Nature's smallest factory: The Calvin cycle - Cathy Symington

La plus petite usine de la nature : le cycle de Calvin - Cathy Symington

Traducteur: Elisabeth Buffard Relecteur: Nhu PHAM

You're facing a giant bowl

Vous êtes face à une bol géant

of energy packed Carbon Crunchies.

de Carbon Crunchies bourrés d'énergie.

One spoonful. Two. Three.

Une cuillerée. Deux. Trois.

Soon, you're powered up by the energy surge

Vous êtes bientôt propulsé par la flambée de l'énergie

that comes from your meal.

qui vient de votre repas.

But how did that energy get into your bowl?

Mais comment cette énergie est-elle arrivée dans votre bol ?

Energy exists in the form of sugars

L'énergie existe sous forme de sucres

made by the plant your cereal came from,

produits par la plante d'où sont tirées vos céréales,

like wheat or corn.

comme le blé ou le maïs.

As you can see, carbon is the chemical backbone,

Comme vous pouvez le voir, le carbone est l'épine dorsale chimique,

and plants get their fix of it

et les plantes en tirent leur dose

in the form of carbon dioxide, CO2,

sous la forme de dioxyde de carbone, ou CO²,

from the air that we all breath.

de l'air que nous respirons tous.

But how does a plant's energy factory,

Mais comment l'usine énergétique de la plante,

housed in the stroma of the chloroplast,

logée dans le stroma du chloroplaste,

turn a one carbon gas, like CO2,

transforme-t-elle un gaz à un seul atome de carbone, comme le CO²,

into a six carbon solid, like glucose?

en un solide à six atomes de carbone, comme le glucose ?

If you're thinking photosynthesis, you're right.

Si vous songez à la photosynthèse , vous avez raison.

But photosynthesis is divided into two steps.

Mais la photosynthèse se divise en deux étapes.

The first, which stores energy from the sun

La première, qui stocke l'énergie du soleil

in the form of adenosine triphosphate, or ATP.

sous la forme d'adénosine triphosphate ou ATP.

And the second, the Calvin cycle, that captures carbon

Et la seconde, le cycle de Calvin, qui capture le carbone

and turns it into sugar.

et le transforme en sucre.

This second phase represents one of nature's

Cette deuxième phase représente une de chaines de production

most sustainable production lines.

les plus durables de la nature.

And so with that, welcome to world's most miniscule factory.

Et donc, bienvenue à l'usine la plus minuscule de monde.

The starting materials?

Les matières premières ?

A mix of CO2 molecules from the air,

Un mélange de molécules de CO² dans l'air,

and preassembled molecules called

et des molécules préassemblées

ribulose biphosphate, or RuBP,

appelées ribuloses biphosphate, ou RuBP,

each containing five carbons.

qui contiennent chacune cinq atomes de carbones.

The initiator? An industrious enzyme named rubisco

Le déclencheur ? Une enzyme industrieuse appelée Rubisco

that welds one carbon atom from a CO2 molecule

qui soude un atome de carbone issu d'une molécule de CO²

with the RuBP chain

à la chaîne de RuBP

to build an initial six carbon sequence.

pour construire une séquence initiale de six atomes de carbone.

That rapidly splits into two shorter chains

Il y a rapidement scission en deux chaînes plus courtes

containing three carbons each

contenant trois atomes de carbone chacune,

and called phosphoglycerates, or PGAs, for short.

qu'on appelle phosphoglycérates ou PGA, pour faire court.

Enter ATP, and another chemical called

L'ATP entre en jeu, et un autre élément chimique appelé

nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,

nicotinamide adénine dinucléotide phosphate,

or just NADPH.

ou tout simplement NADPH.

ATP, working like a lubricant, delivers energy,

L'ATP, en oeuvrant comme un lubrifiant, fournit de l'énergie,

while NADPH affixes one hydrogen to each of the PGA chains,

tandis que le NADPH appose un atome d'hydrogène à chacune des chaînes de PGA,

changing them into molecules called

et les transforme en molécules appelées

glyceraldehyde 3 phosphates, or G3Ps.

glycéraldéhyde 3 phosphates, ou G3Ps.

Glucose needs six carbons to form,

Le glucose a besoin de six atomes de carbone pour se former,

made from two molecules of G3P,

fabriqués à partir de deux molécules de G3P,

which incidentally have six carbons between them.

qui partagent d'ailleurs six atomes de carbone.

So, sugar has just been manufactured, right?

Donc, le sucre vient d'être fabriqué, non ?

Not quite.

Pas tout à fait.

The Calvin cycle works like a sustainable production line,

Le cycle de Calvin fonctionne comme une chaîne de production durable,

meaning that those original RuBPs

ce qui veut dire que ces RuBPs originaux

that kicked things off at the start,

qui lancent le processus au départ,

need to be recreated by reusing materials

doivent maintenant être recréés par réutilisation de matériaux

within the cycle now.

dans le cycle.

