Caractéristiques cytologiques des principaux groupes d'algues benthiques (2)


 
 

Rhodophytes

(algues rouges)
4100 espèces décrites

Ochrophytes

Ex : Phéophycées)
1500 espèces

Chlorophytes

(algues vertes)
9 à 12000 espèces

Membrane squelettique

pecto-cellulosique : ß-glucanes (cellulose) +  galactanes (mucilages souvent gélifiés (agars et carraghénanes) ou imprégnée de calcaire
pecto-cellulosique : ß-glucanes (cellulose) + mucilages (alginates et fucanes)
pecto-cellulosique : ß-glucanes (cellulose) + mucilages souvent gélifiés (polyosides sulfatés)

Pigments chlorophylliens verts

Chlorophylles a et (d)
Chlorophylles a et
Chlorophylles a et b

Pigments surnuméraires

-Caroténoïdes  orangés,
-Phycobilines: phycoérythrine (rouge), phycocyanine (bleue), allophycocyanine
Caroténoïdes orangés :
Xanthophylles jaunes (fucoxanthine)
Caroténoïdes  orangés :
ßcarotène 
xanthophylle

Plastes 

Chloroplastes à 2 membranes, pariétaux sans pyrénoïdes
Thylacoïdes non groupés
Phycobilisomes
Plastes à 2 membranes, pariétaux, bruns.
Thylacoïdes groupés par 3, discoïdes ou rubanés 
Chloroplastes à 2 membranes avec pyrénoïdes (granule central+corpuscules protéiques+grains d'amidon)

Glucanes de réserve

(hydrates de C)
-Grains de rhodamylon ou "amidon floridéen" extraplastidiaux ("phénomène de la croix noire", colorables en brun-rouge par le lugol))
-hétérosides: floridoside
Pas de produits d'accumulation solides
mais produits solubles (mannitol, laminarine)
Grains d'amidon (intraplastidiaux)
(colorables en bleu-noir par le lugol)

Cellules sexuelles 

mâles et spores
sans flagelles (= spermaties)
flagellées :
hétérokontées: fouets différents, 1 lisse + 1 à appendices
(= mastigonèmes)
flagellées :
isokontées: 2 fouets apicaux de même longueur et de même structure
et acrokontées: fouets apicaux
 
schéma chlorophylle

Structure de la molécule de chlorophylle a

Les Chlorophylles.

Les pigments chlorophylliens sont des protéines complexes, des chromoprotéines dont le groupement prosthétique est une chlorophylle, porphyrine hydrophile à 4 noyaux tétrapyroliques, centré sur un atome de magnésium (1) et un alcool à longue chaîne, le phytol (2) hydrophobe.
Il existe plusieurs chlorophylles qui ne diffèrent que par des détails; ainsi la chlorophylle b, C55 H70O6 N4Mg (qui ne se rencontre que chez les Végétaux Supérieurs et les Algues vertes) ne diffère de la chlorophylle a, C55H72 O5N4Mg (présente chez tous les végétaux) que par le radical encadré et pointé. 


La chlorophylle c
se rencontre chez les Crytophytes, les Haptophytes, les Ochrophytes et les Dinophytes qui possèdent des plastes dérivés des algues rouges

La chlorophylle d
est présente chez certaines algues rouges.

Propriétés de la chlorophylle

 

spectre d'absorption
Longeur d'onde en nanomètres
Expérience d'Engelmann (1885).
Il projette un microspectre de lumière blanche (dont les radiations de couleur et de longueur d'onde différentes s'échelonnent entre 390 et 760 nm) sur une préparation microscopique d'un filament (1) d'une algue verte, Cladophora. Il introduit une population de bactéries, Bacterium termo (2).

Les bactéries se regroupent alors dans les zones rouge et bleue du spectre. 


Ces bactéries douées d'un chimiotactisme positif pour le dioxygène (attraction) se rassemblent donc dans les zones où le dégagement de ce gaz est le plus intense.

courbe activité photosynthétique

Spectres d'absorption (1) et
d'activité  photosynthétique (2)
de l'algue verte Ulva taeniata

Les courbes ci-contre montrent que le spectre d'absorption de cette algue se superpose au spectre d'activité photosynthétique c'est dire que les radiations les plus fortement absorbées sont les plus efficaces en ce qui concerne le rendement de la photosynthèse.

La chlorophylle absorbe les radiations bleues et rouges qui sont utilisées pour la photosynthèse.

 

 

Les phycobiliprotéines.

Elles sont solubles dans l'eau, sont formées d'une partie protéique et de chromophores ou bilines qui lui sont liés, capturent la lumière (ils captent des photons de longueur d'onde différente de la chlorophylle et les transmettent à cette dernière) et sont responsables de la couleur de l'algue.
On distingue 3 groupes :

-la phycoérythrine rouge,
-la phycocyanine bleue et
-l'allocyanine bleu turquoise.

Chez les algues bleues, rouges et les glaucophytes ces pigments sont localisés sur des structures, les phycobilisomes qui sont situés à la surface des thylacoïdes.
Chez les Crytophytes il n'y a pas de phycobilisomes et les phycobiliprotéines sont à l'intérieur des thylacoïdes.

 

Les caroténoïdes.

Carotènes, C40H56 et Xanthophylles, C40H56O2, sont des chaînes hydrocarbonées très proches chimiquement mais dépourvus de radicaux hydrophobes donc très solubles dans les lipides et les solvants organiques.
Les carotènoïdes comme la péridinine n'existe que chez certains dinophytes photosynthétiques, la myxoxanthophylle que chez les cyanobactéries alors que le ß-carotène est largement répandu; par ailleurs la composition en caroténoïdes permet de distinguer les différentes classes d'Ochrophytes.