Chloroplaste 2BIOS03 10

Qu'est-ce que le chloroplaste?

C'est un organite (élément différencié contenu dans les cellules et qui a des fonctions bien précises) contenant de la chlorophylle que l'on trouve chez tous les végétaux et les protistes photosynthétiques. Le chloroplaste absorbe la lumière du Soleil et l'utilise pour synthétiser des composés organiques à partir du dioxyde de carbone et de l'eau dans un processus appelé photosynthèse.

Formule de la photosynthèse: 6CO2 + 6H20 ---> C6H12O6 + 6O2

• Voir Annexe 1

Ou trouve-t-on des chloroplastes?

Toute les parties vertes d'une plante, y compris les tiges vertes et les fruit non mûrs, comprennent des chloroplastes, mais ce sont généralement les feuilles qui en renferment le plus. On en compte environ un demi-million par millimètres carré de feuille. La couleur verte vient de la chlorophylle, le pigment vert contenue dans les chloroplastes.

Comment les chloroplastes sont-ils distribués dans la cellule?

Les chloroplastes sont souvent entassés vers le noyau ou vers la paroi cellulaire. Mais cette distribution varie en fonction de la quantité d'énergie lumineuse.

Les chloroplastes se déplacent généralement de manière passive c'est-à-dire qu'ils se laissent porter par le courant cytoplasmique (= cyclose), mais ils ont aussi une mobilité active de type amiboïde (~abime: eucaryote unicellulaire qui se déplace au moyen de pseudopodes)

• Voir Annexe 2

Comment les chloroplastes sont-ils apparus chez les Eucaryotes ?

La cellule eucaryote a évolué à partir de la cellule procaryote par un processus appelé endosymbiose. Selon la théorie endosymbiotique, les chloroplates étaient des procaryotes photosythétiques qui sont devenus des endosymbiontes, c'est-à-dire des cellules qui vivent à l'intérieur d'une autre cellule appelé cellule hôte. Par exemple, une cellules hôte hétérotrophe peut utiliser les nutriments libérés par un chloroplaste qui serait devenu une endosymbionte suite à une symbiose entre ces deux cellules. Les ancêtres des plastes ont probablement eu accès à la cellules hôtes en tant que proies non digérées ou de parasites internes le fait que le chloroplsate possède de l'ADN nous le prouve . En se référant à l'image de l'annexe 3, nous voyons comment le chloroplate est devenu un endosymbionte à partir d'une cellules procaryote photosythétique.}

• Voir Annexe 3

A quoi sert l'ADN dans le chloroplaste?

De même que chez les mitochondries, chez les chloroplastes il y a de l' ADN. L'ADN du chloroplaste ne lui permet pas de subvenir à tous ses besoins ; il y a une coopération entre la cellule et les chloroplastes, analogue aux relations entre la cellule et ses mitochondries. L'ADN contient des gènes spécifiques liés à certaines fonctions dans les chloroplastes. Cependant, ils dépendent aussi de gènes nucléaires pour d'autres fonctions. Il est transcrit par une ARN polymérase codée dans les chloroplastes

Quel est le rôle principal des chloroplastes ?

Les chloroplastes sont des organites extrêmement importants des cellules végétales et aussi pour l'ensemble des êtres vivants puisqu'ils permettent la photosynthèse, source de toute la matière organique de la biosphère. Les cellules contenant des chloroplastes sont autotrophes car elles génèrent leur propre matière organique par photosynthèse.

Quelle est la structure des chloroplastes ?

Le chloroplaste est biconvexe c'est-à-dire qu'il a deux surfaces convexes opposées. Il est délimité par une double membrane l'enveloppe qui est constituée d'une membrane interne et d'une membrane externe. Il mesure environ 2 micromètres sur 5 micromètres. Il se trouve dans les feuilles et dans les autres organes vert des végétaux, de même que chez les algues. Dans les feuilles, les chloroplastes occupent environ 8% du volume cellulaire total. Le nombre de chloroplastes par cellule varie de 1 à plus de 100 chez les végétaux supérieurs.