But each RuBP needs five carbons

Mais chaque RuBP a besoin de cinq atomes de carbone

and manufacturing glucose takes a whole six.

et la fabrication glucose en demande six.

Something doesn't add up.

Quelque chose ne colle pas.

The answer lies in one phenomenal fact.

La réponse réside dans un fait phénoménal.

While we've been focusing on this single production line,

Alors que nous avons mis l'accent sur cette ligne de production unique,

five others have been happening at the same time.

cinq autres se sont produites en même temps.

With six conveyor belts moving in unison,

Avec six tapis roulants qui bougent à l'unisson,

there isn't just one carbon that gets soldered

ce n'est pas un atome de carbone qui est soudé,

to one RuBP chain,

à une chaîne de RuBP,

but six carbons soldered to six RuBPs.

mais six atomes de carbone soudés à six RuBPs.

That creates 12 G3P chains instead of just two,

Cela crée 12 chaînes de G3P au lieu de deux seulement,

meaning that all together, 36 carbons exist:

ce qui signifie qu'au total, il y a 36 atomes de carbone :

the precise number needed to manufacture sugar,

le nombre exact nécessaire à la fabrication du sucre,

and rebuild those RuBPs.

et reconstruit ces RuBPs.

Of the 12 G3Ps pooled together,

Sur les 12 G3Ps regroupés,

two are siphoned off to form

deux sont siphonnées pour former

that energy rich six carbon glucose chain.

cette chaîne de glucose riche de six atomes de carbones.

The one fueling you via your breakfast. Success!

Celui que vous alimente via votre petit-déjeuner. Ça marche !

But back on the manufacturing line,

Mais sur la ligne de fabrication,

the byproducts of this sugar production

les sous-produits de cette production de sucre

are swiftly assembled to recreate those six RuBPs.

sont rapidement assemblés pour recréer ces six RuBPs.

That requires 30 carbons,

Cela nécessite 30 atomes de carbone,

the exact number contained by the remaining 10 G3PS.

le nombre exact contenu par les 10 G3PS restants.

Now a molecular mix and match occurs.

Maintenant un mélange moléculaire se produit.

Two of the G3Ps are welded together

Deux des G3Ps sont soudés ensemble

forming a six carbon sequence.

et forment une séquence de six atomes de carbone.

By adding a third G3P, a nine carbon chain is built.

En ajoutant un troisième G3P, une chaîne de 9 atomes de carbones est créée.

The first RuBP, made up of five carbons,

Le premier RuBP, composé de cinq atomes de carbone,

is cast from this,

est moulé à partir de ça,

leaving four carbons behind.

laissant derrière quatre atomes de carbone.

But there's no wastage here.

Mais il n'y a pas de gaspillage ici.

Those are soldered to a fourth G3P molecule,

Ils sont soudés à une quatrième molécule de G3P,

making a seven carbon chain.

créant une chaîne de 7 atomes de carbone.

Added to a fifth G3P molecule,

Ajoutée à une cinquième molécule de G3P,

a ten carbon chain is created,

une chaîne de 10 atomes de carbone est créée,

enough now to craft two more RuBPs.

ce qui est suffisant pour élaborer maintenant deux autres RuBPs.

With three full RuBPs recreated

Avec trois RuBPs complets recréés

from five of the ten G3Ps,

à partir de cinq des dix G3Ps,

simply duplicating this process

simplement en dupliquant ce processus

will renew the six RuBP chains

seront renouvelées les six chaînes de RuBP

needed to restart the cycle again.

nécessaires pour recommencer le cycle.

So the Calvin cycle generates the precise number

Ainsi, le cycle de Calvin génère le nombre précis

of elements and processes

d'éléments et de processus

required to keep this biochemical production line

nécessaires pour que cette ligne de production biochimique

turning endlessly.

tourne à l'infini.

And it's just one of the 100s of cycles

Et ce n'est qu'un des cent et quelques cycles

present in nature.

présents dans la nature.

Why so many?

Pourquoi autant ?

Because if biological production processes were linear,

Parce que si les processus de production biologiques étaient linéaires,

they wouldn't be nearly as efficient or successful

ils ne seraient pas aussi efficaces et ne réussiraient pas aussi bien

at using energy to manufacture the materials

dans l'utilisation de l'énergie pour la fabrication des matériaux

that nature relies upon, like sugar.

sur lesquels la nature repose, comme le sucre.

Cycles create vital feedback loops

Les cycles créent des boucles de rétroaction vitales

that repeatedly reuse and rebuild ingredients

qui réutilisent et reconstruisent de façon répétée les ingrédients

crafting as much as possible

qui élaborent autant que possible

out of the planet's available resources.

sur les ressources disponibles de la planète.

Such as that sugar,

telles que le sucre,

built using raw sunlight and carbon

créé en utilisant la lumière du soleil brute et du carbone

converted in plant factories

transformés dans les usines des plantes

to become the energy that powers you

pour devenir l'énergie qui vous alimente

and keeps the cycles revolving in your own life.

et maintient les cycles qui tournent dans votre propre vie.