PARTIE II : L’ORGANISME, UN SYSTÈME EN INTERACTION AVEC SON

ENVIRONNEMENT

II-F. Diversité morpho-fonctionnelle des organismes

Organismes vus en TP

E. Coli Nostoc. sp.Rhizobium sp.ParaméciesTrypanosomesSaccharomyces cerevisiaeSordaria sp.LichensEctomycorhizesPlasmopara viticolaUlva lactucaPolysiphonia lanosaFucus vesiculosusDiatomées

TP algues

TP eubactéries et eucaryotes unicellulaires

TP champignons

Classification des eucaryotes

I. RELATION ENTRE STRUCTURE CELLULAIRE ET DIVERSITE DES

PLANS D’ORGANISATION

Ultrastructure de deux eubactéries au MET

Cyanobactérie unicellulaire

0,5 µm

Escherichia coli

Bactéries Gram + et Gram -

Protocole coloration de Gram

Nostoc sp., une cyanobactérie à structure pluricellulaire

Nostoc sp. observé au MO

5 µm

Différents eucaryotes unicellulaires

Chlamydomonas sp (MET)

Levure en milieu aérobie (MET)

2,5 µm

Paramecium sp. colorée au rouge neutre (MO, x400)

20 µm

Mycélium de Sordaria sp.

Sarah Person, BCPST2, Lycée Pothier

Diversité des thalles chez les algues

en lame chez Ulva filamenteux chez Polysiphonia

rubané chez Fucus

Périthèce avec asques de Sordaria sp.

http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/photossql/photos.php?RollID=images&FrameID=perithece

Formation de vrais tissus chez les phéophycées

Pied de Fucus

CT de thalle de Fucus

CT de conceptacle mâle de Fucus

II. RELATION ENTRE CROISSANCE ET PLAN D’ORGANISATION

Croissance des thalles chez les algues

Des Abbayes

Les zones en grisé sont les zones de croissance

Croissance apicale et formation d‘un cladothalle chez Polysiphonia elongata

CT de thalle de P. elongata

cellules coxales

cellule axiale

schéma de thalle de P. elongata

Croissance du thalle de Fucus par une initiale apicale et le proméristème qui en est issu

Robert

III. RELATION ENTRE NUTRITION ET PLAN D’ORGANISATION

CO2 O2 + H2O

lumière

eau et sels minéraux véhiculés par la sève brute

véhiculés par la sève élaborée

Disposition superficielle des cellules propice à la récupération de lumière

Échanges gazeux au travers des stomates et du parenchyme lacuneux

La coopération entre les différents types cellulaires de la feuille d’angiosperme permet la réalisation de

l’autotrophie au carbone.

Le thalle de l’ulve réalise l’autotrophie au carbone en milieu aquatique.

H2O, ions

H2O, ions

CO2

CO2

O2

O2

lumière

Pyrénoïde et carboxysome : structures cellulaires protéiques riches en Rubisco

Pyrénoïde de Rhodella,Rhodophyte unicellulaire

https://mmbr.asm.org/content/77/3/357

snv.jussieu

Carboxysomes : A- Synechococcuselongatus D- Anabaena variabilis M3Noter la différence de taille des carboxysomes

Carboxysomes et concentration du CO2

https://mmbr.asm.org/content/77/3/357

CA : anhydrase carbonique

Prélèvement de la matière et digestion chez les métazoaires

Appareil digestif de l’écrevisse, vue ventrale Sandrine Heusser

Appareil digestif de l’Homme

Milieux de vie des champignons à vie

libre

Le champignon de paris est cultivé sur du compost

contenant du fumier et des restes végétaux.

Saccharomyces cerivisiae se trouve sur les fruits en

décomposition et peut vivre en milieu liquide comme dans le

moût de raisin.

Document 1 : Résultats expérimentaux du suivi de la fermentation par des levures (Saccharomyces cerevisiæ) de 6

glucides (même concentration initiale).

