Les chlorophycées (du mot grec chloros, signifiant « vert ») constituent une classe extrêmement importante et importante d’algues vertes. Les membres peuvent être unicellulaires, coloniaux ou filamenteux. Les cellules des chlorophycées unicellulaires et coloniaux peuvent avoir deux flagelles ou plus.
Il existe environ 2 650 espèces vivantes de chlorophycées. Les principales caractéristiques de la classe (et de la plupart des plantes) sont l’utilisation de l’amidon comme principale réserve alimentaire et les chloroplastes verts avec les chlorophylles a et b. Malgré les caractéristiques des plantes, ce groupe d’algues n’est pas directement lié aux plantes terrestres précoces.
Les chlorophycées sont presque entièrement limités aux habitats d’eau douce et terrestres. Certains membres de cette classe se sont adaptés à la vie sur la neige sous forme d’algues des neiges. Les algues des neiges donnent à la neige une couleur rouge-bordeaux ou orange en raison des niveaux élevés de pigments caroténoïdes inhabituels dans les cellules des algues.
Il existe une variété de modes de reproduction asexuée et sexuée parmi les membres de cette classe. La reproduction sexuée est caractérisée par la formation d’un zygote produit par fusion gamétique.
Les chlorophycées présentent des différences au cours de la division cellulaire par rapport aux autres groupes d’algues vertes. Par exemple, ils produisent un ensemble de microtubules, le phycoplaste, qui est parallèle au plan de division cellulaire.
Diversité
Diversité
Les Chlorophycées comprennent des algues vertes familières. Les chlorophycéens les plus célèbres sont peut-être Chlamydomonas (du mot grec chlamys, signifiant « tissu ») et Volvox (du latin volvo, signifiant « rouler »).
Les deux sont des modèles de recherche importants dans les laboratoires. Les chlorophycées se répartissent en plusieurs ordres, dont les Volvocales, les Chlorococcales, les Chaetophorales et les Oedogoniales.
Volvocales
Les membres de l’ordre des Volvocales comprennent à la fois des organismes unicellulaires, tels que ceux du genre Chlamydomonas avec leurs deux flagelles égaux, et des formes coloniales. Les Chlamydomonas sont un grand genre de chlorophycées.
Plus de six cents espèces ont été décrites dans le monde. Les Chlamydomonas représentent probablement la structure la plus primitive parmi les chlorophycéens. Néanmoins, leurs caractéristiques cellulaires de base peuvent être trouvées parmi d’autres représentants de cet ordre.
Une paroi cellulaire constituée de glycoprotéines, plutôt que de cellulose, entoure chaque cellule de Chlamydomonas. À l’intérieur de la cellule, il y a un seul grand chloroplaste et un pyrénoïde, qui forme de l’amidon.
D’autres structures cytoplasmiques comprennent la vacuole contractile plutôt qu’une vacuole centrale. La vacuole contractile est responsable de l’élimination de l’eau de la cellule. Les cellules de Chlamydomonas sont capables de phototaxie: Elles nagent vers une lumière modérée mais loin de la lumière de haute intensité.
Le pigment de type rhodopsine est leur photorécepteur principal. Dans des conditions sèches, les Chlamydomonas forment un stade palmelloïde, dans lequel les cellules non flagellées sont maintenues ensemble par un mucilage commun.
Les chlamydomonas se reproduisent de manière asexuée par division cellulaire. En outre, les cellules de cette algue peuvent devenir des gamètes. Chez la plupart des espèces de Chlamydomonas, les gamètes mâles et femelles apparaissent de la même manière ; ils sont désignés (+) et (–).
Les flagellés coloniaux de l’ordre des Volvocales vont de simples colonies de Gonium à des sphères de Volvox visibles sans grossissement avec jusqu’à plusieurs milliers de cellules et une sorte de spécialisation cellulaire.
