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5/19/2018 Champignons Thallophytes Mycophytes
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II. Les champignonsII. Les champignons
ThallophytesMycophytes
Enseignement de Biologie des Organismes 1re anne de Licence STS - BGS
5/19/2018 Champignons Thallophytes Mycophytes
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Les champignons ne sont plus placs parmi les vgtaux
Ils constituent un rgne autonome : Le rgne fongique
Rappel des principaux groupes
Les Myxomyctes
Les champignons infrieurs
Les Zygomyctes
Les champignons suprieurs
Les Chytridiomyctes
Les Ascomyctes
Les Basidiomyctes
Les Oomyctes
II.Les ChampignonsLes Champignons
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II.Les ChampignonsLes Champignons
2 hypothses pour lorigine des Mycophytes :
1re hypothse : Ils driveraient tous dalgues eucaryotes ayant perdu leurplastes et leur complexes pigmentaires
Lorigine serait multiple
les champignons seraient un groupe polyphylun groupe polyphyltiquetique
Les champignons
suprieurs
Les AscomyctesLes Basidiomyctes
Les Zygomyctes
Les champignons
infrieurs
Les Chytridiomyctes
Les Oomyctes
apparents aux algues rouges (Rodophytes)
apparents certains groupes allis aux algues brunes (Chromophytes)
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II.Les ChampignonsLes Champignons
les champignons seraient un groupe monophylun groupe monophyltiquetique
Ils driveraient tous (des plus complexes au plus simples) dun anctre commun :
Un protiste indiffrenci parmi les cellules eucaryotes
Un rgne distinct du rgne animal et vgtal
2 hypothses pour lorigine des Mycophytes :
2me hypothse :
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II.Les ChampignonsLes Champignons
I. Organisation de lappareil vgtatif
II. Multiplication des champignons
III. Mode de nutrition des champignons
1) Cytologie et Biochimie
2) Organisation du thalle
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Paroi : compose de callose, d'hmicellulose, et de chitinecomposition diffrente en fonction de la classe
noyau : 1 de petite taille (ventuellement 2 : dicaryon)
vacuole : elle est centrale, repoussant le cytoplasme en priphrie
rserves : de nature diverse mais le plus souvent : glycogne inclusions lipidiques dans le cytoplasme
I. Organisation de lappareil vgtatif - 1) Cytologie et biochimie
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Il peut prendre diffrentes formes :
thalle pluricellulaire filamenteux (les autres)
thalle plasmodiale (myxomyctes)
thalle unicellulaire (ex : levures)
I. Organisation de lappareil vgtatif - 2) Organisation du thalle
masse cytoplasmique molle, dformable sans paroisquelettique et multinucle
Thalle Un enchevtrement de nombreux filaments trs finset ramifis
Le Thalle des champignons
Plamode
Le myclium
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Thalle filamenteux
a ) thalle filamenteux2) Organisation du thalle -I. Organisation de lappareil vgtatif -
Il existe 2 types de filaments
Filaments non cloisonns Filaments cloisonns
Siphon (ou Coenocyte) Hyphe
Cloisons = septa
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Thalle filamenteux
a ) thalle filamenteux2) Organisation du thalle -I. Organisation de lappareil vgtatif -
Donc, 2 types de champignons avec :
Les SiphomycLes Siphomyctestes Les SeptomycLes Septomyctestes
Chytridiomyctes, Oomyctes et Zygomyctes Ascomyctes et Basidiomyctes
Champignons suprieurs
Filaments non cloisonns Filaments cloisonns
Siphon Hyphe
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Chez certains Basidiomyctes, au moment de la reproduction sexue, le mycliumsorganise en Carpophore (pied et chapeau)
a ) thalle filamenteux2) Organisation du thalle -I. Organisation de lappareil vgtatif -
Thalle filamenteux Les filaments peuvent s'associer entre eux pour former des pseudotissus :
Ces plectenchymes peuvent prendre diffrents aspects :
Massifs +/- compacts ( coussinets ou stroma )Gros cordons ramifis ( rhizomorphe )
Aspect de tubercule ( sclrote )
plectenchymes
pied
chapeau
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Croissance du myclium
b ) croissance du myclium2) Organisation du thalleI. Organisation de lappareil vgtatif
Les champignons sont htrotrophes
Le mode de croissance dpend :
Le champignon rayonne autours de la semence
Croissance apicale
formation d'un thalle +/- circulaire
de la nature et de lexploitation du substrat
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Croissance apicale
b ) croissance du myclium2) Organisation du thalleI. Organisation de lappareil vgtatif
Paroi consolide Paroi en formationTube rigide Apex plastique
Flux exocytaire
Ramification
Membrane plasmique
Enzymes lytiques Enzymes lytiques
Exocytose
Vsicules de scrtion
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Croissance apicale
b ) croissance du myclium2) Organisation du thalleI. Organisation de lappareil vgtatif
Vsicules avec prcurseurs de la paroi
Extension de la mb. plasmique et de la paroi Paroi + fine lextrmit du filament
Formation d1 dme apical qui se distend puis se rigidifie
Pas de croissance en largeur, maintien du cytoplasme
Structure tubulaire
Ramification pardichotomie (apex)
Intense activit mtabolique de scrtion
bourgeonnement (filaments latraux)
ou
longation du filament
flux cytoplasmique orient de vsicules scrtrices
Exocytose : les prcurseurs se dversent l'extrieur
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Exploitation des ressources
b ) croissance du myclium2) Organisation du thalleI. Organisation de lappareil vgtatif
Extraction, transport des nutriments
Substrat non directement mtabolisable
ex :dgradation de la cellulose et de la lignine des feuilles, rabsorption du tout ettransport par convection dans le cytoplasme.
