Il y a plusieurs réponses à cette question. Je m'attends à ce que vous disiez tous garde cellules. Ceux d'entre vous qui ont lu l'article précédent sur la chlorophagie on pourrait aussi être tenté de dire des vacuoles végétales – vraisemblablement des cellules de garde. Mais, combien auraient dit trichomes ? Pas moi pour sûr. Mais, ils contiennent des chloroplastes - dans le tabac, comme le montre graphiquement Caroline Akers et al. p3], Et in Stevia rebaudiana au moins. Et il semblait que la question se trouvait - un autre site à ajouter au catalogue des cellules porteuses de chloroplastes - jusqu'à ce que Raphaëlle Laterre et al. a décidé d'approfondir un peu et d'examiner les aspects du cycle photosynthétique dans ces structures.

Investiguer spécifiquement RubisCO (Ribulose bis-phosphate Carboylase/Oxygenase, le principal CO₂-enzyme fixatrice dans le cycle de photosynthèse de Calvin-Benson-Bassham qui incorpore du carbone inorganique d'origine atmosphérique dans des composés organiques contenant du carbone et riches en énergie) dans les trichomes glandulaires de Nicotiana tabacum, ils avaient une surprise en réserve. L'enzyme fonctionnelle RubisCO est composée de huit copies d'une grande chaîne protéique et de huit copies d'une chaîne plus petite, c'est-à-dire qu'il présente un impressionnant niveau quaternaire de de protéines structure. L'analyse des petites sous-unités de l'enzyme trichome a révélé qu'elles appartenaient à un type auparavant inconnu, désormais appelé NtRbcS-T [Nt pour Nicotiana tabacum et RbcS-T pour trichome]. Fait important, NtRbcS-T diffère du petit groupe de sous-unités RbcS-M, le formulaire associé au mésophylle et pack gaine cellules des feuilles, et possède des propriétés différentes.

En particulier, par rapport à NtRbcS-M, l'enzyme située dans le trichome présente à la fois un V plus élevé_max (Vitesse maximale, la vitesse de la réaction au point où la concentration du substrat a augmenté au point où il sature complètement les sites actifs de l'enzyme. V_max reflète à quelle vitesse l'enzyme peut catalyser la réaction) et K_m (Constante de Michaelis, la concentration de substrat à laquelle la moitié des sites actifs de l'enzyme sont occupés par le substrat). Avec un K élevé_m, beaucoup de substrat doit être présent pour saturer l'enzyme, c'est-à-dire que l'enzyme a une faible affinité pour les valeurs de substrat, ainsi qu'une activité plus élevée à des valeurs de pH plus acides. Qu'est ce que cela signifie? Laterre et al. suggèrent que le RubisCO des trichomes de tabac est uniquement adapté pour utiliser le CO₂ libéré intracellulairement par le métabolisme spécialisé des cellules - comme la synthèse des terpènes et des esters de sucre - en tant que substrat pour la photosynthèse. Les preuves en faveur de cette interprétation sont doubles. Premièrement, le CO produit en interne₂ abaisserait le pH du chloroplaste (c'est-à-dire le rendrait plus acide, pH auquel le RubisCO fonctionne bien).

Deuxièmement, concentrer le CO₂ à des valeurs au-dessus de l'atmosphère - d'une manière similaire au CCM (à concentration de carbone mécanisme de certaines cellules de plantes avec C4 la photosynthèse) - augmenterait l'utilisation de CO par l'enzyme₂ sur O₂ (le substrat alternatif pour RubisCO dans le le processus de photorespiration) * – c'est-à-dire qu'ils améliorent la photosynthèse. Cette étude illustre parfaitement un autre truisme scientifique : on ne sait pas ce qu'on va trouver avant d'avoir cherché. Ou encore, ce n'est pas parce qu'une cellule possède des chloroplastes qu'ils sont forcément identiques à ceux d'autres sites, bien mieux étudiés…

* Vraisemblablement, la photorespiration est faible dans ces cellules en conséquence ? Serait-ce donc une piste à exploiter pour tenter d'améliorer la RubisCO dans les cellules du mésophylle des feuilles afin de améliorer la photosynthèse et par conséquent le rendement des cultures..?

[Ed. – Pour les lecteurs dont l’intérêt pour les trichomes – et pas seulement les glandulaires – a été piqué par cet article, il y a un monde fascinant à découvrir, par exemple Georges Wagner, Anthony Schilmiller et al., Joris Glas et al., Li Hong Zhou et al. et Kai Zhuan Xiao et al.. Et - de peur que ces éléments n'impliquent que les trichomes ne sont que des caractéristiques des organes aériens des plantes - n'oubliez pas les poils absorbants, trichomes d'un organe souterrain.]