La chlorophylle
La chlorophylle est un pigment vert présent dans les chloroplastes qui donne leur couleur verte aux plantes et aux algues. La fonction principale des chlorophylles consiste à participer au processus de photosynthèse permettant ainsi aux végétaux de produire leur propre énergie. Elle aide les plantes à absorber l'énergie du soleil pendant le processus photosynthétique.
Une chlorophylle vue au microscope :
La chlorophylle se trouve en forte concentration dans les chloroplastes des cellules végétales. Elle capte essentiellement l'énergie contenue dans le rayonnement rouge grâce au travail des chloroplastes.
Généralités
La chlorophylle est le composé naturel présent dans les plantes vertes et qui leur donne leur couleur. Elle aide les plantes à absorber l'énergie du soleil pendant le processus de photosynthèse. Ce pigment est présent dans tous les organismes photosynthétiques.
Les chlorophylles (classées en types de "a" à "f") sont des pigments verts sous forme de biomolécules indispensables dans le processus de photosynthèse pour fournir de l'énergie aux végétaux. Les chlorophylles se trouvent dans tous les organismes ayant des plastes dans leurs cellules : organismes eucaryotes qui possèdent des chloroplastes (plantes, algues) et chez certains procaryotes : bactéries qui ne possèdent pas de chloroplastes (cyanobactéries, bactéries vertes et bactéries pourpres) et dont les pigments se trouvent dans les systèmes membranaires internes : vésicules, lamelles, chromatophores, appartenant aux domaines Eubacteria et Eucarya.
La chlorophylle est un pigment vert, présent dans les plantes vertes (et cyanobactéries), chargé d'absorber la lumière pour fournir de l'énergie aux plantes grâce à la photosynthèse. La molécule chlorophyllienne contient un atome de magnésium contenu dans un cycle de porphyrine.
La chlorophylle regroupe un ensemble de pigments verts liposolubles, fixés dans les chloroplastes, permettant l'absorption de l'énergie lumineuse des végétaux autotrophes. Cet ensemble de molécules présentes dans les chloroplastes est à la base des réactions photosynthétiques par assimilation chlorophyllienne.
La chlorophylle a été isolée pour la première fois par Joseph Bienaimé Caventou et Pierre Joseph Pelletier en 1817.
Types
On distingue 6 types de chlorophylles, notées a, b, c1, c2, d et f. Les formules chimiques de chacune de ces 6 chlorophylles sont différentes. Les plantes, les algues et les cyanobactéries possèdent différents types de chlorophylles, les bactéries avec photosynthèse intègrent différents types de bactériochlorophylles. Les phéophytines sont des chlorophylles sans cation de magnésium Mg2+.
Les formules chimiques des 6 types de chlorophylles sont :
- Chlorophylle a : C55H72O5N4Mg
- Chlorophylle b : C55H70O6N4Mg
- Chlorophylle c1 : C35H30O5N4Mg
- Chlorophylle c2 : C35H28O5N4Mg
- Chlorophylle d : C54H70O6N4Mg
- Chlorophylle f : C55H70O6N4Mg
Le spectre d'action de la photosynthèse :
Le spectre d'action de la photosynthèse dépend des spectres d'absorption des chlorophylles a et b, et des caroténoïdes.
Formes
La chlorophylle a deux parties : une queue d'hydrocarbure et un anneau carbone-azote appelé porphyrine (ou anneau de type porphyrine), avec un atome de magnésium en son centre.
Ce pigment porphyrique est contenu dans les chloroplastes des végétaux phototrophes aussi appelés chlorophylliens. Le noyau tétrapyrrolique contient en son centre un atome de magnésium et à sa périphérie diverses substitutions dont un alcool à longue chaîne, le phytol. Le noyau tétrapyrrolique constitue le pôle hydrophile et le phytol, le pôle hydrophobe qui s'enchâsse dans la membrane des thylakoïdes.
La chlorophylle b diffère de la chlorophylle a par la présence d'un substituant formyle (CHO) à la place d'un méthyle (CH3) sur un carbone d'un des pyrroles. La chlorophylle c ne possède pas de phytol. La chlorophylle a est présente chez tous les phototrophes, la chlorophylle b chez les cormophytes et les chlorophytes, la chlorophylle c chez les Pyrrophytes, Chrysophytes et Phéophytes, et la chlorophylle d chez les Rhodophytes. Voir aussi la chlorophylle a oxygénase.
Chloroplaste
Les chloroplastes et les chlorophylles sont indissociables :
Les chlorophylles dans un chloroplaste captent les photons dont l'énergie excite un électron qui est alors transmis à un pigment voisin. Ce transfert d'électrons permettra in fine la formation de potentiel réducteur et d'ATP.
La chlorophylle vient d'un pigment vert trouvé dans les chloroplastes des plantes, algues et cyanobactéries. La chlorophylle est une biomolécule extrêmement importante, essentielle dans la photosynthèse, car elle permet aux végétaux d'absorber l'énergie de la lumière.
La chlorophylle absorbe la lumière la plus forte dans la partie bleue du spectre électromagnétique, suivie par la partie rouge. Cependant, il est un absorbeur pauvre de parties vertes et quasi-vertes du spectre, d'où la couleur verte, après absorption, de la chlorophylle contenant des tissus. On parle alors de spectre d'absorption, surtout dans le spectre visible mais le spectre électromagnétique ne doit pas oublié !
