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1 Prasinophycées Chlorophycées Trébouxiophycées Ulvophycées Cladophorophycées Bryopsidophycées Dasycladophycées Trentepohliophycées Chlorokybophycées Klebsormidiophycées.

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1 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

2 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 presse Cellule de Viridiplantae

3 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 4 Coefficient d'extinction Longueur d'onde (nm) Chl a Chl b 10 5 Viridiplantae : deux chlorophylles (a et b) Xanthophylles variées : lutéine, violaxanthine, zéa-xanthine, anthéraxanthine, siphonéine, etc. couleur généralement verte Les chlorophylles sont les pigments dominants  couleur généralement verte Spectre d'absorption de la lumière vert

5 5 Undulipodiums lisse Racines undulipodiaires Centrosome 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 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 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 8 1. Une spore (n) 2. La spore germe3. 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 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 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 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 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 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, Redessiné

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

15 15 Evolution chez les Viridiplantae Prasinophycées Ulvophycées Bryopsidophycées Bryophytes Charophycées Filicophytes Magnoliophytes F R A T F R A T± 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 F "R"A± T F "R" A± F± "R"± T± F± "R"± F R A T F R A abc 1 chl P± ab x chl± P± ab x chl± S± P± ab x chl ab x chl S ab x chl± S P± Anges Fl Anges Fl G Anges Anges Anges± "G" Cystes Cystes Cystes LÉGENDE Fl = Fleur G = Graine "G" = Equivalent fonctionnel de la graine Noter que l'arbre est ici très simplifié et donc inexact

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


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