pour l’acclimatation à l’environnement.

Ces mécanismes sont pour la plupart inconnus. Les demi-vies des ROS sont très brèves (peu de secondes pour le superoxyde, microsecondes pour l’oxygène singulet) et donc leur distance de diffusion du site de génération est très courte, sauf pour le peroxyde d’hydrogène. Donc cette molécule est censée être très importante pour l’activation des réponses cellulaire. De toute façon, les mécanismes comme l’oxydation réversible de résidus (ex. cystéine) dans particulières protéines par d’autres ROS sont considérés nécessaires pour plusieurs réponses.

 

 

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