Secrtions d'enzymes lytiques au niveau de la zone apicale
Absorption de petites molcules organiques
Exploitation trophique du milieu par :
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b ) croissance du myclium2) Organisation du thalleI. Organisation de lappareil vgtatif
Il existe des changes de nutriments entre les diffrentes parties duchampignon
Il existe des stratgies de conqutes regroupement des Hyphes exploratoires dans zone frontalire : accumulation de rserves sous formes de sclrotes, parfoisentours de cellules dures
Colonisation dautres milieux riches
Rhizomorphe croissance rapide
Exploitation des ressources
permet au champignon de grandir mme sur milieu pauvre
propagation des sclrotes par le vent
Milieu riche Milieu richeMilieu pauvre
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c ) cas des slime moulds2) Organisation du thalleI. Organisation de lappareil vgtatif
Exemples des slime moulds (Myxomyctes) Saprophytes (humus, bois en dcomposition)
Possibilit de prdation par phagocytose de bactries
Le thalle des myxomyctes = une structure coenocytique
PLASMODEmasse cytoplasmique molle, dformable, dpourvue de paroi
squelettique pectocellulosique (comme chez les vgtaux) et
multinucles
Spores mettant unemyxamide bipartition planogamie
zygote amibode
Pseudo-plamodeagrgat de zygote amibodes
capables de ramper sporocarpe
masse de spores
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c ) cas des slime moulds2) Organisation du thalleI. Organisation de lappareil vgtatif
DictyosteliumEn fonction de la disponibilit des ressources : 2 phases
Phase 1 : beaucoup de ressources
amibes indpendants , grossissent, se divisent ( multiplication vgtative)
Phase 2 : diminution des ressources
Cohsion entres amibes, production de molcules dadhsion/ dplacement
Rassemblement autour d1 amibe = point de ralliement / met AMP =Chimiotactisme. Amplification du signal par les autres amibes.
Quand substrat puis, fixation de la limace
changement de forme et fructification (pas de forme de reproduction)
Possibilit de fusion damibes = forme de rsistance
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II.Les ChampignonsLes Champignons
I. Organisation de lappareil vgtatif
II. Multiplication des champignons
III. Mode de nutrition des champignons1) Multiplication avec conservation du gnome
2) Reproduction sexue
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(ex :Aspergillus et Penicillium)(ex :Aspergillus)
Diffrents types :
2) Multiplication avec conservation du gnomeI. Multiplication des champignons
Multiplication vgtative
Fragmentation du myclium (sclrote)
Production de stolons (ex : Mucorales,Mucor)
Production de spores directes :
Exospores : gnres en continu lextrmit des filaments spcialiss(ex :Mucor) (ex :Mucor)
Endospores : produites lintrieur du sporocyste
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2) Multiplication avec conservation du gnomeII. Multiplication des champignons
Multiplication vgtative
Mode de reproduction asexue qui assure:
1 production de spores en grandes quantit
une grande capacits de prolifration
1 forme de rsistance aux conditions dfavorables du
milieu
La spore :
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2) Reproduction sexueII. Multiplication des champignons
Reproduction sexue
a ) Cycles de reproduction
Les trois types de cycles existent chez les champignons :
monogntique haplophasique
digntique
trigntique Ascomyctes et certains Basidiomyctes
Tous sauf Ascomyctes
Chitridiomyctes, Oomyctes et
Zygomyctes
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2) Reproduction sexueII. Multiplication des champignons
Les diffrents modes de fcondation
b ) Les modes de fcondation
Isogamie
fcondation mettant en prsence 2 gamtes morphologiquement et
physiologiquement identiques
exemple : les levures2 types de levures : a et
gnes a 1 et a 2 : processus symtrique
Fcondation : union de deux gamtes haplodes (n) un zygote diplode (2n)
gnes 1 : protine rprime production de rcepteur de type sur membran
production de protine
gnes 2 : protine active production de rcepteur de type a sur membrane
rpresseur de production de protine a
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2) Reproduction sexueII. Multiplication des champignons
Les diffrents modes de fcondation
b ) Les modes de fcondation
exemple : les levures
2 types de levures : a et
rcepteursProtines
a2
aaa1
Gamtes a
aa2
Gamtes1
Les levures a et sont complmentaires
