Cours de Biologie Généale (12 novembre 2024) PDF

12-11-24 Définir la VIE? UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 1 1 (champignons) UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 2 2...

12-11-24 Définir la VIE? UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 1 1 (champignons) UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 2 2 1  12-11-24 Règne des Protistes Toutes les espèces Protistes = Eucaryotes Vie unicellulaire libre ; plus rarement en colonies avec fonctions individuelles ET distribution simple du travail entre cellules Probablement ancêtres des champignons, des plantes et des animaux avec 3 groupes principaux :  Protozoaires, à affinités animales  Protophytes, à affinités végétales  Protistes, à affinités avec les champignons UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 3 3 Aujourd’hui :  Caractère polyphylétique des Protistes démontré  La polyphylie est la propriété d'un groupe d'espèces de ne pas comporter d'ancêtre commun dans le groupe  Par ailleurs, sans unité écologique ou morphologique  Pertinence d'un tel groupe?  Au total, les scientifiques reconnaissent aujourd'hui ± 60 lignées UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 4 4 2  12-11-24 Protozoaires (à affinités animales) : « Protozoaires » = « premiers animaux » Unicellulaires hétérotrophes et comptent des milliers d’espèces Eaux douces ou salées, dans le sable sec, et dans les sols humides Certains sont parasites superficiels ou internes d’autres organismes UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 5 5 Reproduction de type asexuée par mitose, mais de nombreuses espèces ont également un cycle sexué en cas de conditions environnementales adverses  Stade zygote résistant aux conditions défavorables grâce à une paroi épaisse et un métabolisme ralenti des kystes 4 phyla principalement en fonction du mode de déplacement : 1) MASTIGOPHORA 2) SARCODINA 3) SPOROZOAIRES 4) CILIES UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 6 6 3  12-11-24 1. Mastigophora :  Un ou plusieurs flagelles (zooflagellés)  Eaux douces ou salées, nage libre, glissement à la surface des rochers, ou encore sessiles  Certaines espèces symbiotiques (ex. dans l’intestin de termites, digestion de la cellulose) Trachelomonas UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 7 7  « Trypanosoma gambiense » = zooflagellé vecteur de la maladie du sommeil chez l’homme via un piqûre par la « mouche tsétsé » infestée http://www.bio-top.net/Schemas/trypanosoma_gambiense.gif UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 8 8 4  12-11-24 2. Sarcodina :  Amiboïdes (ex. type : « Amoeba proteus »)  Déplacement par des pseudopodes, extensions mobiles de leur corps amorphe et flexible http://3.bp.blogspot.com/_JH5V53bePTI/S7zvff97lVI/AAAAAAAAAAs/5oIDLuOfuag/s1600/p_amoeba+proteus+01.jpg UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 9 9  Les pseudopodes servent aussi à capturer la nourriture stockée dans une vacuole alimentaire où elle est digérée sous l’action d’enzymes  Eau douce et utilise une « vacuole contractile » pour expulser l’eau de leur corps cellulaire, ce qui leur permet de maintenir l’équilibre hydrique  « Foraminifères » et « Radiolaires » = Sarcodina marins qui sécrètent une coquille minérale dure autour de leur corps (formation des fonds des océans) UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 10 10 5  12-11-24 Foraminifères Radiolaires UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 11 11 3. Sporozoaires :  Parasites formant des spores dont les formes adultes sont incapables de se déplacer, alors que les stades immatures se déplacent à l’aide de pseudopodes  Parfois avec cycle de vie complexe nécessitant plusieurs hôtes différents en fonction du stade de développement UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 12 12 6  12-11-24 UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 13 13 14 14 7  12-11-24 4. Ciliés : Le plus grand nombre d’espèces Présence de cils (courtes expansions cytoplasmiques utilisées pour le déplacement et dans certains cas pour rabattre les particules alimentaires vers la fente orale) Eaux douces et salées, nagent librement, rampants, sessiles, ou encore parasites d’animaux Cytoplasme est différencié en un ectoplasme externe rigide (gel) et un endoplasme interne granuleux plus fluide Une pellicule repose juste sur la membrane cellulaire UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 15 15  Parfois, présence