Symbiose : association durable et étroite entre deux organismes d’espèces différentes, le plus souvent à bénéfice mutuel. Les partenaires sont appelés « symbiotes ». Exemple : lichen (champignon + algue).

Endosymbiose : forme particulière de symbiose dans laquelle un partenaire vit à l’intérieur des cellules de l’autre. L’organisme hébergé s’appelle l’endosymbiote, l’organisme hébergeant est appelé l’hôte.

Endosymbiose primaire : endosymbiose résultant de la phagocytose d’une bactérie par une cellule eucaryote ancestrale, avec établissement d’une coopération durable. À l’origine des mitochondries (à partir d’α-protéobactéries) et des chloroplastes (à partir de cyanobactéries).

Endosymbiose secondaire : endosymbiose dans laquelle l’endosymbiote est lui-même une cellule eucaryote ayant déjà ses propres endosymbiotes primaires. Donne lieu à des organites entourés de 3 ou 4 membranes au lieu de 2. Exemple : chloroplastes des algues euglénoïdes.

Mitochondrie : organite cellulaire eucaryote responsable de la respiration cellulaire et de la production massive d’ATP. Issue d’une endosymbiose primaire ancienne (~1,5 milliard d’années) entre une cellule eucaryote ancestrale et une α-protéobactérie aérobie.

Chloroplaste : organite cellulaire végétal responsable de la photosynthèse. Issu d’une endosymbiose primaire entre une cellule eucaryote ancestrale (déjà porteuse de mitochondries) et une cyanobactérie photosynthétique. Présent chez les plantes vertes et les algues.

Cyanobactérie : bactérie photosynthétique unicellulaire ou filamenteuse, capable d’utiliser l’énergie lumineuse pour fixer le CO₂. La spiruline commercialisée en complément alimentaire est une cyanobactérie filamenteuse du genre Arthrospira. Les cyanobactéries sont à l’origine évolutive des chloroplastes des plantes.

Double membrane : les chloroplastes et les mitochondries sont délimités par deux membranes superposées (et non par une seule, comme la plupart des autres organites). Cette double membrane est une signature directe de leur origine endosymbiotique : la membrane interne dérive de la bactérie ancestrale, la membrane externe dérive du phagosome de la cellule hôte.

Thylakoïde : structure membranaire interne du chloroplaste (ou de la cyanobactérie) où ont lieu les réactions photochimiques de la photosynthèse. Les thylakoïdes contiennent les pigments photosynthétiques (chlorophylles, caroténoïdes…) et les complexes protéiques de la chaîne de transfert d’électrons photosynthétique.

Phycobilisome : complexe protéique antenne situé à la surface des thylakoïdes des cyanobactéries et de certaines algues. Il capte la lumière (notamment les longueurs d’onde non absorbées par la chlorophylle) et transfère l’énergie aux photosystèmes. Présent dans la spiruline. Absent chez les plantes vertes.

RuBisCO (Ribulose-1,5-Bisphosphate Carboxylase/Oxygénase) : enzyme centrale de la photosynthèse, responsable de la fixation du CO₂ atmosphérique sur le ribulose 1,5-bisphosphate dans le cycle de Calvin. C’est la protéine la plus abondante de la biosphère. Sa structure et son histoire évolutive seront étudiées en détail dans la Leçon 3.3 (argument clé : transfert horizontal du gène rbcS du chloroplaste vers le noyau).

Wolbachia : bactérie endosymbiotique de très nombreux arthropodes (insectes, crustacés) et nématodes. Capable de manipuler la reproduction de son hôte (féminisation, parthénogenèse induite, incompatibilité cytoplasmique). Étudiée comme exemple chez le cloporte (Leçon 3.4).

Cloporte : petit crustacé terrestre (genre Armadillidium) très commun. Étudié comme modèle d’endosymbiose avec Wolbachia, qui féminise les individus génétiquement mâles. Sera détaillé dans la Leçon 3.4.

Limace photosynthétique (Elysia chlorotica) : limace de mer capable de photosynthèse grâce aux chloroplastes qu’elle a séquestrés en consommant l’algue Vaucheria. Exemple spectaculaire combinant endosymbiose et transfert horizontal de gènes (gène pbso).

Pigments chlorophylliens : molécules colorées présentes dans les thylakoïdes, responsables de la capture de l’énergie lumineuse. Comprennent les chlorophylles (a, b, c, d selon les groupes), les caroténoïdes (carotènes, xanthophylles) et, chez les cyanobactéries et algues rouges, les phycobiliprotéines (phycocyanine, phycoérythrine). La comparaison des pigments par chromatographie est un argument fort de parenté évolutive entre chloroplastes et cyanobactéries (TP spiruline, Leçon 3.3).