Enzymes antioxydantes :
- Superoxyde Dismutase (SOD) :la SOD convertit le superoxyde (O2-), un ROS nocif, en peroxyde d'hydrogène (H2O2) et en oxygène (O2).
- Ascorbate Peroxydase (APX) :APX utilise l'ascorbate (vitamine C) pour réduire le H2O2 en eau (H2O).
- Catalase :La catalase décompose directement le H2O2 en eau et oxygène.
- Glutathion Réductase (GR) :GR régénère le glutathion réduit (GSH), un antioxydant important, à partir du glutathion oxydé (GSSG).
Antioxydants non enzymatiques :
- Glutathion (GSH) :Le GSH est un tripeptide qui élimine directement les ROS et aide à maintenir l'équilibre rédox cellulaire.
- Ascorbate (Vitamine C) :L'ascorbate est un antioxydant hydrosoluble qui réduit les ROS et régénère d'autres antioxydants comme le GSH.
- Caroténoïdes :Les caroténoïdes, tels que le bêta-carotène et la lutéine, désaltèrent l'oxygène singulet et les autres ROS, protégeant ainsi les composants cellulaires.
- Tocophérols (Vitamine E) :Les tocophérols sont des antioxydants liposolubles présents dans les membranes, où ils éliminent les radicaux libres et préviennent la peroxydation lipidique.
- Flavonoïdes :Les flavonoïdes sont des pigments végétaux qui possèdent des propriétés antioxydantes et peuvent chélater les ions métalliques qui catalysent la production de ROS.
Compartimentation :
- Chloroplastes :Les chloroplastes sont les principaux sites de production de ROS lors de la photosynthèse. Ils contiennent des systèmes antioxydants spécialisés, tels que le cycle eau-eau, pour atténuer les dommages causés par les ROS.
- Peroxysomes :Les peroxysomes sont des organites impliqués dans diverses réactions métaboliques qui génèrent des ROS. Ils possèdent de la catalase et d’autres enzymes antioxydantes pour détoxifier les ROS.
- Vacuoles :Les vacuoles peuvent séquestrer les ROS et les ions métalliques, empêchant leur interaction avec les composants cellulaires sensibles.
Signalisation ROS et régulation Redox :
- Les ROS jouent également un rôle crucial dans la signalisation cellulaire et la régulation redox. À de faibles niveaux, les ROS peuvent agir comme des molécules de signalisation impliquées dans divers processus physiologiques, notamment les réponses de défense, la croissance cellulaire et la mort cellulaire programmée.
- Les réactions rédox impliquant les ROS et les antioxydants maintiennent l'homéostasie rédox cellulaire, essentielle au bon fonctionnement cellulaire.
Mécanismes de réparation :
- Réparation de l'ADN :les ROS peuvent causer des dommages oxydatifs à l'ADN. Les cellules végétales disposent de mécanismes de réparation de l’ADN, tels que la réparation par excision de bases et la réparation par excision de nucléotides, pour réparer l’ADN endommagé.
- Réparation des protéines :Les protéines oxydées peuvent être réparées grâce à des processus tels que l'inversion de la carbonylation et la réduction du sulfoxyde de méthionine.
Ces mécanismes fonctionnent ensemble pour maintenir un équilibre délicat entre la production de ROS et la détoxification, garantissant ainsi que les cellules végétales peuvent fonctionner de manière optimale et répondre de manière appropriée aux défis environnementaux tout en minimisant les dommages auto-infligés.
