Plastidés: Types importants de plastidés (1378 mots)

Certains des types importants de plastides sont les suivants:

Ce sont de petits corps de formes diverses que l'on trouve dans le cytoplasme des cellules végétales (à l'exclusion des bactéries, des algues bleu-vert, des champignons, des champignons visqueux), Un à plusieurs par cellule chez différentes espèces de plantes contenant des pigments. Les plastides se développent à partir de proplastides. Certains contiennent des pigments de chlorophylle, des caroténoïdes; certains sont des centres d’accumulation d’amidon, de protéines et d’huiles.

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Les plastides incolores sont les leucoplastes, les chromoplastes pigmentés et les chloroplastes de couleur verte (avec de la chlorophylle). Les plastides ne se mélangent pas au cytoplasme dans lequel ils se trouvent. Ce sont des organismes indépendants qui conservent toute leur individualité. Les chloroplastes sont les meilleurs plastides car ils ont suscité de l'intérêt pour les études approfondies sur la photosynthèse. Les plastides sont les suivants:

Leucoplastes:

Ce sont des plastides incolores trouvés dans les cellules de tissus végétaux qui ne sont normalement pas exposés à la lumière. Ils comprennent les amyloplastes stockant l'amidon, les élaioplastes stockant les huiles et les corps gras et les aleuroplastes, stockant les protéines. Les amyloplastes se trouvent dans les cotylédons, l’endosperme et dans les organes de stockage tels que les tubercules de pomme de terre.

Les élaïoplastes se trouvent couramment dans les tissus des hépatiques et des monocotylédones. Ce sont des granulés réfractifs et sont également appelés granulés gras ou lipoïdes. Les leucoplastes se trouvent dans de nombreuses graines. Les leucoplastes apparaissent souvent sous forme de petites masses de protoplasme, de forme variable et instable. Ils s'agrègent généralement près du noyau. Les plastides de l'épiderme apparaissent souvent non pigmentés et sont ensuite classés comme leucoplastes.

Chromoplastes:

Ce sont des plastides pigmentés de cellules végétales. Ils peuvent être rouges, orange ou jaunes, par exemple des fruits de tomates, des racines de carottes contenant des pigments caroténoïdes. Ils peuvent sembler plutôt granulaires avec les pigments enfermés dans un état dispersé.

Ils présentent une grande variété de formes mais sont principalement irréguliers; types granulaires, angulaires, aciculaires et fourchus se produisent. Les formes irrégulières et pointues seraient en partie dues à la présence de substances colorées, notamment le carotène et les caroténoïdes, sous forme cristalline, comme dans la racine de Daucus.

Ils sont associés à la couleur des fleurs, des fruits et des racines. Ils représentent généralement des chloroplastes transformés, mais peuvent se former directement à partir de petits leucoplastes. Le développement de chromoplastes avec des inclusions globulaires et fibreuses à partir de chloroplastes implique la destruction du système grana d'origine.

Chloroplastes:

La séquence du piégeage de l'énergie lumineuse, de sa conversion en énergie chimique et de son stockage dans des molécules dérivées du CO ₂ et de l'eau est connue sous le nom de photosynthèse. La photosynthèse est initiée par la capture de l'énergie lumineuse par absorption dans le pigment vert chlorophylle. Le chloroplaste est la particule cytoplasmique dans laquelle cela se produit.

Morphologie:

Le chloroplaste est l’une des plus grandes structures cytoplasmiques que l’on puisse très bien observer sous la faible puissance du microscope composé. La taille, la forme et la distribution des chloroplastes varient selon les cellules et les espèces, mais elles restent relativement constantes dans le même tissu. La taille moyenne varie de 4 à 6 n en diamètre et de 1 à 3 µ en épaisseur.

Les chloroplastes peuvent revêtir de nombreuses formes et leur nombre varie considérablement d'une cellule à l'autre. Dans certaines algues, telles que le Spirogyra filamenteux, un seul chloroplaste est présent dans chaque cellule; quand la cellule se divise, elle se divise en même temps. D'autre part, une cellule dans le tissu spongieux d'une feuille d'herbe peut contenir 30 à 50 chloroplastes; leur division, qui se produit à l'état immature, ou proplastide, n'est pas corrélée de manière exacte à la division cellulaire.

Selon Haberlandt (1914), la feuille de Ricinus communis contient environ 400 000 chloroplastes par millimètre carré. Les algues bleu-vert manquent de chloroplastes définis; au lieu de cela, ils possèdent des membranes disposées de manière lâche dans le cytoplasme sur lequel les pigments photosynthétiques sont appliqués. La forme aussi varie considérablement. Ils peuvent être sphériques, ovoïdes ou discoïdes. Dans certaines cellules, ils possèdent des formes spéciales. Parfois, ils sont en forme de club.

Ils sont de différentes formes dans les algues. Dans les algues, on trouve généralement un seul chloroplaste de grande taille qui peut être réticulé, en spirale, en bande ou étoilé. Les chloroplasses sont parfois réparties de manière homogène dans le cytoplasme, mais sont rarement emballées près du noyau ou près de la paroi cellulaire. Leur distribution dépend en grande partie de conditions extérieures telles que l'intensité lumineuse.

