1 1 LES 6 RÈGNES DU MONDE VIVANT Eubactéries Cyanobactéries (Algues bleues) ProtistesAnimaux MycètesVégétaux Archaebactéries Eucaryotes (vrai noyau) Procaryotes (pas de noyau) UnicellulairePluricellulaire

TP 1: Règne des Eubactéries LES CYANOBACTÉRIES (Bactéries photosynthétiques)

LES CYANOBACTÉRIES : Algue ou bactérie ? Les cyanobactéries = cyanophycées = Cyanophytes = Cyanoschizophytes = Algues Bleues AlgueBactérie Système photosynthétique producteur d‘O2 et de sucre à partir de l’eau et CO2 ( à l’aide du chlorophylle a). Absence de membrane nucléaire (procaryotes). Aptitude de (fixer) l'azote atmosphérique. les seuls bactéries photosynthétiques. ni véritable noyau, ni plaste, ni de reproduction sexuée. riche en pigments (phycocyanine) ≈couleur bleu (cyan).

Les cyanobactéries possèdent de la Chlorophylle a vert, Caroténoïdes rouges et oranges, Phycobilines (Phycoerythrines rouges et Phycocyanine et allophycocyanines bleues), et des Xanthophylles jaunes. La couleur des cyanobactéries résulte de la présence de tous ces pigments, d'où leurs couleurs variées (mais plutôt bleue ou bleu-verte dans près de 50 % des cas, ce qui explique leur nom : cyan). Elle varie du jaune sale au noir en passant par différentes teintes de bleu-vert ou de brun. LES PIGMENTS DES CYANOBACTÉRIES

Oscillatoria sp : bleu-vert – Riche en phycocyanine Trichodesmium sp : rougeâtre – Riche en phycoerythrines

Chromatoplasme Une Cyanobactérie ORGANISATION CELLULAIRE Perméabilité sélective Protection Peptidoglycanes Fixation de CO2 Cytoplasme riche en pigments Migration verticale Photosynthèse (Chlr a) Cytoplasme contient l’ADN

Cyanobactérie unicellulaire Ex: Synechocystis sp. Colonie filamenteuse Ex: Anabena et Nostoc sp. Colonie non filamenteuse Ex: Microcystis sp. Gain de mucilage MORPHOLOGIE DES CYANOBACTÉRIES Organisation : Les cyanobactéries peuvent être sous forme unicellulaire ou colonie (filamenteuse ou non filamenteuse). Organisation : Les cyanobactéries peuvent être sous forme unicellulaire ou colonie (filamenteuse ou non filamenteuse).

MORPHOLOGIE DES CYANOBACTÉRIES Chroococcus sp Synechocystis sp Cyanobactérie unicellulaire Gain de mucilage Enveloppe mucilagineuse (gaine) composé de pectine ou d’hémicellulose.

MORPHOLOGIE DES CYANOBACTÉRIES Enveloppe mucilagineuse (gaine) composé de pectine ou d’hémicellulose. Masse cellulaire amorphe. Enveloppe mucilagineuse (gaine) composé de pectine ou d’hémicellulose. Masse cellulaire amorphe. Colonie non filamenteuse Gain de mucilage Microcystis sp Merismopedia sp

MORPHOLOGIE DES CYANOBACTÉRIES Enveloppe mucilagineuse (gaine) de pectine ou d’hémicellulose. Filaments de ￠ alignées (Thalles). Enveloppe mucilagineuse (gaine) de pectine ou d’hémicellulose. Filaments de ￠ alignées (Thalles). Colonie filamenteuse (thalles) Gain de mucilage Anabaena sp Nostoc sp Nodularia sp Spirulina sp Thalles

MORPHOLOGIE DES CYANOBACTÉRIES Forme : Il y a 3 types de cellules chez les cyanobactéries filamenteuses : cellule végétative, hétérocyste et akinète Forme : Il y a 3 types de cellules chez les cyanobactéries filamenteuses : cellule végétative, hétérocyste et akinète Cellule végétative (V) Akinète (A) Hétérocyste (H)

MORPHOLOGIE DES CYANOBACTÉRIES Cellule végétative (V) Hétérocyste (H) Akinète (A) Toutes identiques les unes aux autres. La majorité de la colonie. Assure la photosynthèse (synthèse des nutriments). Différente des C. végétatives. Facile à rencontré (paroi épaisse). Une forme qui semble vide. Rôle principale de fixation d’azote atmosphérique (nitrogénase). Des spores. Diamètre plus grand à maturité (que les V et H). Contenu très riche en granules de réserves. Capable de survivre en conditions défavorables (sécheresse, froid). Durée de vie très grande ( + de 100 ans).

Ss. forme filamenteuse Endospores Exospores Hormogonies Ss. forme unicellulaire (Coccospores) Ss. forme unicellulaire (Coccospores) Akinètes Spores (Sporocyste) REPRODUCTION DES CYANOBACTÉRIES La reproduction des cyanobactéries se fait par plusieurs modes (asexuels). Scissiparité (division binaire ou simple) Scissiparité (division binaire ou simple) Sexuel Sexuel !

