Rubisco

Rubisco : Enzyme présente dans les feuilles de toutes les plantes vertes, chargée d’attraper le gaz carbonique de l’air et de l’accrocher à une molécule, ce qui constitue la toute première étape de la fabrication des sucres. C’est le point de départ de la photosynthèse, et donc de presque toute la matière vivante sur Terre. Son nom complet est ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygénase, ce qui explique qu’on l’appelle plutôt par son abréviation !

Ce qu’elle fait

Une enzyme, c’est un outil que fabrique la cellule pour déclencher une réaction chimique. Celle-ci a un travail bien précis : elle prend une molécule de gaz carbonique qui flotte dans la feuille et elle la fixe sur une molécule qui l’attend. À partir de là, la plante peut construire son sucre.

Tant que ce geste n’a pas été fait, rien ne peut commencer. Tout le carbone contenu dans une carotte, dans une graine, dans une bûche de chêne est passé par cette enzyme.

Une enzyme lente et imprécise

C’est aussi une enzyme qui n’est pas très performante, ce qui peut surprendre vu son importance.

Elle est lente. Là où d’autres enzymes traitent des milliers de molécules par seconde, la Rubisco en traite quelques unes seulement. Pour compenser, les plantes en fabriquent des quantités énormes : elle représente à elle seule une bonne partie des protéines contenues dans une feuille. Ce qui en fait, au passage, la protéine la plus abondante de la planète.

Et elle se trompe. Elle n’arrive pas à faire la différence entre le gaz carbonique et l’oxygène, et elle attrape régulièrement le mauvais. Quand ça arrive, la plante part dans la photorespiration, une réaction qui lui coûte de l’énergie au lieu de lui en rapporter.

Pourquoi elle n’a jamais été améliorée

La Rubisco est apparue il y a plus de trois milliards d’années, dans une atmosphère qui contenait énormément de gaz carbonique et pratiquement pas d’oxygène. Dans ces conditions, la confusion entre les deux gaz n’avait aucune conséquence.

Puis les organismes photosynthétiques ont rempli l’atmosphère d’oxygène, et le défaut est devenu gênant. Mais l’enzyme était déjà au cœur du fonctionnement de tout le vivant végétal, et elle n’a jamais pu être remplacée. Certaines plantes ont contourné le problème autrement, avec les systèmes C4 et CAM qui lui présentent du gaz carbonique concentré pour l’empêcher de se tromper.

Ce que ça change au jardin

C’est la chaleur qui fait basculer la Rubisco du bon côté vers le mauvais. Plus la température monte, plus elle attrape de l’oxygène. Voilà pourquoi vos salades, vos épinards et vos haricots stagnent en été alors qu’ils reçoivent un maximum de lumière : ce n’est pas le soleil qui manque, c’est l’enzyme qui n’arrive plus à travailler correctement.

Exemple concret : quand vous mangez une feuille d’épinard ou de blette, une bonne partie des protéines que vous avalez, c’est de la Rubisco. Les légumes feuilles sont riches en protéines justement parce que la plante en produit des quantités considérables pour compenser la lenteur de cette enzyme.