Les feuilles accueillent les chlorophylles pour les plantes, terrestres ou aquatiques :
Toute feuille de végétal incorpore de la chlorophylle pour pratiquer la photosynthèse et fournir de l'énergie à la plante. Ceci est également vrai pour les plantes aquatiques, y compris les plantes poissons rouges.
Rôle
La chlorophylle a un rôle de photosynthèse car le pigment est de couleur verte, associé obligatoirement à un chloroplaste. Ce rôle de la chlorophylle autorise un processus qui permet aux plantes et aux algues d'absorber l'énergie du soleil pour en tirer de l'énergie.
Utilité médicale et culinaire
La chlorophylle est exploitée en phytothérapie sous forme de chlorophylle liquide pour réduire certains problèmes intestinaux, en particulier les flatulences. La capacité antioxydante de la chlorophylline est environ 2000 fois celle du jus de bleuet et 20 fois celle du resvératrol, des molécules organiques luttant contre les dommages oxydatifs induits par des cancérigènes chimiques et les radiations.
Détails sur la chlorophylle :
La chlorophylle peut être trouvée dans les plantes ou prise en complément alimentaire. Elle peut avoir plusieurs avantages pour la santé, tels que la réduction du risque de cancer et l'aide à la cicatrisation de la peau.
En ce qui concerne son exploitation culinaire, la chlorophylle est inscrite en tant qu'additif alimentaire (colorant), et son E-numéro est E140. Les grands-chefs utilisent la chlorophylle pour colorer une variété d'aliments et de boissons en couleur verte, comme les pâtes et l'absinthe.
La chlorophylle n'est pas soluble directement dans l'eau, elle est d'abord mélangée avec une petite quantité d'huile végétale pour obtenir le soluté.
L'extrait liquide de chlorophylle a été considéré comme instable et toujours dénaturé jusqu'en 1997, quand Frank et Lisa Sagliano ont utilisé la lyophilisation de la chlorophylle liquide à l'Université de Floride (États-Unis) pour la stabiliser sous forme de poudre, et la préserver pour une utilisation future. Voir aussi un protochlorophyllide.
Cycle de la chlorophylle
Le cycle de la chlorophylle régule la construction et la destruction des complexes collecteurs de lumière. La chlorophylle a et la chlorophylle b sont les principaux constituants de l'appareil photosynthétique des plantes terrestres et des algues vertes.
La chlorophylle a est essentielle en photochimie, tandis que la chlorophylle b est apparemment indispensable à leur photosynthèse. Au lieu de cela, la chlorophylle b est nécessaire pour stabiliser les principales protéines de liaison à la chlorophylle récoltant la lumière.
La chlorophylle b est synthétisée à partir de la chlorophylle a et est catabolisée après sa reconversion en chlorophylle a. Ce système d'interconversion entre la chlorophylle a et la chlorophylle b fait référence au cycle de la chlorophylle.
Les niveaux de chlorophylle b sont déterminés par l'activité des trois enzymes participant au cycle de la chlorophylle, à savoir la chlorophylle a oxygénase, la chlorophylle b réductase et la 7-hydroxyméthylchlorophylle réductase. Cet article fait le point sur les progrès récents de l'analyse du cycle de la chlorophylle et de ses enzymes.
En particulier, il y a un impact de la modification génétique des enzymes du cycle de la chlorophylle sur la construction et la destruction de la machinerie photosynthétique. Cela révèle que les plantes régulent la construction et la destruction d'un sous-ensemble spécifique de complexes de collecte de lumière à travers le cycle de la chlorophylle.
Exemple avec la couleur dans le thé
Les épimères de chlorophylle et les pyrophéophytines ne se trouvent pas dans les jeunes pousses. La majeure partie de la chlorophylle est conservée lors de la fabrication du thé vert, créant ainsi une couleur verte. Dans le thé noir, la chlorophylle se dégrade et se transforme soit en phéophytine, soit d'abord en chlorophyllide, catalysé par la chlorophyllase, et enfin en phéophorbide.
La phéophytine est un pigment plus foncé avec une absorbance spécifique supérieure de 10 % à 665 nm par rapport au phéophorbide. La phéophytine est noire et le phéophorbide est brun; par conséquent, leur proportion relative détermine la noirceur, un critère important dans l'évaluation du thé noir fait. Néanmoins, une partie de la chlorophylle reste inchangée et la chlorophylle résiduelle a été liée à l'infusion terne et au goût herbacé du thé noir.
Cependant, certaines études ont suggéré que l'influence de la chlorophylle et des produits de dégradation sur la qualité du thé noir pourrait dépendre des niveaux d'autres composés chimiques, tels que les TR et les TF. À des concentrations élevées, les TF peuvent atténuer ou masquer l'influence négative de la chlorophylle sur l'apparence des infusions de thé noir.
Le thé Oolong, un thé de semi-oxydation, contient de la phéophytine b et de fortes concentrations de pyrophéophytine a mais de faibles concentrations de chlorophylle a et de chlorophylle b.
Histoire
La chlorophylle a été découverte en 1817 par les chimistes français Pelletier (1788–1842) et Caventou (1795–1877), qui ont réussi à l'isoler des feuilles des plantes.
Pelletier a présenté les méthodes, basées sur l'utilisation de solvants doux, qui ont permis pour la première fois d'isoler non seulement la chlorophylle, mais des substances d'une grande importance pharmacologique telles que la caféine, la colchicine ou la quinine.
En rapport avec "chlorophylle"
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