rapprochement
La reproduction sexue implique
synthse de facteurs
sortie des facteurs
reconnaissance intercellulaire
changes gntiques
Importance et complexit des mcanismes de reconnaissance pour assurerchanges et brassages gntiques
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2) Reproduction sexueII. Multiplication des champignons
Les diffrents modes de fcondation
b ) Les modes de fcondation
Cystogamie fcondation par fusion simultane de la totalit des contenus des 2gamtocystes complmentaires
exemple :Mucor, moisissure blanche du pain++++
++++
++++
++++
++++
* Disposition au hasards des filaments, rapprochement de 2 filaments complmentaires
(sexes diffrents) par induction rciproque
* Accolement de deux progametocystes (+) et (-). Chacun grandit et se divise en 1
suspenseur et gamtocyste plurinucl* fusion des gamtocystes : coenozygote plusieurs noyaux (2n)
* paississement de la paroi du coenozygote
rsistance aux condition dfavorable du milieu
* quand retour conditions favorables : germination et dveloppement dun sporocyste
* miose spores miotiques dissmination nouveau myclium haplode
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2) Reproduction sexueII. Multiplication des champignons
La Cystogamie
b ) Les modes de fcondation
remarque :
2 filaments issu de la mme spore
2 filaments complmentaires
HomothalliquesHtrothalliques
ChezMucor mucedo : htrothallie
2 sortes de thalles, chacun produit gamtocystes dun seul sexe
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Cycle monogntique haplophasique
coenozygote
suspenseur
myclium
Sporocyste
ReproductionReproductionsexusexuee
progamtocyste
miose
Filaments Htrothalliques
Fcondation par Cystogamie
Sporocyste degermination
Spores miotiques
+
-
2) Reproduction sexueII. Multiplication des champignons b ) Les modes de fcondation
zygospore
endospores
ReproductionReproductionasexuasexuee
) R d l l d h
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2) Reproduction sexueII. Multiplication des champignons
Les diffrents modes de fcondation
b ) Les modes de fcondation
Siphonogamie
fcondation caractrise par le cheminement des gamtes
mles jusquau gamtocyste femelle en empruntant un siphoncopulateur qui les conduit jusquau contact direct avec les
cellules femelles fconder.
exemple : Saprolegnia- Adaptation la vie arienne -
SiphonSiphonSiphonSiphon
copulateurcopulateurcopulateurcopulateur
Chaque oosphre reoit dun des gamtocystes mles un noyau
fcondant, par un petit siphon copulateur
Gamtocyste
Gamtocyste
Oosphre
2) R d ti II M lti li ti d h i b ) L d d f d i
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2) Reproduction sexueII. Multiplication des champignons
Cas des Champignons suprieurs
b ) Les modes de fcondation
Fcondation en deux tapes
fusion des noyaux
Plasmogamie ou Cytogamie1.1.
Caryogamie2.2.
Ascomyctes etBasidiomyctes
fusion des cytoplasmes
2) R d ti II M lti li ti d h i b ) L d d f d ti
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Ascomyctes - Exemples des Pezizes2) Reproduction sexueII. Multiplication des champignons b ) Les modes de fcondation
Cycle trigntique 1re gnration gamtophytique reprsente par 1 myclium primaire haplode (n)
Plasmogamie
une structure particulire = un myclium myctohaplode (n+n)
1re gnration sporophytique
2me gnration sporophytique = myclium dicaryotique (n+n) (myclium secondaire)
2) Reproduction sexueII Multiplication des champignons b ) L d d f d ti
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Dicaryotique vient de Dicaryon
Chez les champignons suprieurs :
2) Reproduction sexueII. Multiplication des champignons b ) Les modes de fcondation
Ascomyctes - Exemples des Pezizes
chaque compartiment du myclium secondaire = 1 Dicaryon
quand la plasmogamie a eu lieu, la caryogamie nest pas immdiate
chaque Dicaryon renferme 2 noyaux complmentaires
allongement du filament par mitose simultane lors de la gense dun
nouveau dicaryon
IMPORTANT :
2) Reproduction sexueII Multiplication des champignons b ) Les modes de fcondation
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1. Plasmogamie
2) Reproduction sexueII. Multiplication des champignons b ) Les modes de fcondation
Miose
Spore - Spore +
Myclium primaire (n)
Myclium secondaireDicaryons (n + n)
Gamtocystes et
asqueparaphyse
Hymnium
2. Caryogamie
Ascomyctes - Exemples des Pezizes
Myclium myctohaplode (n+n)
Ascospores
spores=