de filaments allongés appelés « trichocystes » (défense ou ancrage à la surface de matériau flottant pendant le repas)  Caractéristique importante des Ciliés : présence de deux noyaux!! « Macronucleus » « Micronucleus » contrôle les activités dirige la division métaboliques cellulaire UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 16 16 8  12-11-24 Reproduction asexuée par scissiparité ET sexuée par conjugaison UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 17 17 Reproduction par « conjugaison » 1) Fusion au niveau des 2) Dégénérescence des macronuclei et méiose des micronuclei en 4 noyaux haploïdes fentes orales dont 3 dégénèrent Division du noyau restant 5) Division 4) Formation de macro- et micro-nuclei 3) Migration d’un noyau dans l’autre cellule et fusion avec le gamète stationnaire UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 18 18 9  12-11-24 Protistes fongiformes (à affinités avec les champignons) 2 groupes d’organismes considérés comme Protistes ont des modes de vie et de nutrition proches de ceux des champignons : Myxomycota et Acrasiomycota 1. Myxomycota : (Myxomycètes plasmodiaux)  Sols forestiers humides, sur des morceaux de bois et des plantes en décomposition  Amorphes et de différentes couleurs (blancs, jaunes, ou rouges) UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 19 19  Cycle de vie débute sous la forme d’une masse multinucléée ou « plasmodium » qui glisse comme une amibe et engouffre les bactéries et autres petits morceaux de matière organique  Noyaux diploïdes et, à certains moments de la vie, le plasmodium s’immobilise et forme des « corpuscules de fructification » portant les « sporanges » qui renferment les « spores » UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 20 20 10  12-11-24 Animal UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 21 21 2. Acrasiomycota : (Myxomycètes cellulaires)  le cycle de vie des myxomycètes cellulaires, souvent appelés « amibes sociales », est différent de celui des myxomycètes plasmodiaux  Corpuscules de fructification = « sporocarpes » et les spores sont portées par le vent, l’eau, ou les insectes vers de nouveaux lieux  Si conditions favorables  germination des spores : lorsque la paroi des spores se désintègre, une amibe s’en extirpe à l’aide de pseudopodes UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 22 22 11  12-11-24 UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 23 23  Ces amibes possèdent une membrane cellulaire, un noyau, un nucléole, des vacuoles contractiles et alimentaires, des mitochondries et du réticulum endoplasmique  L’amibe haploïde libre se nourrit de matière organique du sol et grossit jusqu’à une taille optimale avant de se diviser par mitose et cytokinèse, produisant des cellules filles également haploïdes  Leur comportement change alors puisqu’elles arrêtent de se nourrir et se déplacent jusqu’à rencontrer des partenaires pour former une masse compacte UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 24 24 12  12-11-24  Donc, les acrasiomycètes ont un cycle de vie caractérisé par l'alternance de formes unicellulaires (ex. amibe acrasiale et spore) et de formes multicellulaires (ex. limace amibiale et le sporocarpe) UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 25 25 Les Protophytes (à affinités végétales) 1. Euglénophytes :  Représentant typique = « Euglena »  Unicellulaire présentant des caractéristiques à la fois animales et végétales  Chlorophylle a et b et certains caroténoïdes  photosynthèse UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 26 26 13  12-11-24  Pas de paroi cellulaire  Nage à l’aide d’un flagelle  Possède un œil rudimentaire sensible à la lumière appelé « stigma » et une grande vacuole contractile  « corps pyrénoïde » qui assure la synthèse du « paramylum », un produit de stockage d’hydrates de carbone particulier aux Euglènes  Reproduction par voie asexuée selon une division mitotique longitudinale. Cependant, au cours de la mitose, la membrane cellulaire reste intacte et le nucleus persiste UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 27 27 2. Chrysophytes :   algues jaune-vert, brunes et les diatomées  Pour la plupart unicellulaires et reproduction par voie sexuée  Chlorophylle a et c et de la fucoxanthine (caroténoïde conférant une coloration dorée)  Eaux douces ou salées, et dans les endroits humides  Généralement 2 flagelles de longueurs inégales à l’extrémité antérieure du corps ; mais certaines