1

Prasinophycées

Chlorophycées

Trébouxiophycées

Ulvophycées

Cladophorophycées

Bryopsidophycées

Dasycladophycées

Trentepohliophycées

Chlorokybophycées

Klebsormidiophycées

Zygnématophycées

Chaetosphaeridiophycées

Charophycées

Coléochaetophycées

Rhodobiontes (outgroup)

Bryophytes (sens large)

Filicophytes (sens large)

Magnoliophytes (sens large) Em-bryo-bion-tes

Chloro-biontes

Strepto-biontes

Synthèse d’après Hoek et al. (1998), Lecointre et Le Guyader (2006) et Brodie et al. (2007).

D’après Bou-douresque, sous presse)

Les Viridiplantae

Paroi cellulaire : cellulose, hémicellulose, mannane

et/ou lignine, etc.

Plasma-lemme

Cyto-plasme

Noyau

ADN eucaryotique

Mitochon-drie avec crêtes en

pile d’assiettes

Thylakoïdes empilés longs (photosystème I) et courts ( granums ou pseudogranums :

photosystèmes I et II)

Chloroplaste

Thylakoïde avec les chlorophylles

a, b (et c)

Polysaccharide intraplastidial : amidon vrai (amylose et

amylopectine) ADN procaryotique

Ribosome procaryotique 70S

Amyloplaste: plaste spécialisé dans le

stockage de l’amidon

Ribosome eucaryo-tique 80S

Stigma

Centrosome

cinétosomes (et undulipodiums) :

jusqu’à 30

Undulipodiums : lisses et identiques

D’après Boudouresque, sous presseCellule de Viridiplantae

3

Chez les Embryobiontes (Viridiplantae ‘évoluées’), les thylakoïdes courts sont disposés en paquets très réguliers, les granums. Photosystème II uniquement dans les granums

Un granum

Thylakoïde long

4

Coefficient d'extinction

Longueur d'onde (nm)400 500 600 700

Chl a

Chl a

Chl b

Chl b

105

Viridiplantae : deux chlorophylles (a et b)

Xanthophylles variées : lutéine, violaxanthine, zéa-xanthine, anthéraxanthine, siphonéine, etc.

Les chlorophylles sont les pigments dominants couleur généralement vertecouleur généralement verte

Spectre d'absorption de la lumière

vertvert

5

Undulipodiums lisse

Racines undulipodiairesCentrosome

Chloroplaste

Stigma. Orga-nelle photo-sensible (ca-rotènes)

Cinétosomes

Cytosquelette (actine, tubuline)

L’appareil cinétique des Viridiplantae

Les 5 parties classiques des Eucaryotes : undulipodiums, cinétosomes, racines undulipodiaires (avec cytosquelette), centrosome, stigma (chez cellules mobiles d’espèces photosynthétiques)

Caractère dérivé : il manque un des deux bras sur le doublet 1

6

Reproduction sexuée chez Ulva (Ulvophycées, Chlorobiontes, Viridiplantae)

Ulva sp. : les gamétogènes (+) et (-) et le sporo-gène sont morphologiquement identiques

Gamétogène (-) (n)

Gamétogène (+) (n)

Gaméto-cyste

Gamè-tes (-)

Gamè-tes (+)

7

Gamète (+) (n)

Gamète (-) (n)

Œuf (= zygote) (2n)

Sporocyste

La méiose (= réduc-tion chromatique) 4 spores (n)

Sporogène (2n)

Le zygote nage vers un substrat, se fixe et germe sporogène

Spore (n)

Les spores sont disséminées. Elles nagent vers un substrat et redonnent des gamétogènes (+) ou (-). Le biocycle est bouclé

:

Le biocycle d'Ulva

1 2

8

1. Une spore (n)

2. La spore germe 3. Jeune gamé-togène (n)

4. Le gamétogène porte des gamé-tanges mâles et femelles

5a. Gamétanges mâles (An) en-tourés de poils stériles (Pa) et de feuilles (H)

5b. Gamétanges femelles (= ar-chégones Ar) entourés par des feuilles

6b. Deux zygo-tes (2n) ont germé en spo-rogènes (2n)

6a. Cinq gamè-tes femelles n'ont pas été fécondés

5c. Le gamète mâle n (Sc) na-ge vers le ga-mète femelle n (Oc)

Exemple de Pottia lanceo-

lata (Bryophytes,

Embryobiontes)

Gamie = oogamie

7. Trois sporo-gènes (2n) en fin de dévelop-pement

8. Détail du spo-range, en coupe. La méiose des spores (n)

9

Exemple de Polypodium vulgare (Filicophytes, Embryobiontes)

1. Une spore (n)

2. Germination spore gamé-togène (n)

3. Gamétogène nain (n) : quelques mm

4, 5. Dévelop-pement gamé-tange femelle (archégone) sur le gaméto-gène. Oc = ga-mète femelle (n)

