Les Algues bleues nommées, suivant les auteurs, Cyanophycées, Schizophycées, Myxophycées ou Cyanobactéries forment avec les Bactéries l’embranchement des Schizophytes.
Les Cyanophycées se distinguent des Bactéries par la présence de chlorophylle A et de pigments accessoires hydrosolubles, les phycobilines rouge (phycoérythrine) et bleue (phycocyanine). Elles possèdent aussi des caroténoïdes: b-carotène, échinénone, zéaxanthine, myxoxanthophylle, etc.
- Gram -
- Photosynthétique (membrane bordée de Phycobilisome)
- Photosynthèse oxygénique (car libère de l'oxygène)
- Chlorophile A
- Phycobilines rouge et bleue
- Donneur d'electron : H2O
- Accepteur final d'electron : O2
- Métabolisme : Photoautolitotrophe aérobie
- Possède le cycle de Calvin
- Non Mobile ou mobile par glissement ou mobilité à l'aide de vacuole à gaz.
La cellule de Cyanobactérie
Les cellules des Cyanophycées montrent une coloration homogène car elles n’ont pas de plastes individualisés. Au microscope optique, on distingue cependant une zone périphérique colorée, le chromoplasma, et une partie centrale plus claire, le centroplasma.
En microscopie électronique, le chromoplasma révèle des lamelles doubles, sorte de sacs écrasés: les thylakoïdes. Ceux-ci rappellent par leur structure les plastes des algues bien qu’ils ne soient pas entourés par une membrane spécialisée. Ce sont les organites photosynthétiques; ils portent des granules de chlorophylle et des grains de phycobilines .
Outre la photosynthèse, ils assurent deux autres fonctions: la respiration et, chez certaines espèces, la fixation de l’azote atmosphérique, propriété qui a fait utiliser certaines Cyanophycées (Anabaena, Nostoc) comme engrais verts au même titre que les Légumineuses. La fixation de l’azote de l’air par les Cyanophycées présente un aspect pratique, car elle peut apporter, dans les expériences faites dans des rizières au Soudan, de 50 à 80 kg d’azote à l’hectare. Les thylakoïdes sont le plus souvent en disposition pariétale concentrique chez les formes cylindriques ou sphériques; plus rarement en disposition radiale. De plus, le chromoplasma renferme de nombreuses inclusions: des grains de polyglucoside, des grains protéiques très réfringents , cyanophycine (polypeptide non fabriqué par le Ribosome: multi-(L-Arg)-Poly-(L-Asp) ), de la volutine (polyphosphate), des globules lipidiques, des ribosomes riches en acide ribonucléique. Enfin, certaines Cyanophycées, surtout parmi les espèces planctoniques, ont des pseudo-vacuoles gazeuses, faisceaux de petits cylindres contenant de l’azote .
Le centroplasma ou nucléoplasme qui fait fonction de noyau reste diffus et sans membrane limitante; il renferme cependant de l’acide désoxyribonucléique, colorable par les réactifs histologiques classiques (Feulgen, hématoxyline, etc.) et visible au microscope électronique sous forme de fines aiguilles de 250 nm.
Les cellules sont limitées par une fine membrane où le microscope électronique permet de reconnaître quatre couches différentes dont l’une, interne, est riche en mucopolymères, mucopeptides présents aussi dans les membranes des bactéries. Une gaine épaisse, riche en caroténoïdes, enrobe souvent la membrane. Certaines Cyanophycées filamenteuses mobiles présentent une ceinture de pores entourant les cloisons intercellulaires.
La cytologie des Cyanophycées peut donc se définir par un ensemble de caractères négatifs: absence de membrane nucléaire, de membrane plastidiale, absence de mitochondries, de reticulum, absence de chromosomes, absence de flagelles.
De nombreuses Cyanophycées filamenteuses possèdent des cellules d’aspect très particulier: une membrane épaisse à pores renflés, un contenu cellulaire de teinte jaunâtre qui semble homogène et sans structure. Ces «hétérocystes» ne se divisent ou ne germent que fort rarement; ils donnent l’impression de cellules mortes ou inactives. Le microscope électronique permet de préciser leur structure: la membrane présente de nombreuses couches; les thylakoïdes persistent mais se groupent en réseau complexe; les granules intracellulaires sont en régression ainsi que les polyglucosides et les polyphosphates.
Cependant les hétérocystes conservent leur activité respiratoire. Le rôle des hétérocystes reste mal connu mais ils interviennent dans la fixation de l’azote, la formation des akinètes et la respiration.
Les cellules des Cyanophycées montrent une coloration homogène car elles n’ont pas de plastes individualisés. Au microscope optique, on distingue cependant une zone périphérique colorée, le chromoplasma, et une partie centrale plus claire, le centroplasma.
