Présentation Générale du Règne Fongique PDF

PRESENTATION GENERALE DU REGNE FONGIQUE Qu’est-ce qu’un champignon ? Un champignon est un organisme qui appartient à un règne précis, unique, monophylétique c’est-à-dire qu’ils ont tous un ancêtre commun. Ce sont des organismes qui sont soit unicellulaires soit pluricellulaires, qui poss...

PRESENTATION GENERALE DU REGNE FONGIQUE Qu’est-ce qu’un champignon ? Un champignon est un organisme qui appartient à un règne précis, unique, monophylétique c’est-à-dire qu’ils ont tous un ancêtre commun. Ce sont des organismes qui sont soit unicellulaires soit pluricellulaires, qui possèdent une paroi contenant des glucanes et de la chitine et qui sont hétérotrophes vis-à-vis du carbone. Historiquement, on rangeait les champignons dans un groupe qui s’appelait les thallophytes cryptogames. Dans ce groupe on trouvait ce que les botanistes considéraient comme des plantes pas très évoluées, dégénérées. On y trouvait les mousses, les fougères, les algues. Les thallophytes sont un groupe polyphylétiques d’organismes non mobiles décrits comme des « plantes inférieures », non vascularisées, sans feuille, ni tige, ni racine, possédant un corps indifférencié : le thalle. Ce qui accompagne la présence d’organes, c’est le système circulatoire qui permet d’alimenter les différents organes, ici il n’y avait pas de vaisseaux conducteurs qui pouvaient véhiculer les nutriments, d’où la notion de thalle. Le terme « cryptogame » fait référence à leur reproduction par spore. La reproduction sexuée (croisement) est ainsi cachée. Lorsque l’on regarde l’organisation d’un champignon c’est juste une partie que l’on va appeler l’organe fructifère, c’est l’équivalent du fruit. Le fruit est en général ce qui sert à produire la descendance donc les graines. Chez les champignons, les graines ce sont les spores. Si on regarde le schéma ci-dessus, on voit qu’il s’agit d’une accumulation de filaments qui s’assemblent. Ce n’est donc pas une structure très différenciée. Si on part d’un organisme pluricellulaire, pour assurer le développement de cet organisme, le noyau se divise par mitose, le contenu cytoplasmique augmente, lorsque le volume est suffisamment gros la cellule se sépare pour pouvoir donner deux cellules filles. Ici c’est presque la même chose sauf que la cellule ne se sépare pas, ça continue avec x noyaux. Si on dépose une spore sur une boîte de pétri. Cette spore va germer, former des filaments qui vont se ramifier et former une colonie. L’ensemble des filaments constitue ce que l’on appelle le mycélium ou colonie mycélienne. Cet ensemble de filaments peu différencié est ce que l’on appelle aussi le thalle. 1  Ce thalle de temps en temps peut produire des organes fructifères non différenciés même si ils peuvent paraitre différenciés (exemple : champignon de Paris). Les thallophytes sont un règne qui se reproduisent par spores mais avant on ne voyait pas comment se réalisait la reproduction sexuée d’où la notion qu’elle était cachée. Il apparaissait des spores qui généraient des individus génétiquement différents mais on ne savait pas à quel moment s’était passée la reproduction. A l’époque les botanistes se sont beaucoup trompés, ils pensaient que les champignons étaient un règne proche du règne des plantes alors qu’il est en réalité plus proche de celui des animaux. Les champignons et les animaux sont regroupés dans un super règne que l’on appelle les Opisthokontes. On a au sein de ce règne des organismes unicellulaires que l’on a du mal à classer entre champignons ou animaux. Caractères fondamentaux du règne fongique : Le mode de nutrition des champignons se fait par absorption. Les champignons sont hétérotrophes vis-à-vis du carbone, ils doivent donc se nourrir de matière organique. Ce carbone organique peut être du sucre, des protéines, des lipides. Si une cellule animal veut se nourrir, elle va s’approcher de son aliment cible et le faire pénétrer à l’intérieur. C’est le cas par exemple de la phagocytose chez certains protozoaires. Un champignon ne peut pas faire d’endocytose car il possède une paroi de glucanes et de chitine. La stratégie va alors être de sécréter des enzymes qui peuvent être des protéases par exemple si le champignon se nourrit de protéines. Les enzymes sont relarguées par le site apical car c’est une zone où la paroi est très fine. C’est-à-dire que la digestion de la matière organique se fait à l’extérieur de la cellule. On appelle ça la digestion exo cellulaire. Les enzymes vont donc hydrolyser la protéine en petites molécules qui eux peuvent diffuser à travers la paroi et la membrane. Le composant principal de la paroi des champignons est la chitine, c’est un polymère de N- acétylglucosamine. Relation croissance apicale et paroi : La croissance d’un filament est toujours apicale. Il y’a des variations du contenu du cytoplasme en fonction de la zone où on se trouve. Plus on se trouve dans une zone ancienne, plus la paroi est épaisse. La croissance du filament est donc polaire et apicale. C’est au niveau de l’apex de l’article terminal de l’hyphe que siège la croissance, lieu où la paroi n’est pas encore organisée en microfibrille et où la paroi est peu rigide voire absente. 