Les sporocystes s'ouvrent précocement et produisent des chapelets de spores Les divisions ont lieu dans la cellule mère transformée en sporocyste

1. Cyanobactérie en colonie non filamenteuse 2. Cyanobactérie en colonie filamenteuse Hormogonie Endospores (Coccospores) Thalle

150 genres pour plus de 2000 espèces décrites. Plasticité écologique énorme (partout dans le monde quelque soit le milieux). Tous les milieux aquatiques (mer, océan, lac) et terrestres (symbiose et endolithe). Milieux extrêmes comme la neige, les glaces (proche de 0°C ), les sources chaudes (T° > à 70°C), les déserts…etc.). ÉCOLOGIE ET DISTRIBUTION

Milieux aquatiques : Les sources chaudes du Yellowstone (USA): La couleur orangée est due a la présence de cyanobactéries et d’autres eubactéries.

Milieux terrestres : Endolithes (dans les roches): Sables des déserts, paroi de montagnes. Epiphytes ou épizootiques: Végétaux ou animaux (ours polaire). Symbioses: Symbiose avec d’autres végétaux (lichens et Cycas). Lichens Pelage verdâtre

USAGE DES ALGUES BLEUES Fabrication de fertilisants naturels en Horticulture ornementale = Art de cultiver les jardins Fabrication de fertilisants naturels en Horticulture ornementale = Art de cultiver les jardins Participation à des Symbiose Algues + Champignons = Lichens Symbiose avec des arbres (Cycas) Participation à des Symbiose Algues + Champignons = Lichens Symbiose avec des arbres (Cycas) Usage cosmétique Cosmétiques à base d’algues Thalassothérapie Traitement par l’eau de la Mer Balnéothérapie Traitement et enveloppement aux algues Usage cosmétique Cosmétiques à base d’algues Thalassothérapie Traitement par l’eau de la Mer Balnéothérapie Traitement et enveloppement aux algues Usage alimentaire humaine et animale Fabrication des Sushi, des gelées ou en salades (Ex. Spirulina). La nourriture pour les animaux domestiques. Usage alimentaire humaine et animale Fabrication des Sushi, des gelées ou en salades (Ex. Spirulina). La nourriture pour les animaux domestiques. Libération de l’Oxygène Par la photosynthèse Libération de l’Oxygène Par la photosynthèse

TOXICITÉ DES CYANOBACTÉRIES Certaines types des cyanobactéries synthétisent des toxines dont les plus redoutées sont les neurotoxines et les hépato-toxines, ces dernières pouvant favoriser des cancer du foie (Anabena et Nodularia). Responsables de la mort des animaux dans diverses parties du monde, elles contaminent les retenues d'eau (allergies et gastrites). Certaines types des cyanobactéries synthétisent des toxines dont les plus redoutées sont les neurotoxines et les hépato-toxines, ces dernières pouvant favoriser des cancer du foie (Anabena et Nodularia). Responsables de la mort des animaux dans diverses parties du monde, elles contaminent les retenues d'eau (allergies et gastrites). Il existe une quarantaine d'espèces (40) de cyanobactéries toxiques sur les 2000 connues. Lorsque leur environnement est favorable, elles se développent massivement et constituent ce que l'on appelle des fleurs d'eau ou blooms qui se présentent comme une pellicule huileuse à la surface de l'eau. Il existe une quarantaine d'espèces (40) de cyanobactéries toxiques sur les 2000 connues. Lorsque leur environnement est favorable, elles se développent massivement et constituent ce que l'on appelle des fleurs d'eau ou blooms qui se présentent comme une pellicule huileuse à la surface de l'eau.

TOXICITÉ DES CYANOBACTÉRIES Fleur d’eau (bloom) causée par Nodularia spumigena (Mer baltique). Secrètent une hépatotoxine qui: détruit les cellules du foie, provoque un choc circulatoire et une hémorragie interne entraînant la mort. Fleur d’eau

Travail à faire 1. Citez les six règnes d’êtres vivants. 2. Citez les trois types cellulaires des cyanobactéries. 3.Quel est le mode de reproduction des cyanobactéries?

REPRODUCTION Reproduction des Cyanobactéries Elle se fait par: Scissiparité (division binaire ) Ss. forme de filament (trichome = homorgonie) EndosporesExosporestrichome = homorgonie Ss. forme unicellulaires coccospores Akinètes Spores Sporocyste fragments de thalles libérés peuvent se développer et former un nouveau thalle. Ces fragments de thalles sont dits hormogonies ou trichomes Les akinètes sont des spores de résistance. Conditions défavorables La reproduction sexuée est inconnue chez les Cyanobactéries mode asexué les sporocystes s'ouvrent précocement et produisent des chapelets de spores les divisions ont lieu dans la cellule mère transformée en sporocyste