Le contenu d'un chloroplaste est séparé du cytosol par deux membranes très minces. Dans le chloroplaste il y a un autre réseau membraneux organisé en sacs aplatis, nommés les thylakoïdes. On représente souvent les chloroplastes comme des structures statiques et rigides, ce qui s'oppose totalement à leur comportement réel dans les cellules vivantes. Ils ont une forme malléable, ils croissent et ils se divisent parfois en deux pour se reproduire.

Ils se déplacent d'un endroit à un autre le long des rails que constitue le cytosquelette.

• Voir Annexe 1

Que trouve-t-on à l'intérieur des chloroplastes?

Le contenu d'un chloroplaste est séparé du cytosol par deux membranes très mince. Dans le chloroplaste il y a un réseau membraneux organisé en sacs aplatis, nommés les Thylakoïdes. Le chloroplaste contient également un pigment vert appelé chlorophylle ainsi que d'autres pigments, des enzymes, de l'ADN, de l'ARN, des ribosomes et d'autres molécules nécessaires à la photosynthèse ; de ce fait, le chloroplaste a une certaine autonomie, comme les mitochondries, et peuve synthétiser des protéines

Que sont les thylakoïdes?

Les thylakoïdes sont des sacs membraneux aplatis qui sont situés à l'intérieur du chloroplaste et qui permettent la transformation de l'énergie lumineuse en énergie chimique. C'est à la surface des thylakoïdes qu'il y a les pigments photosynthétiques qui captent la lumière.

A certains endroits dans le chloroplaste, les thylakoïdes sont empilés et forment une structure que l'on appelle grana C'est dans la membrane des thylakoïdes que se trouvent les molécules de chlorophylle.

Ils baignent dans un liquide appelé stroma qui contient aussi de l'ADN et des ribosomes ainsi que de nombreuses enzymes.

Que sont les trois compartiments et à quoi servent-ils?

Les trois compartiments se nomment: l'enveloppe, l'espace thylakoïdien et le stroma. Ils permettent aux chloroplastes de convertir l'énergie lumineuse en énergie chimique pendant la photosynthèse.

• L'enveloppe contrôle l'échange de matière, d'information et d'énergie entre le chloroplaste et le cytoplasme de la cellule.

• l'espace thylakoïdien est le lieu de la capture de la lumière solaire (une propriété qu'ils doivent à leur richesse en pigments de couleur verte : les chlorophylles) et de la production d'oxygène

• Le stroma contient l'ensemble des éléments nécessaires à la biochimie du chloroplaste.

Qu'est ce que l'ATP et à quoi sert-il ?

L’adénosine triphosphate (ATP) est la molécule qui, dans tous les organismes vivants, fournit l'énergie nécessaire aux réactions chimiques des cellules. Les cellules animales et végétales possèdent des mitochondries qui leur procurent l'énergie indispensable à la vie sous forme d'ATP. Mais les cellule des plantes ont des organites supplémentaires qui servent à assurer leur production énergétiques: ce sont les chloroplastes, à la différence des mitochondrie qui décomposent des sucre pour produire l'ATP, les chloroplastes captent l'énergie de la lumière du soleil et l'utilisent pour synthèse des molécules de sucre, de dioxyde de carbone et d'eau. (photosynthèse)

Références

Liens Internet [1] www.paramed-prepa.com

[2] www.ulb.ac.be

[3] www.futura-sciences.com

[4] georges.dolisi.free.fr

Découvrir la biologie

• Chapitre 6

L'ATP p.113

Raven

• Capitre 5

L'ADN p.96

Campbell

• Chapitre 6

Les chloroplastes p.114

• Chapitre 26

L'endosymbiose p. 565

• Chapitre 10

La photosynthèse p.194

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