6. Gamétange mâle sur le gamétogène

7. Ga-mète mâle (n) dissé-miné

8. Le zygote (2n) jeune sporogène (H)

9. Le sporo-gène (2n), de grande taille par rapport au ga-métogè-ne : c'est la fougère dans le langage courant

10, 11, 12. Formation du sporange (2n)

13. Dans le sporange, méiose 4 spores (n)

14. Un sporange contenant les spores (n). Elles sont disséminées

10

Exemple d'une

Magnolio-phyte An-

giosperme (plantes à

fleur)

A. Le sporo-gène (2n)

Une fleur herma-phrodite

Etamine (organe mâle)

Ovaire (organe femelle) A'. Cellu-

le mère des spo-res (2n)

B. Méi-ose 4 spores (n)

C. La spore germe gamé-togène mâle (n) ("pollen")

Dans l'étamine

11

A. Le sporo-gène (2n)

Une fleur herma-phrodite

Etamine (organe mâle)

Ovaire (organe femelle) A''. Cellu-

le mère des spo-res (2n)

Dans l'ovaire

E. Méiose 4 spores (n) inégales

F. Une des spores germe gamétogène femelle (n) inclus dans sporogène 2n

12

D. Le gaméto-gène mâle (n), disséminé (pol-len) 2 noyaux n (gamètes mâles)

G1. Les deux no-yaux mâ-les, non dissémi-nés, emp-runtent le tube pollinique

G3. Noyau du gamète femelle (n)

G2. Noyau secondaire (2n)

H. Un noyau mâ-le fusionne avec le noyau femelle zygote (2n). 4 = première divi-sion du zygote

L'autre noyau mâle (n) fusionne avec le no-yau secondaire (2n) tissu nourricier (3n)

I. Le zygote commence développement aux dépens du tissus nourricier embryon (5)

J. Le développement de l'embryon s'arrête graine

K. Germina-tion : reprise développe-ment embryon plantule

13

Cellule mère des spores (2n)

Méiose 4 spores (n)

Germination de la spore

2 cellules synergides

Gamète femelle

3 cellules antipodes

2 noyaux polaires n

Fusion des 2 noyaux polaires noyau polaire 2n

Le développement du gamétogène femelle

D’après Camefort et Boué, 1980. Redessiné

14

Les différents biocycles de Viridiplantae S = sporogène

G = gamétogène

GPrasino-phycées Une seule génération : le gamétogène (n)

S G Ulvo-phycées

Alternance régulière entre un sporo-gène (2n) et un gamétogène (n) ♂ et ♀ morphologiquement identiques

Bryop-sido-phycées

S GLe sporogène et le gaméto-gène, de taille similaire, sont morphologiquement différentsG

Charo-phycées

S GLe sporogène est réduit par rapport au gamétogène

Bryophytes

S GLe sporogène est macroscopique et le gamétogène microscopique

Filicophytes

S

GMagnolio-phytes

Le gamétogène est réduit à quelques cellules et est inclus dans le sporogène

15

Evolution chez les Viridiplantae

Prasinophycées

Ulvophycées

Bryopsidophycées

Bryophytes

Charophycées

Filicophytes

MagnoliophytesT F F R R AA

T±

LÉGENDE

T = TigeF = FeuilleF = Feuille"R" = Equivalent fon-"R" = Equivalent fon-ctionnel de la racinectionnel de la racineR = RacineR = RacineA = Appareil A = Appareil conducteurconducteura, b, ca, b, c = chlorophylles = chlorophylles abcabc1, x chl = 1, plusieurs 1, x chl = 1, plusieurs chloroplasteschloroplastesS = Plastes spéciali-S = Plastes spéciali-séssésP = pyrénoïdeP = pyrénoïdeCystes = sporocys-Cystes = sporocys-tes, gamétocystestes, gamétocystesAnges = sporanges, Anges = sporanges, gamétangesgamétanges± = parfois

T F F "R""R" A±A±

T± F± F± "R"±"R"±

T F F R R AA

abc abc 1 chl 1 chl P±P±

ab ab x chl± x chl± P±P±ab ab x chl± x chl± S± P±S± P±

ab ab x chlx chl

ab ab x chl x chl SS

ab ab x chl x chl SS

ab ab x chl± x chl± S P±S P±

Anges Anges FlFl G

AngesAnges AngesAnges

Anges± Anges± "G""G"

CystesCystes

CystesCystesCystesCystes

LÉGENDEFl = FleurFl = FleurG = GraineG = Graine"G" = Equivalent "G" = Equivalent fonctionnel de la grainefonctionnel de la graine

Noter que l'arbre est ici très simplifié et donc inexact

Axopode

Mitochondrie

Noyau

Ecaille siliceuseEcaille siliceuse

Microtubule

Centroplaste

Schéma de la cellule de Centrohelida

D’après Boudouresque (sous presse)