Les Volvox sont l’une des formes coloniales d’algues vertes les plus avancées structurellement.Seules les cellules spécialisées participent à la reproduction. Au cours de la reproduction asexuée, certaines cellules de Volvox se divisent et se renflent vers l’intérieur, formant de nouvelles colonies filles, qui sont maintenues pendant un certain temps dans la colonie mère. Les Volvox sont également capables de reproduction sexuée. Ils produisent des gamètes qui se différencient en spermatozoïdes et en ovules.
Chlorococcales
Les membres de l’ordre des Chlorococcales comprennent des algues unicellulaires et coloniales non mobiles. Des représentants typiques de la forme unicellulaire non motile se trouvent dans le Chlorococcum. Ils se présentent sous forme de cellules individuelles sphériques ou d’agrégats cellulaires et produisent des zoospores flagellées.
Des exemples de représentants coloniaux des Chlorococcales sont l’Hydrodictyon, communément appelé « filet d’eau »; le Pediastrum, célèbre pour sa forme distinctive en forme d’étoile; et le Scenedesmus, habitants répandus du phytoplancton d’eau douce.
L’ordre des Chlorococcales a maintenant été divisé sur la base de données de séquences d’acide ribonucléique ribosomique (ARN) de petite sous-unité en plusieurs groupes, y compris les clades Sphaeropleales, Tetracystis et Dunaliella.
Chaetophorales et Œdogonales
Chaetophorales et Oedogoniales
Les plus complexes de la classe des Chlorophycées sont les membres filamenteux des ordres Chaetophorales et Oedogoniales, dont certains présentent des caractéristiques observées principalement chez les plantes. Les algues vertes chaétophoraléennes ont des corps ressemblant à des plantes avec un système de branches primaires et secondaires.
Les Draparnaldia (du nom de Jacques Phillipe Raymond Draparnaud, naturaliste français) de l’ordre des Chaetophorales ont un axe filamenteux principal avec des cellules relativement grandes, des branches primaires avec des cellules plus petites et des branches secondaires avec des cellules encore plus petites.
Un représentant des Oedogoniales, l’algue verte Oedogonium (du grec oidos, signifiant « gonflement »), a fait l’objet d’études intenses pour sa technique de division cellulaire inhabituelle.
La totalité du contenu d’une cellule d’œdogonium peut être utilisée dans le traitement d’une grande zoospore à flagelles multiples. Les membres de Bulbochaete (du grec bolbos, signifiant « bulbe ») ressemblent à l’Œdogonium dans la division cellulaire, mais diffèrent en étant ramifiés et en ayant une cellule ciliée distinctive à l’extrémité de chaque branche.
Utilisations technologiques
Quelques algues vertes chlorophycées ont une valeur commerciale. Ces algues sont de bons candidats pour la production industrielle d’hydrogène gazeux car elles sont capables de libérer le gaz de l’eau en utilisant l’énergie solaire. L’hydrogène gazeux est un carburant souhaitable pour l’environnement car la combustion de l’hydrogène produit de l’eau et peut être converti efficacement en électricité.
Un autre organisme « commercial » est Dunaliella salina, une algue d’eau salée qui accumule des quantités massives de bêta-carotène, un antioxydant vital également utilisé dans les colorants alimentaires et dans les produits pharmaceutiques.
Selenastrumcapricornutum sont les biomoniteurs algaux les plus utilisés dans la détection de la pollution de l’eau. Les chlorophycéens sont utilisés dans les systèmes d’aquaculture en eau douce comme nourriture pour les poissons.L’hématocoque est une algue susceptible d’alimenter le saumon.
Les algues contiennent de grandes quantités du pigment astaxanthine, responsable de la coloration rouge typique de la chair du saumon. Les chlorelles (anciennement classées dans l’ordre des Chlorococcales) sont célèbres à la fois comme systèmes expérimentaux dans la découverte du cycle de Calvin photosynthétique et comme aliments naturels en Asie.