n’en ont qu’un seul et d’autres pas du tout UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 28 28 14  12-11-24  Les Diatomées sont des cellules diploïdes sans flagelle dont la paroi cellulaire est double et imprégnée de silice et de pectine avec des structures en puits et crêtes  Lorsqu’elles meurent, leurs coquilles tombent au fond de l’eau où elles se désintègrent et forment la « terre de diatomée» qui est exploitée comme pierre abrasive, pour fabriquer des détergents et autres fertiliseurs, comme matière poreuse filtrante (vins et brasserie), … UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 29 29 3. Dinoflagellés :  petits Protistes généralement unicellulaires et portant 2 flagelles dont un s’étend longitudinalement depuis l’extrémité postérieure de la cellule et l’autre entoure la partie centrale  Certains affichent aussi des trichocystes comme la paramécie et d’autres ont des « nématocystes » ou cellules urticantes UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 30 30 15  12-11-24  Noyau très inhabituel puisque les chromosomes n’ont pas de centromères et restent en bâtonnets courts et épais même durant l’interphase. Pendant la mitose, la membrane nucléaire et le nucléole persistent et il n’y a pas formation de fuseau  Reproduction essentiellement asexuée par division cellulaire  Constituent un des deux grands groupes de phytoplancton  Certaines espèces (« Noctiluca ») sont bioluminescentes comme des lucioles UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 31 31 Importance des Protistes pour l’homme : Les maladies provoquées par les Protistes touchent de nombreuses populations dans le monde Notamment, la dysenterie amibienne est une pathologie douloureuse provoquée par des ulcères hémorragiques causés par une amibe qui colonise les intestins. La contamination s’effectue à partir de la nourriture et de l’eau D’autres pathologies causées par les Protistes sont la malaria (plasmodium vivax) et la maladie du sommeil (Trypanosoma gambiense) UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 32 32 16  12-11-24 Traitement antipaludique :  Meilleur antipaludique ( Plasmodium falciporum) = classe de médicaments appelée ACT (Artemisinin-based Combination Treatment)  Artémisinine (dérivé d'une plante) + piperaquine (renforce l'efficacité du traitement et réduit la résistance)  Faciles d'utilisation - les ACT existent sous forme orale et injectable  Traitement efficace pour éliminer très rapidement les parasites présents dans le sang UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 33 33  Primaquine pour la malaria récidivante : Pour les formes hépatiques du Plasmodium vivax et Plasmodium ovale, les ACT ne sont pas actifs Récidive possible dans les prochains mois ou années  Utilisation de la primaquine, un médicament développé dans les années 1940 UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 34 34 17  12-11-24 L’artémisinine aurait deux actions antipaludiques : 1. Le parasite utilise l’hémoglobine du sang, mais rejette son hème (atome de fer) dans le sang groupement peroxyde UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 35 35  Le groupement peroxyde de l’artémisinine réagit avec l’atome de fer ce qui a pour effet la synthèse d’un radical libre très instable qui détruit la membrane du parasite et le tue finalement Université de Mons UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 36 36 18  12-11-24  Radical libre dangereux?? (arthrite, asthme, cataracte, et même cancer) mais du fait de sa durée de vie extrêmement faible (de l’ordre de 4 ou 5 minutes) il a juste le temps de détruire le parasite Plasmodium avant d’être désagrégé 2. La deuxième, pas encore avérée, selon laquelle le même groupe peroxyde bloquerait une enzyme qui permet au parasite de pomper le calcium du sang, l’empêchant ainsi de se développer UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 37 37 Dans l’espèce humaine, les introns représentent 95% de l’ADN et ne codent aucun gène. Par conséquent, une mutation dans cette séquence ne devrait entraîner aucune conséquence phénotypique. Pourtant, il a été démontré que des altérations dans des séquences introniques précises pouvaient entraîner des modifications soit de l’expression soit de la fonction de protéines. Proposez deux hypothèses à ce phénomène, l’une expliquant le changement d’expression et l’autre le changement de fonction de la protéine cible. Université de Mons UMONS - Cours de Biologie Générale - JM COLET 38 38 19