Relation entre chloroplastes et Photosynthèse

September 27

Relation entre chloroplastes et Photosynthèse


Photosynthèse se trouve dans une grande variété d'organismes, y compris les plantes, les protistes et les bactéries. Même certains animaux et les champignons-organismes normalement pas associés à la photosynthèse ont formé des relations symbiotiques avec les organismes photosynthétiques comme dans le cas des coraux et des lichens. Les eucaryotes telles que les plantes et les algues effectuent la photosynthèse dans les organites cellulaires spécialisées appelées chloroplastes. Absent dans les bactéries, ces structures sont uniques à photosynthétiques eucaryotes, mais il ne semble y avoir un lien entre les chloroplastes et les bactéries appelées la théorie de endosymbiont.

Photosynthèse

Photosynthèse implique deux séries de réactions chimiques pour convertir la lumière du soleil dans des molécules organiques. La première série de réactions, appelés les réactions dépendantes de la lumière, utilise des pigments tels que la chlorophylle pour capter la lumière du soleil et produire de l'énergie chimique à travers une série de réactions d'oxydo-réduction sur une membrane. La seconde série de réactions chimiques, appelés les réactions lumineuses indépendantes, utilise l'énergie chimique, des réactions dépendantes de la lumière pour conduire les réactions qui fixent le dioxyde de carbone en molécules plus complexes.

Chloroplastes et réactions dépendant de la lumière

Les chloroplastes sont des organites spécialisés dans les eucaryotes utilisées pour la photosynthèse. Les chloroplastes contiennent des piles de membranes appelées membranes thylacoïdes. Embarqué sur la surface de ces membranes sont photosystèmes qui abritent les pigments qui captent l'énergie du soleil. Cette énergie est ensuite transférée par l'intermédiaire d'un électron excité par une série de molécules aussi noyées dans la membrane. Cette chaîne de transport d'électrons crée un gradient de protons à l'intérieur des espaces intérieurs de ces membranes. Les protons traversent la membrane à travers les canaux créés par l'ATP synthase, une enzyme qui produit de l'ATP à partir du flux de protons.

Réactions Light-indépendants

Les réactions légères indépendantes, souvent appelé le cycle de Calvin, se produisent dans les espaces entourant le chloroplaste, appelés le stroma. Le cycle de Calvin fixe du dioxyde de carbone à une molécule à cinq carbones (ribulose-1,5-bisphosphate) pour donner deux molécules de trois carbones (3-phosphoglycérate). L'une des molécules trois atomes de carbone peuvent être shunté loin pour synthétiser du glucose. Les étapes restantes du cycle de Calvin utilisent le 3-phosphoglycérate restant pour régénérer la ribulose-1,5-bisphosphate nécessaire au début du cycle. Il est de cette régénération de la ribulose-1,5-bisphosphate qui requiert de l'ATP produit dans les réactions dépendantes de la lumière. Une deuxième molécule porteuse d'énergie appelée NADPH est également nécessaire, mais cela est trop généré dans les réactions dépendant de la lumière comme la dernière étape de la chaîne de transport d'électrons.

Théorie endosymbiont

organites complexes tels que les chloroplastes sont notamment absents chez les bactéries photosynthétiques. Cependant, les chloroplastes partagent des similitudes avec des bactéries. Les chloroplastes possèdent leur propre chromosome circulaire indépendante des chromosomes trouvés dans le noyau. Les bactéries possèdent également un chromosome circulaire contrairement aux chromosomes linéaires présents dans les eucaryotes. Les chloroplastes reproduisent aussi indépendamment de la cellule hôte. Les chloroplastes possèdent des membranes doubles avec organsims ingérés - une membrane hôte entourant propre membrane plasmique de l'organisme. Ces caractéristiques ont conduit certains biologistes de proposer une théorie de endosymbiont où chloroplastes et les mitochondries sont le résultat d'un symbiote bactérien intégré dans les cellules des premiers eucaryotes.