2) Reproduction sexueII Multiplication des champignons b ) Les modes de fcondation
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Myclium primaire (n)
Dicaryon (n + n)
Myclium secondaire (n + n)
Crochet de conjugaison
2) Reproduction sexueII. Multiplication des champignons b ) Les modes de fcondation
Ascomyctes - dtail dune plasmogamie
2) Reproduction sexueII Multiplication des champignons b ) Les modes de fcondation
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Cycle digntiqueCoprinus comatus
2) Reproduction sexueII. Multiplication des champignons b ) Les modes de fcondation
Basidiomyctes - Exemple du Coprin
1re gnration gamtophytique = filaments mycliens haplodes (n)
myclium primaire
reproduction sexue par union des filaments 2 2
2me gnration sporophytique, avec cellule 2 noyaux haplodes = Dicaryon
myclium organis en carpophoremyclium dicaryotique = myclium secondaire
fusion des noyaux au niveau des sporocystes
Caryogamie + miose 4 spores miotiques exognes = Basidiospores
chaque Basidiospore lorigine dun myclium gamtophytique haplode (n)
Plasmogamie
Caryogamie= Basides
2) Reproduction sexueII Multiplication des champignons b ) Les modes de fcondation
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Myclium dycarion (n+n)
1. plasmogamie
2) Reproduction sexueII. Multiplication des champignons b ) Les modes de fcondation
Basidiomyctes - Exemple du Coprin
2.Caryogamie
MMoseose
Spore + Spore -
Myclium primaire haplode (n)
Baside
Sporocyste=
spores (n)
Basidiospores (n)=
Carpophore
II L Ch iL Ch i
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II.Les ChampignonsLes Champignons
I. Organisation de lappareil vgtatif
II. Multiplication des champignons
III. Mode de nutrition des champignons
III. Modes de nutrition des champignons
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p g
Tous htrotrophes pour le carbone
Les saprophytes = exploitent les substances organiques mortes, dont ilsprovoquent (avec laide de bactries) la dcomposition : dbris vgtaux (feuilles et
fruits tombs, bois morts, herbes sches), dbris animaux , humus du sol
Les parasites = utilisent les substances organiques des tres vivants, quilsrendent malades, et mme tuent
Les symbiotes = vivent en symbiose avec dautres tres vivants.
leur impose dexploiter des milieux organiques
leur fait jouer dans la nature un rle trs important
On distingues 3 modalits :
III. Modes de nutrition des champignons 1) Le saprophytisme
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p g ) p p y
Le saprophytisme
1 mode de nutrition trs important
Les champignons saprophytes avec les bactries assurent le retour au monde minral
des lments chimiques de la matire organique morte quils dtruisent : carbone, azote,soufre, phosphore, etc
minralisationRle trs important dans la formation de lhumus
Biochimie :
3 groupes de mcanismes concourent cette destruction des organismes et des matires
organiques :
1/ lyses enzymatiques
2/ la respiration
3/ les fermentations
III. Modes de nutrition des champignons 1) Le saprophytisme
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p g ) p p y
Le saprophytisme
vis vis de lazote : 3 cas observs :
1/ autotrophes : (ex :Aspergillus) : capables dassimiler lazote nitrique aussi bien
que lazote ammoniacal, car ils peuvent :
transformer (rduction) lazote nitrique (HNO3) en azote ammoniacal (NH3)
incorporer lazote ammoniacal (NH3) des molcules organiques ternaires,
pour en faire des molcules azotes (acides amines, )
2/ semi-autotrophes : (ex : levures, Mucor) : capables dassimiler seulementlazote ammoniacal (NH3), mais pas lazote nitrique (HNO3), car incapables de
transformer lacide nitrique en ammoniaque.
3/ htrotrophes : (ex : Saprolegnia) : incapables dassimiler lazote nitrique etlazote ammoniacal
ils ont absolument besoin daliments azots organiques, tels que les acides amins
III. Modes de nutrition des champignons 1) Le saprophytisme
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Le saprophytisme
vis vis du soufre : la plupart sont compltement autotrophes.Ils savent assimiler les sulfates, dont ils rduisent lacide sulfurique H2SO4 en acide
sulfhydrique H2S
Vis vis des facteurs de croissances : substances organiques comparables aux
vitamines, dont il suffit de quantits infimes pour assurer leur vie et leurdveloppement, mais qui leurs sont nanmoins indispensables ; ils sont htrotrophes.Ils doivent donc les trouver dans leur milieu nutritif, faute de savoir les synthtiser eux
mmes