Un chloroplaste est un type de structure, appelé organite, que l’on trouve dans les plantes et où se produit la photosynthèse. Normalement présents dans les feuilles des plantes, les chloroplastes contiennent tous les composants qui permettent à la plante de convertir la lumière du soleil en énergie utilisable. Les principaux composants des chloroplastes sont les membranes, la chlorophylle et d’autres pigments, le grana et le stroma.
Les chloroplastes sont l’un des composants les plus importants d’une plante car tout le processus de photosynthèse s’y déroule. Chaque cellule d’une feuille de plante peut contenir 50 de ces organites. Les chloroplastes n’apparaissent que chez les organismes eucaryoques, qui sont principalement non animaux.
Il existe trois types de membranes dans les chloroplastes : la membrane externe, la membrane interne et les membranes thylakoïdes. La membrane externe entoure le chloroplaste et permet aux molécules d’entrer et de sortir de l’organite sans discrétion. La membrane interne est située sous la membrane externe et est plus discriminatoire quant à ce qu’elle permet d’entrer et de sortir du chloroplaste. Les membranes thylakoïdes se trouvent à l’intérieur de la membrane interne et sont disposées en piles qui sont reliées entre elles par des lamelles stromales. Ces lamelles servent de charpente ou de squelette pour chaque chloroplaste.
La chlorophylle est un pigment vert qui recueille la lumière solaire nécessaire à la photosynthèse. Située dans les membranes thylacoïdes, la chlorophylle est à l’origine de la coloration verte des feuilles. D’autres pigments, tels que les caroténoïdes, qui rendent les carottes oranges, se trouvent également dans les membranes thylakoïdes.
Habituellement, ces autres pigments se trouvent en quantités beaucoup plus faibles que la chlorophylle. Chaque pigment absorbe différentes longueurs d’onde de lumière. Par exemple, la chlorophylle absorbe toutes les longueurs d’onde sauf le vert, c’est pourquoi le pigment apparaît vert à l’œil.
Les grana sont des empilements de membranes thylakoïdes. Chaque granum stocke la lumière du soleil obtenue par la chlorophylle et obtient de l’eau (Hsub2O) et du dioxyde de carbone (CO2) d’autres parties des feuilles pour former un type de sucre (C6H12O6) que la plante utilise pour se nourrir. C’est le processus dépendant de la lumière de la photosynthèse. Le sucre qui n’est pas immédiatement utilisé par la plante est converti en adénosine triphosphate (ATP) et est stocké pour une utilisation ultérieure. Ce processus se produit également dans le grana.
Le stroma est une substance semblable à un gel qui entoure les membranes thylakoïdes dans chaque chloroplaste. Les enzymes du stroma récupèrent l’ATP et le reconvertissent en sucres qui sont ensuite utilisés par les plantes. Ce processus est appelé réaction sombre car, contrairement aux réactions dépendantes de la lumière, il ne dépend pas de la lumière du soleil pour se terminer. La conversion de l’ATP en sucre est connue sous le nom de cycle de Calvin.