Etude de la fermentation éthanolique chez les levures (d’après épreuve de Biologie 1, G2E, 2010)

• A l’aide d’une bandelette destinée à mesurer la glycémie, on teste la solution de saccharose au cours de l’expérience précédente (doc 1) à t = 1,8.103 s : le test est positif. Dans un second temps, à la fin de l’expérience, cette solution de saccharose est diluée au dixième puis passée sur un filtre ne laissant passer que les éléments dont la taille est inférieure à 1 μm (la taille d’une levure est de quelques µm).On ajoute alors au filtrat obtenu 5 mL d’une nouvelle solution pure de saccharose ; le tout est placé au bain marie à 30°C pendant 20 minutes puis on teste la solution avec une nouvelle bandelette : le test est de nouveau positif.

• A l’aide de nouvelles bandelettes destinées à mesurer la glycémie, on teste la solution de maltose au cours de l’expérience précédente (doc 1) à t = 1,8.103 s : le test est négatif. Dans un second temps, à la fin de l’expérience, cette solution de maltose est diluée au dixième puis passée sur un filtre ne laissant passer que les éléments dont la taille est inférieure à 1 μm. On ajoute alors au filtrat obtenu 5 mL d’une nouvelle solution pure de maltose ; le tout est placé au bain marie à 30°C pendant 20 minutes puis on teste la solution avec une nouvelle bandelette : le test est de nouveau négatif.

Document 2 : Etude de solutions de saccharose et de maltose de l’expérience précédente.

Organisation fonctionnelle d’une eubactérie hétérotrophe, E.Coli (Gram -)

H+ Na+

Trypanosoma gambiense et brucei, endoparasites extracellulaires du sang humain,

responsables de la maladie du sommeil

Nutrition et métabolisme chez le trypanosome

https://www.researchgate.net/figure/Glycolysis-and-glycosomes-in-the-bloodstream-form-African-trypanosome-Abbreviations_fig1_51805940

Plasmopara viticola, agent du mildiou de la vigne

https://www.apsnet.org/edcenter/intropp/lessons/fungi/Oomycetes/Pages/DownyMildewGrape.aspx

Infection primaire par le mildiou

https://fr.wikipedia.org/wiki/Plasmopara_viticola

La paramécie, eucaryote unicellulaire hétérotrophe se nourrissant par phagotrophie

Peycru P et al. Biologie BCPST 2ème année. Dunod, 2014.

Manchons mycorhiziens d'amanite gainant un réseau de radicelles

https://fr.wikipedia.org/wiki/Mycorhize

filaments mycéliensmanchon mycélien

La symbiose ectomycorhizienneCT d’une ectomycorhize d’épicéa

cylindre centralcortex racinaire avec

réseau de Hartigmanteau fongique

https://www.wsl.ch/fileadmin/user_upload/WSL/Services_Produkte/Lehre_an_Hochschulen/Functional-plant-anatomy-

and-plant-ecology/AF-cours_4.pdf

filament mycélien

cellule du cortex racinaire

Des échanges bidirectionnels entre partenaires de la symbiose ectomycorhizienne

Selosse M.A. La symbiose. Vuibert, 2000.

Structure stratifiée d’un lichen foliacé(MO x100, coloration au bleu coton)

Parmelia tiliacea, un lichen foliacé

Antonio Valero

La symbiose lichénique

Des échanges bidirectionnels entre les deux partenaires du lichen

François Guitton

Structure des nodosités : vue à diverses échelles de racines de Fabacées.(A) Vue macroscopique de nodules racinaires de luzerne (Medicago sativa) en couleurs naturelles. Barre d’échelle : 2 mm. (B) Coupe longitudinale d’un nodule racinaire de luzerne (M. sativa), après fixation et coloration au bleu de méthylène. Barre d’échelle : 0,5 mm. Le bleu de méthylène colore notamment les bactéries. (C) Vue en MET du cytoplasme d’une cellule nodulaire de haricot (Phaseolus vulgaris). Barre d’échelle : 1 µm.

La symbiose Rhizobium- fabacées

Fonctionnement de la nitrogénase

8

8

N2 + 16 ATP + 8 e- + 10 H+ → 2 NH4+ + 16 ADP + 16 Pi + H2