En microscopie électronique, le chromoplasma révèle des lamelles doubles, sorte de sacs écrasés: les thylakoïdes. Ceux-ci rappellent par leur structure les plastes des algues bien qu’ils ne soient pas entourés par une membrane spécialisée. Ce sont les organites photosynthétiques; ils portent des granules de chlorophylle et des grains de phycobilines .
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Une des caractéristiques des cyanobactéries est qu'elles possèdent des thylacoïdes (chloroplasme), siège de la photosynthèse, recouvert de phycobilysomes (granules protéiques) associées à une partie pigmentaire, ce qui donne les phycobiliprotéines.Elle se présentent soit sous forme d'oligomères (ab) soit sous forme monomère a+b+chromophore (par exemple le pigment phicocyanine). Le thylacoïde contient en outre du b carotène, des oxycarotenoïdes et de la chlorophylle. |
Outre la photosynthèse, ils assurent deux autres fonctions: la respiration et, chez certaines espèces, la fixation de l’azote atmosphérique, propriété qui a fait utiliser certaines Cyanophycées (Anabaena, Nostoc) comme engrais verts au même titre que les Légumineuses. La fixation de l’azote de l’air par les Cyanophycées présente un aspect pratique, car elle peut apporter, dans les expériences faites dans des rizières au Soudan, de 50 à 80 kg d’azote à l’hectare. Les thylakoïdes sont le plus souvent en disposition pariétale concentrique chez les formes cylindriques ou sphériques; plus rarement en disposition radiale. De plus, le chromoplasma renferme de nombreuses inclusions: des grains de polyglucoside, des grains protéiques très réfringents , cyanophycine (polypeptide non fabriqué par le Ribosome: multi-(L-Arg)-Poly-(L-Asp) ), de la volutine (polyphosphate), des globules lipidiques, des ribosomes riches en acide ribonucléique. Enfin, certaines Cyanophycées, surtout parmi les espèces planctoniques, ont des pseudo-vacuoles gazeuses, faisceaux de petits cylindres contenant de l’azote .
Le centroplasma ou nucléoplasme qui fait fonction de noyau reste diffus et sans membrane limitante; il renferme cependant de l’acide désoxyribonucléique, colorable par les réactifs histologiques classiques (Feulgen, hématoxyline, etc.) et visible au microscope électronique sous forme de fines aiguilles de 250 nm.
Les cellules sont limitées par une fine membrane où le microscope électronique permet de reconnaître quatre couches différentes dont l’une, interne, est riche en mucopolymères, mucopeptides présents aussi dans les membranes des bactéries. Une gaine épaisse, riche en caroténoïdes, enrobe souvent la membrane. Certaines Cyanophycées filamenteuses mobiles présentent une ceinture de pores entourant les cloisons intercellulaires.
La cytologie des Cyanophycées peut donc se définir par un ensemble de caractères négatifs: absence de membrane nucléaire, de membrane plastidiale, absence de mitochondries, de reticulum, absence de chromosomes, absence de flagelles.
De nombreuses Cyanophycées filamenteuses possèdent des cellules d’aspect très particulier: une membrane épaisse à pores renflés, un contenu cellulaire de teinte jaunâtre qui semble homogène et sans structure. Ces «hétérocystes» ne se divisent ou ne germent que fort rarement; ils donnent l’impression de cellules mortes ou inactives. Le microscope électronique permet de préciser leur structure: la membrane présente de nombreuses couches; les thylakoïdes persistent mais se groupent en réseau complexe; les granules intracellulaires sont en régression ainsi que les polyglucosides et les polyphosphates.
Cependant les hétérocystes conservent leur activité respiratoire. Le rôle des hétérocystes reste mal connu mais ils interviennent dans la fixation de l’azote, la formation des akinètes et la respiration.
- Rappel sur la photosynthèse:
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| 2 NADP+ + 2 H20 + 2 ADP --> 2NADPH
+ 2H+ + 2ATP + O2 CO2 + 3ATP +2NADPH --> (CH2O) + 3ADP+Pi + 2 NADP+ |
- Aspect Fonctionnel chez les cyanobactéries:
-Bacteries possédant des hétérocystes:
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Certaines cyanobactérie (Anabaena,
Nostoc) possèdent la propriété de fixer
du diazote. Les Hétérocystes permettent cette fixation de N2 |
En effet, les Hétérocystes sont très sensibles à l 'Oxygène:
En présence d'Oxygène, la nitrogénase à une activité très diminuée , les Hétérocystes sont peu différencié et protège mal la nitrogénase.
En absence d'Oxygène, lescellules sont végétatives et fabriquent la nitrogénase.Il n'y a pas de différenciation en hétérocyste.
De plus, la différenciation des hétérocystes est également dépendante du NH4
En présence de NH4, il n'y a pas de différenciation en Hétérocystes.
En absence de NH4, il y a cette différenciation en Hérérocystes.
