Usines C2 sont des plantes qui utilisent la voie de fixation du carbone C2 pour la photosynthèse. Ils sont principalement constitués de carex et de graminées, contribuant de manière significative à la biomasse végétale mondiale. La voie C2 fonctionne dans les cellules de la gaine du faisceau, des cellules spécialisées entourant les faisceaux vasculaires des feuilles, et fonctionne parallèlement à la voie C3, qui se produit dans les cellules du mésophylle.

Caractéristiques clés des usines C2 :

1. Photosynthèse primaire dans les cellules de la gaine du faisceau :Contrairement aux plantes C3, les plantes C2 fixent principalement le dioxyde de carbone dans les cellules de la gaine du faisceau, où se déroule le cycle C2.

2. Fixation du carbone en deux étapes :La voie C2 implique un processus en deux étapes pour la fixation du carbone.

- Captage du dioxyde de carbone : Dans les cellules du mésophylle, la phosphoénolpyruvate carboxylase (PEP carboxylase) fixe le CO2 pour former de l'oxaloacétate (OAA).

- Transfert vers les cellules de la gaine du faisceau : L'OAA est ensuite transportée vers les cellules de la gaine du faisceau via des plasmodesmes, reliant les deux types de cellules.

3. Cycle C2 dans les cellules de la gaine du faisceau : Dans les cellules de la gaine du faisceau, l'OAA subit une décarboxylation, libérant du CO2, qui entre dans le cycle de Calvin (cycle C3) pour l'assimilation du carbone. Le sous-produit pyruvate résultant est recyclé vers les cellules du mésophylle pour régénérer le PEP, complétant ainsi le cycle C2.

4. Efficacité améliorée : La voie C2 fonctionne comme un mécanisme de concentration du CO2, augmentant la disponibilité du CO2 pour le cycle de Calvin dans les cellules de la gaine du faisceau. Cela conduit à des taux de photosynthèse plus élevés et à une photorespiration réduite, permettant aux plantes C2 de prospérer dans des environnements à faibles concentrations de CO2 ou à températures élevées.

5. Distribution : Les plantes C2 sont largement réparties dans divers habitats, notamment les prairies, les zones humides et les savanes. Certains exemples bien connus de plantes C2 comprennent les carex (Carex spp.), le panic raide (Panicum virgatum) et de nombreuses espèces de graminées.

La voie de fixation du carbone C2 offre un avantage adaptatif aux plantes C2, leur permettant d'optimiser la photosynthèse dans des conditions environnementales difficiles. Leur importance écologique réside dans leur contribution importante à la biodiversité végétale et à la production de biomasse, ce qui en fait des acteurs clés des écosystèmes terrestres.