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

Présentation au sujet: "Les Viridiplantae Magnoliophytes (sens large) Em-bryo-bion-tes"— Transcription de la présentation:

1 Les Viridiplantae Magnoliophytes (sens large) Em-bryo-bion-tes
Synthèse d’après Hoek et al. (1998), Lecointre et Le Guyader (2006) et Brodie et al. (2007). Magnoliophytes (sens large) Em-bryo-bion-tes Les Viridiplantae Filicophytes (sens large) Bryophytes (sens large) D’après Bou-douresque, sous presse) Coléochaetophycées Strepto-biontes Charophycées Chaetosphaeridiophycées Zygnématophycées Klebsormidiophycées Chlorokybophycées Cladophorophycées Bryopsidophycées Dasycladophycées Trentepohliophycées Chloro-biontes Ulvophycées Trébouxiophycées Chlorophycées Prasinophycées Rhodobiontes (outgroup)

2 Cellule de Viridiplantae
D’après Boudouresque, sous presse Cellule de Viridiplantae Thylakoïdes empilés longs (photosystème I) et courts ( granums ou pseudogranums : photosystèmes I et II) Polysaccharide intraplastidial : amidon vrai (amylose et amylopectine) Chloroplaste ADN procaryotique ADN eucaryotique Ribosome procaryotique 70S Thylakoïde avec les chlorophylles a, b (et c) Noyau Cyto-plasme Stigma Ribosome eucaryo-tique 80S Mitochon-drie avec crêtes en pile d’assiettes Plasma-lemme Amyloplaste: plaste spécialisé dans le stockage de l’amidon Centrosome Undulipodiums : lisses et identiques Paroi cellulaire : cellulose, hémicellulose, mannane et/ou lignine, etc. cinétosomes (et undulipodiums) : jusqu’à 30

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 Spectre d'absorption de la lumière
Coefficient d'extinction Viridiplantae : deux chlorophylles (a et b) Chl b Chl a Xanthophylles variées : lutéine, violaxanthine, zéa-xanthine, anthéraxanthine, siphonéine, etc. 105 Chl a Chl b Les chlorophylles sont les pigments dominants  couleur généralement verte Longueur d'onde (nm) 400 500 600 700 vert

5 L’appareil cinétique des Viridiplantae
Caractère dérivé : il manque un des deux bras sur le doublet 1 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) Cytosquelette (actine, tubuline) Chloroplaste Stigma. Orga-nelle photo-sensible (ca-rotènes) Cinétosomes Racines undulipodiaires Centrosome Undulipodiums lisse

6 Reproduction sexuée chez Ulva (Ulvophycées, Chlorobiontes, Viridiplantae)
Gamétogène (+) (n) Gaméto-cyste Gamè-tes (-) Gamè-tes (+)  Ulva sp. : les gamétogènes (+) et (-) et le sporo-gène sont morphologiquement identiques Gamétogène (-) (n)

7 2 1 : Le biocycle d'Ulva Gamète (+) (n) Gamète (-) (n)
Œuf (= zygote) (2n) : Le biocycle d'Ulva 1 2 Sporogène (2n) Le zygote nage vers un substrat, se fixe et germe  sporogène Spore (n) Sporocyste La méiose (= réduc-tion chromatique)  4 spores (n) Les spores sont disséminées. Elles nagent vers un substrat et redonnent des gamétogènes (+) ou (-). Le biocycle est bouclé

8 Exemple de Pottia lanceo-lata (Bryophytes, Embryobiontes)
2. La spore germe 3. Jeune gamé-togène (n) 1. Une spore (n) 4. Le gamétogène porte des gamé-tanges mâles et femelles Exemple de Pottia lanceo-lata (Bryophytes, Embryobiontes) 8. Détail du spo-range, en coupe. La méiose  des spores (n) 5a. Gamétanges mâles (An) en-tourés de poils stériles (Pa) et de feuilles (H) 7. Trois sporo-gènes (2n) en fin de dévelop-pement 5c. Le gamète mâle n (Sc) na-ge vers le ga-mète femelle n (Oc) 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 Gamie = oogamie

