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Absorption de la chlorophylle
Grahique du spectre d'absorption de la chlorophylle : en vert le spectre d'absorption de la chlorophylle a et en rouge le spectre d'absorption de la chlorophylle b. Le spectre visible se situe approximativement entre 380 nm à 780 nm bien qu'une gamme de 400 nm à 700 nm soit plus commune. La lumière perçue comme « verte » par l’œil et le cerveau humain a une longueur d'onde, selon les notions de la couleur « verte », approximativement entre 490 et 570 nanomètres. On remarque sur le graphique que l’absorbance de la chlorophylle est moindre pour cette plage du spectre électromagnétique. La chlorophylle absorbe donc la majeure partie du spectre visible sauf la lumière verte. La lumière rouge a une longueur d'onde de 620-750nm et une fréquence de 400-484THz. La région du rouge atteint un maximum de 660-670 nm pour la Chlorophylle A et aux alentours de 635-645 nm pour la Chlorophylle B. Les plantes ont un grande besoin des ondes rouges sauf celles beaucoup plus longues que 670 nm. La lumière bleue a une longueur d'onde de 450-495nm et une fréquence de 606-668THz. La photosynthèse fonctionne le mieux grâce aux ondes de la couleur rouge, et à moindre degré à celles de la couleur bleue. Mais certaines plantes ont un plus grand besoin de bleu que d'autres pour une croissance saine - notamment pour que les fleurs éclosent et pour que les fruits poussent.
Changement de couleur d'une feuille de vigne en automne
Changement de couleur d'une feuille de vigne au automne (octobre 2004) : les nervures sont restées vertes tandis que les autres tissus sont devenus rouges. À la fin de l'été, les nervures qui assurent le transport de fluides vers l'intérieur et l'extérieur de la feuille sont progressivement obstruées par un bouchon de liège à la base des feuilles, à l'endroit où précisément le pétiole se brisera. Avec le développement de cette couche de liège, l'afflux d'eau et de minéraux se réduit de plus en plus rapidement. C'est durant cette période que le niveau de chlorophylle commence à décroître. C'est alors que les autres pigments, qui étaient présents dans les cellules durant toute la vie de la feuille, commencent à être visibles. Ce sont les caroténoïdes, qui émettent dans des couleurs jaunes, rouges, brunes et orange.
Inflorescences vertes de cyanobactéries
Inflorescence planctonique. Ce sont a priori des cyanophycées (algue bleue). Au début de l'épisode, près des berges ou là où le vent en provoque des accumulations, on distingue des taches vertes. Les cyanobactéries possèdent de la chlorophylle et d'autres pigments, d'où leurs couleurs variées (mais plutôt bleue dans près de 50 % des cas, ce qui explique leur nom, bien qu'en fait plus de la moitié des cyanobactéries connues ont une couleur extérieure autre (dorée, jaune, brun, rouge, orangé, vert émeraude, violet, ou bleu foncé presque noir).
Molécule de Chlorophylle a
Molécule de chlorophylle a. En vert : magnésium ; en bleu : azote ; en noir : carbone ; en blanc : hydrogène ; en rouge : oxygène.
Structure de la chlorophylle a, b et d
Il existe plusieurs formes de chlorophylle différentiables selon leur structure chimique : 1) La chlorophylle a (symbole : « chla » ) est le pigment photosynthétique le plus commun du règne végétal. La mesure de sa concentration dans l'eau est utilisée comme indicateur de la quantité de plancton végétal (phytoplancton, base principale du réseau trophique aquatique). Les taux de l'eau en chlorophylle sont donnés en µg chla/L. 2) La chlorophylle b se trouve chez les cormophytes (végétaux supérieurs) et les chlorophycées (algues vertes). 3) La chlorophylle d, identifiée en 1943 et retrouvée chez certaines cyanobactéries (parfois dites algues bleues).
Limodore à feuilles avortées
Planche botanique de l'Atlas des Plantes de France, 1891. La limodore à feuilles avortées, (Limodorum abortivum), est une orchidée terrestre européenne. C'est une plante saprophyte comme la néottie nid d'oiseau (autre Orchidacée vivant sans chlorophylle). Plante de mi-ombre, sur substrat frais, de préférence calcaire, broussailles et prébois thermophiles.