Structure:

La microscopie électronique révèle que le chloroplaste est une structure d'une complexité considérable. Un chloroplaste mature reste entouré d'une membrane semi-perméable. La membrane est constituée de deux couches séparées ayant chacune une épaisseur de 40 à 60 A et l’espace entre elles varie de 25 à 75 A.

Il est organisé en interne en une série de zones lamellaires (grana) et non lamellaires (Stroma). De nombreuses petites plaquettes, les grana restent incrustées dans le stroma. Le grana peut être visualisé sous forme de morceaux de contreplaqué à plusieurs couches reposant dans un stroma moins bien organisé. Le nombre de grana est variable selon les chloroplastes.

La cellule mésophylle des épinards contient de 40 à 60 grana par chloroplaste, tandis qu’un granum par chloroplaste se trouve à Euglena. Chaque granum est constitué de disques à double membrane ou lamelles d'épaisseur variable et de deux types, à savoir les lamelles de granum et les lamelles de stroma.

Différentes particules et molécules peuvent être trouvées dans le stroma; Ribosomes chloroplastiques de diamètre 175 A; le centre protéique de Stroma, les pyrénoïdes à grains d’amidon des plantes inférieures; globule osmophile; et dans certains cas, la phytoferritine ainsi que de fines fibrilles d'ADN, différentes de l'ADN nucléaire. Les globules osmophiles sont généralement appelés plastoglobules. Ils contiennent divers matériaux lipidiques mais pas de pigments de chlorophylle ou de caroténoïde.

Dans le stroma, on trouve également en suspension un système membranaire de lipoprotéines contenant de la chlorophylle. Ils sont le site de réactions lumineuses ainsi que du système de transport d'électrons fonctionnant lors de la photosynthèse. On le trouve généralement sous forme de sacs aplatis appelés lamelles ou thylakoïdes. Dans de nombreuses algues, elles sont disposées parallèlement et s’étendent sur toute la longueur du plastide. Dans les plantes supérieures, la structure varie et comprend du grana, relié par des membranes.

Chaque granum est constitué de thylakoïdes ressemblant à un tas de pièces de monnaie et ils restent reliés les uns aux autres par des membranes traversant le stroma. Chaque chloroplaste contient environ 20-100 grana. Sur les bords du grana, les extensions du thylakoïde pénètrent dans les régions intergranales. Ils sont connus sous le nom de thylakoïdes stroma, qui sont plus gros que les thylakoïdes grana confinés à grana.

Au sein du grana, les molécules de chlorophylle sont précisément orientées dans une monocouche intercalée entre des couches de protéines et intimement associées aux lipides et aux caroténoïdes, un arrangement qui permet une efficacité non seulement dans le piégeage de l'énergie lumineuse, mais également dans sa conduction et son utilisation dans la photosynthèse. Le stroma est la partie aqueuse du chloroplaste, contenant des sels dissous et des enzymes. Cependant, les enzymes se trouvent également dans la structure plus petite du grana.

L'espace intra-thylacoïdien a été appelé loculus, tandis que les lamelles entre loculi sont la cloison. Les connexions entre grana sont appelées frettes (Weier, 1966). Park et Pon (1961) ont signalé la présence de particules de quantosomes de 100 à 200 A de diamètre disposées en rangées dans la membrane de thylacoïde chloroplastique. Ce sont les unités fondamentales responsables de la conversion de l'énergie lumineuse quantique en énergie chimique.

Développement:

Quand une plante germe dans le noir, ses cellules contiennent de petites structures à double membrane. Ces structures semblent incolores, mais on peut montrer qu’elles contiennent une très faible concentration de substances qui sont des précurseurs de la chlorophylle. Lors de l'exposition à la lumière, ces substances précurseurs sont immédiatement converties en chlorophylles.

Simultanément, un processus de croissance et de développement commence, qui aboutit à la transformation du petit prochloroplaste en un chloroplaste photosynthétique typique. L'ensemble du processus se déroule en moins de vingt-quatre heures.

Il semble bien évident que la lumière induit l’activation de processus de synthèse au sein de la cellule qui conduisent à la construction de l’appareil photosynthétique complexe (chloroplaste). Au cours du processus de développement induit, de nombreuses nouvelles enzymes qui n'étaient pas présentes dans les prochloroplastes sont synthétisées et organisées. Ce phénomène montre que les systèmes de contrôle fonctionnent dans les cellules.

Les fonctions:

La fonction principale du chloroplaste est de participer activement à la photosynthèse. La photosynthèse est initiée par la capture de l'énergie lumineuse par absorption dans le pigment vert chlorophylle à l'intérieur du chloroplaste.

L'énergie lumineuse piégée par la chlorophylle peut également être canalisée par une série de réactions à contrôle enzymatique dans un composé énergétique appelé adénosine triphosphate (ATP). Le chloroplaste est donc un convertisseur d'énergie double, car l'énergie des sucres et de l'ATP peut être utilisée par la cellule de différentes façons.