9 Exemple de Polypodium vulgare (Filicophytes, Embryobiontes)
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 1. Une spore (n) 9. Le sporo-gène (2n), de grande taille par rapport au ga-métogè-ne : c'est la fougère dans le langage courant 2. Germination spore  gamé-togène (n) 4, 5. Dévelop-pement gamé-tange femelle (archégone) sur le gaméto-gène. Oc = ga-mète femelle (n) 7. Ga-mète mâle (n) dissé-miné 6. Gamétange mâle sur le gamétogène 3. Gamétogène nain (n) : quelques mm 8. Le zygote (2n)  jeune sporogène (H)

10 Dans l'étamine Exemple d'une Magnolio-phyte An-giosperme (plantes à fleur) 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") Etamine (organe mâle) Une fleur herma-phrodite A. Le sporo-gène (2n)

11 Dans l'ovaire Ovaire (organe femelle) A''. Cellu-le mère des spo-res (2n) E. Méiose  4 spores (n) inégales F. Une des spores germe  gamétogène femelle (n) inclus dans sporogène 2n Etamine (organe mâle) Une fleur herma-phrodite A. Le sporo-gène (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 J. Le développement de l'embryon s'arrête  graine G3. Noyau du gamète femelle (n) K. Germina-tion : reprise développe-ment embryon  plantule H. Un noyau mâ-le fusionne avec le noyau femelle  zygote (2n). 4 = première divi-sion du zygote I. Le zygote commence développement aux dépens du tissus nourricier  embryon (5) L'autre noyau mâle (n) fusionne avec le no-yau secondaire (2n)  tissu nourricier (3n) G2. Noyau secondaire (2n)

13 D’après Camefort et Boué, 1980. Redessiné
Le développement du gamétogène femelle Cellule mère des spores (2n) Méiose  4 spores (n) D’après Camefort et Boué, Redessiné 2 cellules synergides 2 noyaux polaires n Gamète femelle Fusion des 2 noyaux polaires  noyau polaire 2n 3 cellules antipodes Germination de la spore

14 Les différents biocycles de Viridiplantae S = sporogène G = gamétogène
Magnolio-phytes Le gamétogène est réduit à quelques cellules et est inclus dans le sporogène S G Le sporogène est macroscopique et le gamétogène microscopique Filicophytes S G Le sporogène est réduit par rapport au gamétogène Bryophytes Bryop-sido-phycées S G Le sporogène et le gaméto-gène, de taille similaire, sont morphologiquement différents G Charo-phycées S G Ulvo-phycées Alternance régulière entre un sporo-gène (2n) et un gamétogène (n) ♂ et ♀ morphologiquement identiques G Prasino-phycées Une seule génération : le gamétogène (n)

15 Evolution chez les Viridiplantae
LÉGENDE Fl = Fleur G = Graine "G" = Equivalent fonctionnel de la graine LÉGENDE T = Tige F = Feuille "R" = Equivalent fon-ctionnel de la racine R = Racine A = Appareil conducteur a, b, c = chlorophylles abc 1, x chl = 1, plusieurs chloroplastes S = Plastes spéciali-sés P = pyrénoïde Cystes = sporocys-tes, gamétocystes Anges = sporanges, gamétanges ± = parfois Magnoliophytes T F R A ab x chl S Noter que l'arbre est ici très simplifié et donc inexact Anges Fl G Filicophytes Bryophytes T F R A T F "R" A± ab x chl S ab x chl± S P± Anges Anges Charophycées Bryopsidophycées T± T± F± "R"± ab x chl ab x chl± S± P± Ulvophycées Anges± "G" ab x chl± P± Cystes Cystes Prasinophycées abc 1 chl P± Cystes

16 Schéma de la cellule de Centrohelida
Axopode Schéma de la cellule de Centrohelida Mitochondrie Ecaille siliceuse Centroplaste Noyau Microtubule D’après Boudouresque (sous presse)