Peinture, Pins, Luminosité, Monotropaceae, Photosynthèse, Plantes parasites, Relations hôte-parasite
Monotrope
Planche botanique du monotrope (Monotropa hipopitys), Atlas des Plantes de France, 1891. C'est une plante vivant en symbiose avec des champignons ; contrairement à la plupart des plantes, elle ne contient pas de chlorophylle et n'utilise donc pas la photosynthèse. Ceci lui permet de vivre dans des conditions de très faible luminosité, par exemple dans le sous-bois de forêts denses. Elle parasite les arbres, notamment les pins.
Néottie nid d'oiseau
Planche botanique de l'Atlas des Plantes de France, 1891. La Néottie nid d'oiseau (Neottia nidus-avis) est une plante herbacée vivace de la famille des Orchidaceae. C'est un géophyte à rhizomes dépourvu de chlorophylle. Elle de couleur brun jaunâtre. Ses fleurs, roussâtres, sont disposées en épi. Les feuilles sont brunes et transformées en écailles engainantes le long de la tige. La tige desséchée avec les capsules vides persiste d'une année sur l'autre. Sur l'appareil végétatif, en partie souterrain, la disposition et l'enchevêtrement des rhizomes et racines font penser aux brindilles d'un nid d'oiseau. La comparaison est attribuée au médecin et botaniste Jacques Daléchamps en 1586. La floraison s'étale de mai à juillet. Elle peut se faire sous terre. La pollinisation est assurée par les insectes, en particulier des coléoptères et des thysanoures. L'autofécondation peut avoir lieu à défaut de visite d'insecte: les pollinies enflent, puis s'effritent et le pollen se dépose sur le stigmate. La Néottie s'associe à un champignon qui vit en symbiose avec les racines d'un feuillu. L'énergie de l'arbre lui est transmise par le champignon. C'est une espèce d'ombre. Elle est mésophile et apprécie des sols riches au pH basique à neutre. Ses biotopes préférés sont les hêtraies, chênaies ou pineraies.
Dessins et plans, Cycle du carbone, Photons, Chloroplastes, Chimie, Biologie, Cycle du carbone (biogéochimie)
Schéma d'un Chloroplaste
Schème de chloroplaste d'une plante supérieure. Les chloroplastes sont des organites présents dans le cytoplasme des cellules eucaryotes photosynthètique (plantes, algues). Ils sont sensibles aux expositions des différentes ondes du spectre lumineux. Ils jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement d'une cellule végétale car ils permettent de capter la lumière à l'origine de la photosynthèse. Par l'intermédiaire de la chlorophylle qu'ils possèdent et de leurs ultrastructures, ces organites sont capables de transférer l'énergie véhiculée par les photons à des molécules chimiques (eau). Les chloroplastes jouent un rôle important dans le cycle du carbone, par la transformation du carbone atmosphérique en carbone organique. Les chloroplastes appartiennent à une famille d'organites appelés les plastes ; ceux-ci sont le fruit de l'endosymbiose d'une cyanobactérie, il y a environ 1,5 milliard d'années.
Structure d'un chloroplaste
Ultrastructure d'un chloroplaste : 1-membrane externe, 2-espace intermembranaire, 3-membrane interne (1+2+3 : enveloppe), 4-stroma (fluide aqueux), 5-lumière du thylakoïde, 6-membrane du thylakoïde, 7-granum (thylakoïdes accolés), 8-thylakoïde inter-granaire (lamelle), 9-grain d'amidon, 10-ribosome, 11-ADN, 12-plastoglobule (gouttelette lipidique). La taille des chloroplastes est de l'ordre du micromètre (µm). Ils prennent souvent la forme de disques aplatis de 2 à 10 µm de diamètre pour une épaisseur d'environ 1 µm. Le chloroplaste est un organite composé de deux membranes (1 et 3) séparées par un espace inter-membranaire (2). Il contient un réseau membraneux constitué de sacs aplatis nommés thylakoïdes (8) qui baignent dans le stroma (4) (liquide intra-chloroplastique). Les thylakoïdes sont composés d'un lumen (5) entouré d'une membrane (6), et contiennent de la chlorophylle (pigments verts) et des caroténoïdes (pigments jaune orange). Un empilement de thylakoïdes se nomme granum (7) (au pluriel : des grana). D'autre part, le stroma contient quelques réserves sous forme d'amidon (9), et des structures lipidiques dont le rôle est encore mal compris, les plastoglobules (12). De plus, ces organites contiennent de l'ADN regroupé en nucléoides (11). Les ribosomes (10) sont constitués d'ARNr, synthétisés dans les chloroplastes, et de protéines codées par les génomes nucléaires et chloroplastiques.