2  D’importants courants cytoplasmiques sont dirigés vers l’apex ce qui constitue le moteur de la croissance. Au niveau de la membrane cytoplasmique de l’apex aboutissent de nombreuses vésicules apportant les matériaux nécessaires à sa constitution. Les matériaux (chitines, glucanes, protéines de structure,…) vont se rigidifier en polymérisant (réticulation) pour former la paroi mature de la partie sub-apicale de l’hyphe terminal. On suppose qu’à l’extrémité de l’apex il n’y a pas d’éléments pariétaux ce qui favorise à la fois la croissance mais aussi la sécrétion de grosses molécules en particulier des protéines. Comportement nutritionnel des champignons : Pour se nourrir, les champignons peuvent utiliser de la matière organique morte. Ces champignons qui consomment de la matière organique morte sont anciennement appelés « saprophytes » mais que l’on appelle maintenant les « nécrotrophes ». A coté de cela, on a les champignons qui se nourrisse de matière organique vivante, c’est le que l’on appelle les « biotrophes ». Au sein des biotrophes, il y’a plusieurs catégories. On va avoir les biotrophes qui vont se développer sur de la matière organique vivante mais qui vont avoir un effet délétère sur cet organisme vivant, ce sont des champignons dits « parasites » ou « pathogènes ». Dans cette catégorie on va avoir des biotrophes dits obligatoires c’est-à-dire qu’ils ne se développent que sur de la matière organique vivante. Ensuite, on a les biotrophes transitoires ou hémibiotrophes, ce sont des champignons qui vont infecter un organisme vivant ce qui va aboutir à la mort de la plante mais qui peuvent continuer à se développer sur la plante morte, il vont donc au bout d’un moment utiliser de la matière organique morte. On a également les champignons dits opportunistes, ce sont ceux qui n’ont pas d’effets pathogène mais qui vont profiter d’un état de faiblesse d’un organisme pour se développer. 3 Mode de vie des champignons : Il existe aussi des champignons qui vont avoir un effet positif sur l’hôte. On appelle ça des organismes symbiotiques. Une symbiose est une association entre deux organismes vivants qui est bénéfique pour les deux. Ces champignons symbiotiques sont surtout situés au niveau des racines des arbres. Un grand nombre de champignons (de différents phylla) sont capables d’établir une symbiose avec un partenaire autotrophe macroscopique (plante) en formant une association appelée Mycorhize, avec les racines. La plante fournit la matière organique carbonée et le champignon augmente la surface d’absorption des racines. Il existe des ectomycorrhizeaes pour lesquelles les filaments des champignons s’entourent chez les filamenteux, autour du poil racinaire. Cela va former un manchon que l’on appelle aussi le réseau filamenteux. La zone de contact entre le champignon et les racines et très étroite. Lorsque la mycorhization se met en place, le champignon va sécréter des protéines qui vont pénétrer dans les voies racinaires pour modifier l’expression génétique des noyaux racinaires. L’intérêt pour le champignon est de récupérer les glucides contenue dans la sève de la plante. Le champignon, en plus d’augmenter la surface racinaire, permet à la plante de mieux résister aux aléas environnementaux et de faire face aux organismes pathogènes qui pourraient attaquer l’arbre. Toutes les plantes ne peuvent pas être assujetties à une symbiose. Pour les endomycorhiziens, c’est le même principe, on a une association symbiotique, mais au lieu de d’enrouler autour du pôle racinaire, les champignons vont pénétrer à l’intérieur du poil racinaire. Ces champignons ne pénètrent pas dans les cytoplasmes des cellules racinaires, mais se ramifient le long de la membrane plasmique de la cellule, cela diminue le volume du cytoplasme et créé une zone d’échange au niveau de la membrane. D’un point de vue évolutif, les endomycorhizes sont beaucoup plus anciennes, elles étaient présentent à l’époque où les plantes sont sorties de l’eau. Exemple symbiose lynchénique : les champignons s’associent avec un partenaire chlorophyllien microscopique (algue ou cyanobactérie). 4