Les chlorophitiques sont un type d'algues et l'un des composants de la lignée viridiplantae, avec les plantes terrestres. Ces algues vertes sont un groupe diversifié d'organismes présents dans les habitats aquatiques, et parfois dans les habitats terrestres.
Ces organismes jouent un rôle clé dans les écosystèmes depuis des centaines de millions d'années. On pense que l'évolution des plantes terrestres provient d'un ancêtre de type chlorophyte. Ce fut un événement clé dans l'évolution de la vie sur Terre, qui a conduit à un changement radical de l'environnement de la planète, amorçant le développement complet des écosystèmes terrestres.
Algues vertes sur un rocher sur la plage de Corfou. Par Kritzolina
La théorie la plus acceptée à l'heure actuelle sur l'apparition des chlorophytes est celle endosymbiotique. Cette théorie soutient qu'un organisme hétérotrophe a capturé une cyanobactérie, avec laquelle il a été intégré de manière stable.
Les algues vertes ont des caractéristiques similaires aux plantes terrestres, telles que les chloroplastes à double membrane, avec des thylakoïdes stratifiés contenant de la chlorophylle a et b, ainsi que d'autres pigments accessoires tels que les carotènes et les xanthophylles.
caractéristiques
Ce groupe d'algues vertes présente une variation de morphologie marquée, reflétant les caractéristiques écologiques et évolutives de l'habitat où elles sont nées. L'éventail de la diversité morphologique va du plus petit eucaryote vivant en liberté, Ostreococcus tauri, à diverses formes de vie multicellulaires.
Les chlorophytes sont des organismes qui partagent plusieurs caractéristiques cellulaires avec les plantes terrestres. Ces organismes ont des chloroplastes entourés d'une double membrane, avec des thylakoïdes stratifiés.
Les chloroplastes des chlorophytes ont généralement une structure dans leur stroma appelée pyrénoïde. Le pyrénoïde est une masse protéique, riche en enzyme Ribulose-1,5-bisphosphate-carboxylase-oxygénase (RuBisCO), responsable de la fixation du CO 2.
La plupart des chlorophytes ont une paroi cellulaire ferme avec une matrice composée de fibres de cellulose. Les cellules flagellées possèdent une paire de flagelles qui sont de structure similaire, mais peuvent être de longueur différente. La zone de transition flagellaire (région entre le flagelle et le corps basal) est typiquement caractérisée comme ayant une forme d'étoile à neuf branches.
Habitat et répartition
Les chlorophytes sont généralement abondants dans les environnements d'eau douce, y compris les lacs, les étangs, les ruisseaux et les zones humides. Dans ces endroits, ils peuvent devenir une nuisance dans des conditions de contamination nutritive.
Seuls deux groupes de chlorophytes ont été trouvés dans les milieux marins. Les algues vertes marines (Ulvophyceae) abondent dans les habitats côtiers. Certaines algues vertes marines (principalement Ulva) peuvent former de vastes efflorescences côtières flottantes, appelées «marée verte». D'autres espèces, telles que Caulerpa et Codium, sont connues pour leur nature envahissante.
Certains groupes de chlorophytes, par exemple les Trentepohliales, sont exclusivement terrestres et ne se trouvent jamais dans les milieux aquatiques.
Caulerpa geminata Harv. Musée d'Auckland
Certaines lignées de chlorophytes peuvent être trouvées en symbiose avec une gamme diversifiée d'eucaryotes, notamment des champignons, des lichens, des ciliés, des foraminifères, des cnidaires, des mollusques (nudibranches et palourdes géantes) et des vertébrés.
D'autres ont évolué pour avoir un mode de vie hétérotrophe obligatoire en tant que parasites ou espèces libres. Par exemple, l'algue verte Prototheca pousse dans les eaux usées et le sol et peut provoquer des infections chez l'homme et les animaux appelées protothécose.
Alimentation
Comme mentionné ci-dessus, les chlorophytes sont des organismes autotrophes, ce qui signifie qu'ils sont capables de fabriquer leur propre nourriture. Cette particularité est partagée avec les plantes terrestres, et elles y parviennent grâce à un processus biochimique appelé photosynthèse.
Tout d'abord, l'énergie solaire est captée par un groupe de pigments (chlorophylle a et b), pour être ensuite transformée en énergie chimique, grâce à un ensemble de réactions de réduction des oxydes.
Ce processus est réalisé dans la membrane thylacoïde (dans les chloroplastes), qui est intégrée dans le complexe protéique responsable de la transformation de l'énergie lumineuse en énergie chimique.
La lumière est d'abord reçue par les pigments au sein du complexe d'antennes, qui dirige l'énergie vers la chlorophylle a, qui est responsable de fournir l'énergie photochimique, sous forme d'électrons, au reste du système. Cela conduit à la production de molécules à fort potentiel énergétique comme l'ATP et le NADPH.
Ensuite, l'ATP et le NADPH sont utilisés dans le cycle de Calvin, dans lequel l'enzyme Ribulose-1,5-bisphosphate-carboxylase-oxygénase (RuBisCO) est chargée de convertir le CO 2 atmosphérique en glucides. En effet, grâce à l'étude d'un chlorophyte, la Chlorella, le cycle de Calvin a été élucidé pour la première fois.
la reproduction
Les chlorophytes unicellulaires se reproduisent de manière asexuée par fission binaire, tandis que les espèces filamenteuses et coloniales peuvent se reproduire par fragmentation du corps de l'algue.
Sexuellement, ils peuvent être reproduits par hologamie, qui se produit lorsque l'algue entière fonctionne comme un gamète, fusionnant avec un autre égal. Cela peut se produire dans les algues unicellulaires.
La conjugaison, quant à elle, est un autre moyen très courant de reproduction sexuée chez les espèces filamenteuses, dans lequel une algue fonctionne comme donneur (mâle) et une autre comme receveuse (femelle).
Le transfert du contenu cellulaire est réalisé au moyen d'un pont appelé tube de conjugaison. Cela produit une zygospore, qui peut rester dormante pendant une longue période.
Un autre type de reproduction sexuée est la planogamie, qui consiste en la production de gamètes mobiles, mâles et femelles. Enfin, l'ogamie est un type de reproduction sexuée qui consiste en l'apparition d'un gamète femelle immobile qui est fécondé par un gamète mâle mobile.
Applications
Les chlorophytes sont des organismes photosynthétiques capables de produire de nombreux composants bioactifs pouvant être utilisés à des fins commerciales.
Le potentiel de la photosynthèse réalisée par les microalgues dans la production de composants à haute valeur économique ou pour l'utilisation d'énergie est largement reconnu, en raison de son efficacité dans l'utilisation de la lumière du soleil par rapport aux plantes supérieures.
Les chlorophytes peuvent être utilisés pour produire une large gamme de métabolites tels que des protéines, des lipides, des glucides, des caroténoïdes ou des vitamines pour la santé, la nutrition, les additifs alimentaires et les cosmétiques.
Le chlorophyte d'eau douce Haematococcus pluvialis. Wiedehopf20
L'utilisation des chlorophytes par l'homme remonte à 2000 ans. Cependant, la biotechnologie liée aux chlorophytes a vraiment commencé à se développer au milieu du siècle dernier.
Aujourd'hui, les applications commerciales de ces algues vertes vont de l'utilisation comme complément alimentaire à la production d'aliments concentrés pour animaux.
Références
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