Chloroplaste 2BIOS02 10

De biorousso
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Qu'est-ce qu'un chloroplaste?

Une chloroplaste est une organite qui contient la chlorophylle. C'est le siège de la photosynthèse. Contrairement aux animaux qui doivent absorber des matières organiques pour leur survie, les végétaux peuvent quant à eux produire les matières organiques (glucides, lipides, protides (~protéines),...) grâce à la photosythèse mais plus précisément grâce aux chloroplastes.

Où trouve-t-on les chloroplastes?

Les chloroplastes se trouvent chez les autotrophes, c'est-à-dire dans les cellules végétales (d'où leur couleur verte), les algues et les cynobactéries. Ils se trouvent particulièrement dans le cytoplasme de la feuille. Mais plus encore, les chloroplastes se trouvent principalement dans les cellules des feuilles des plantes supérieures et chez les algues.

Comment les chloroplastes sont-ils distribués dans la cellule?

Les chloroplastes sont le plus souvent entassés vers la paroi cellulaire car ils sont repoussés vers la paroi par la vacuole centrale. Mais cette distribution varie également en fonction de la quantité d'énergie lumineuse. Les chloroplastes subissent une mobilité qu'on peut qualifier passive, sous l'action du courant cytoplasmique. Mais ils ont également une mobilité active de type amiboïde (~abime: eucaryote unicellulaire qui se déplace au moyen de pseudopodes) ou contractile selon le degré d'illumination.

  • voir Annexe 1 (distribution des chloroplastes dans la cellule)

Quel est son rôle dans la cellule?

Les chloroplastes sont le siège de la photosynthèse. Ils convertissent l'énergie solaire en énergie chimique grâce aux chlorophylles (voir la structure du chloroplaste). Grâce à la lumière absorbée, les composés organiques (sucres notamment) sont fabriqués en utilisant de l'eau et du dioxyde de carbone et en libérant de l'oxygène.
L'équation chimique simplifiée de la photosynthèse est la suivante: 

                         6CO2 + 6H20 + énergie solaire/lumière    ->    C6H12O6 + 6O2


On remarque que lors de la photosynthèse, sous l'action de la lumière, du C02 et de l'eau sont "consommés" pour produire du sucre (glucose, source de carbone) et de l'oxygène. Cette réaction chimique se déroule dans les chloroplastes.
C'est ce qui aurait permis la vie sur Terre: en effet c'est grâce aux chloroplastes qu'une grande quantité d'oxygène a été émise: ainsi la Terre a été d'un seul coup mise en présence d'une grand concentration d'oxygène et aurait permis l'apparition d'autres espèces vivantes. Donc, les chloroplastes sont essentiels à la vie sur Terre: en effet, on retrouve au bout de la chaîne alimentaire les Végétaux qui ne peuvent produire de l'énergie autrement qu'en utilisant les chloroplastes (organismes autotrophes).

Quelle est la structure du chloroplaste?

Les chloroplastes, grands et peu nombreux dans les cellules des algues, sont nombreux et petits dans les autres groupes végétaux, où ils ont à peu près les dimensions d'un globule rouge du sang humain. La forme des chloroplastes peut même varier dans les différentes cellules d'une même espèce.
Les dimensions des chloroplastes varient considérablement: chez les plantes supérieures, le diamètre en moyenne est de 4 à 6 micromètres. En général, les chloroplastes des plantes qui croissent à l'ombre sont plus grands et contiennent plus de chlorophylle que ceux des plantes qui croisent à la lumière du soleil. De plus, leur volume diminue lorsqu'il y a beaucoup de lumière et vis-versa.
Le nombre des chloroplastes est en général constant dans les différentes plantes: par exemple, on trouve des algues qui n'ont qu'un seul grand chloroplaste par cellule; alors que chez les plantes supérieures, il y en 20 à 40. Lorsque le nombre de chloroplaste est insuffisant, il est augmenté par division; lorsqu'il y en plus il est réduit par dégénération. Comme dit précédemment les chloroplastes contiennent un pigment vert appelé chlorophylle qui permet de capter l'énergie solaire, et d'autres pigments comme les enzymes et les molécules nécessaires à la production des glucides lors de la photosynthèse.
Les chloroplastes se multiplient indépendemment de la cellule par division ou par bourgeonnement. Les chloroplastes ont deux membranes, une externe et une interne. Ils sont cependant plus grands et plus complexes que les mitochondries. Comme les mitochondries, les chloroplastes contiennent de l'ADN et comme les mitochondries, les gênes spécifiant les composants du chloroplaste sont situés dans le noyau.
Le contenu d'un chloroplaste est isolé du cytosol par deux membranes séparées par un espace intermembranaire très mince.On trouve à l'intérieur du chloroplaste un autre réseau membraneux organisé en sacs aplatis, les thylakoïdes. Dans certaines régions du chloroplaste, les thylakoïdes sont empilés comme des jetons de poker et forment des structures appelées grana (granum au singulier). Le liquide où baignent les thylakoïdes contient de l'ADN et des ribosomes, de même que de nombreuses enzymes, et il s'appelle stroma. La membrane de chacun des thylakoïdes divise l'intérieur du chloroplaste en deux compartiments: l'espace intrathylakoïdien et le stroma.

  • voir Annexe Chloroplaste 2 (structure du chloroplaste)

Quelles sont les différentes types de chlorophylle?

  • la chlorophylle a est le pigment photosynthétique le plus commun du règne végétal ; il est présent chez tous les végétaux aquatiques et terrestres
  • la chlorophylle b se trouve chez les Cormophytes (végétaux supérieurs) et les Chlorophycées (algues vertes)
  • la chlorophylle c chez les phaeophyceae (dites algues brunes) ;
  • la chlorophylle d chez certaines Cyanobactéries (parfois dites algues bleues).

(Pour plus d'informations : Algues_2BIOS02_09/10)

  • Voir Annexe Chloroplaste 3

Quelle est l'origine probable des chloroplastes?

Les chloroplastes sont le résultat d'une endosymbiose. C'est probablement le même processus que chez les mitochondries.

Références

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