En tant qu' macronutriment essentiel le calcium participe à de nombreux aspects de la biologie végétale, par exemple les rôles structurels dans la paroi cellulaire, comme contre-cation pour les anions dans la vacuole et en tant que soi-disant "messager secondaire", où les signaux calciques participent à de nombreux processus de développement. Mais une fonction qui m'a échappé jusqu'à présent est le rôle qu'il joue dans le réaction de séparation de l'eau de la photosynthèse.

Bien que toutes les parties de la photosynthèse soient importantes, la photolyse de l'eau est sans doute la réaction la plus importante du processus car elle génère les ions hydrogène (protons) et les électrons qui participent aux activités génératrices d'ATP et de NADPH des réactions dépendantes de la lumière de la photosynthèse , qui sont fondamentales pour la fixation ultérieure du carbone dans les étapes indépendantes de la lumière («réactions sombres») du processus. Oh! Et cette photolyse libère également de l'oxygène qui s'accumule dans l'atmosphère, et qui est si essentiel à toutes les formes de vie aérobies.

Alors que je connaissais l'idée que le manganèse (un micronutriment essentiel) est un composant majeur du complexe de séparation de l'eau, je ne savais pas que le calcium l'était aussi. Cependant, si sa présence là-bas était connue des autres, son rôle ne l'était pas (donc je ne me sens pas si mal de mon état d'ignorance relative…). Mais le travail d'Emily Tsui et al. a révélé que le calcium joue un rôle de soutien important en permettant au manganèse de transférer des électrons loin de l'oxygène, facilitant ainsi la production ultérieure d'oxygène moléculaire.

Aussi fascinant que cela puisse paraître en ajoutant un autre rôle au catalogue déjà étendu des compétences du calcium, on espère également que cette idée pourrait aider à la construction de systèmes de photosynthèse artificielle, avec des promesses d'énergie renouvelable et plus propre. Nouvel éclairage sur un vieux sujet : on aime ça !