Université Hassiba Benbouali-Chlef

Département des Sciences Agronomiques et Biotechnologie

Niveau : 2ème année SNV

Module : Botanique

Enseignant : Mme Medjahed.K

Généralités

a-Notion de classification :

La classification C’est l’identification des êtres vivants et leur classification dans un ordre

rationnel.

Le système de classification

C’est un système hiérarchique, actuellement à huit (8) catégories principales; ces mêmes

catégories peuvent être subdivisées en sous- catégories: sous-embranchement, sous-

classe…………sous espèce.

L'espèce est l'unité de base de la hiérarchie du vivant

La nomenclature binomiale d’une plante (ou un animal) est identifiée en biologie par deux

noms latins: Le nom du genre: écriture de l’initial en majuscule .Le nom de l’espèce: écriture

de l’initial en minuscule. Ces noms sont écrits en italique ou en soulignés,

Exemple: Pinus halepensis ou Pinus halepensis

Classification de Linné

• Base de la classification = Espèce

• Espèces → Genres

• Genres → Familles

• Familles → Ordres

• Ordres → Classes

• Classes → Embranchements

• Embranchements → Règnes

b-Division du monde vivant :

Il existe 3 domaines de la vie: Archée, Eubactérie, Eucaryotes.Grâce aux progrès de la

biochimie et la biologie moléculaire, Whittaker etMargulis 1978 ont proposés une

nouvelle classification qui subdivise le monde vivant en cinq (5)règnes:

-Règne Animalia

Règne Plantae

-Règne Protista

-Règne Procaryotae

-Règne Fungi

c-Principaux critères de classification du monde végétal

Critères cytologiques

D’après la structure du noyau de la cellule on a :

Les procaryotes : se sont les végétaux les plus primitifs dont les cellules sont dépourvues de

noyau typique (appareil nucléaire composé de 1 à 2 chromosomes qui baignent dans le

cytoplasme) .Exemple : les Cyanophytes (les algues bleues).

Les eucaryotes : se sont les végétaux qui possèdent un vrai noyau avec une membrane

nucléaire, de chromatine et du nucléole. Exemple : les Spermaphytes (les plantes à graine)

Organisation de l’appareil végétatif

Les Thallophytes : (végétaux inférieurs) : la structure d’un végétal est simple, elle n’a aucun

organe comparable aux racines, tiges ou feuilles des végétaux supérieurs ; le corps végétal est

un thalle qui est uni ou pluricellulaire. Exemple : les algues.

Thalle unicellulaire( Chlamydomonas)

Les Cormophytes :(les végétaux supérieurs) : l’appareil végétatif est nommé un cormus. il est

composé d’une tige, des feuilles et des racines. Exemple : les Spermaphytes

Critères anatomiques :

Les végétaux avasculaires : se sont les végétaux qui ne possèdent pas d’éléments

conducteurs et l’absorption de l’eau et des sels minéraux s’effectue par capillarité. Exemple :

les Bryophytes

Les végétaux vasculaires : se sont les végétaux qui possèdent des vaisseaux conducteurs qui

transportent la sève. Exemple : les Ptéridophytes

Structure de l’appareil reproducteur :

Les Cryptogames : se sont les végétaux dont l’appareil reproducteur est absent ou peu visible.

Exemple : les Bryophytes

Les Phanérogames : se sont les végétaux qui possèdent un appareil reproducteur visible.

Exemple : les Spermaphytes

Partie1 : Les Thallophytes :

Les plus simples et les plus primitifs des végétaux.

- Le thalle n’est pas différencié en tige, racine ou feuille. C’est des Végétaux cryptogames

uni ou pluricellulaires, dépourvus des racines et d’appareil conducteur de la sève, ils se

nourrissent par imbibition ou osmose.

Chap .1 : Les algues

Les Algues sont présentes dans le monde entier et se développent dans toutes les étendues

d'eau ou dans tout milieu terrestre où le taux d'humidité reste élevé. Elles vivent aussi en

symbiose avec d'autres organismes. Certaines espèces peuvent même survivre sur la neige ou

la glace des régions polaires ou montagneuses, ou supporter les températures élevées des

sources d'eau chaude.

Les Algues sont des thallophytes autotrophes photosynthétiques d’organisation simple,

formant un groupe extrêmement hétérogène du point de vue de leur origine évolutive.

1.1.Organisation de l’appareil végétatif

L’appareil végétatif des algues est nommé un thalle qui est formé d’une ou de quelques

cellules. Il existe deux formes :

*Le thalle simple :

a- L’archéthalle : Thalle unicellulaire soit solitaire (une seule cellule) soit en ceonobe

(colonie des cellules)

thalle unicellulaire

ceonobe

b-Le thalle filamenteux : c’est un thalle pluricellulaire simple.

c- Le Protothalle ou Nématothalle : Thalle avec spécialisation dont la zone de croissance.

C’est un thalle formé de deux parties : partie prostrée et partie erectée

d- le cladomothalle : Thalle avec 1 axe préférentiel de croissance : le cladome primaire. Le

thalle à cladome est formé d’un axe engendré par 1 cellule initiale apicale à croissance

indéfinie : c’est l’axe principal sur lequel se forment des rameaux latéraux : les pleuridies

avec formation possible de cladome secondaire et tertiaire au niveau des nœuds.

e- le thalle réduit en sporocyste : (cas particulier des Cyanophytes) : dans ce cas, l’algue est

réduite en un sporocyste qui va donner soit un thalle arrondi et unicellulaire (le coccoïde) soit

un thalle filamenteux pluricellulaire (le trichome). D’autre part, les spores peuvent être

unicellulaires (coccospores) ou pluricelllaires(hormospores) .

*Le thalle massif :

Il est formé d’un amas de plusieurs thalles généralement des nématothalles et des thalles à

cladomes. On a deux types : le thalle parenchymateux ou le thalle va subir plusieurs divisions

et forme un thalle massif et le thalle pseudo parenchymateux, dans ce cas plusieurs thalles

viennent s’adhérer les uns aux autres pour former un thalle massif.

On a plusieurs formes de thalle massif :

Le thalle foliacé

Ulva lactuca

Le thalle en tube

Enteromorpha

Le thalle fucoïde

Laminaria

1.2.Reproduction :

Les Algues peuvent se reproduire par voie asexuée (végétative) et par voie sexuée.

a- Reproduction asexuée :

* par bipartition (divisions mitotiques) chez les espèces unicellulaires.

* par fragmentation du thalle (thalle à 2n se divise en fragments et chaque fragment va

régénérer un thalle complet) :

- soit une cellule s’enkyste (akinète ou acinète) et se détache du thalle parental pour donner un

nouveau thalle

-soit une grande cellule (hétérocyste) se détache du thalle parental et donne un nouveau thalle

-Soit un amas de cellules (ceonobe) se détache du thalle parental et donne un nouveau thalle

* par des spores (2n) qui se trouvent au niveau des sporocystes qui germent pour donner des

individus identiques aux premiers

b-Reproduction sexuée :

Selon la taille, la structure et la mobilité des gamètes, on peut distinguer plusieurs types de

gamie :

- Isogamie : les 2 gamètes sont mobiles grâce aux flagelles et sont identiques

morphologiquement.

- Anisogamie : les 2 gamètes sont de tailles inégales, mais mobiles. Les gamètes mâles sont

petits et les gamètes femelles sont volumineux. Ils sont donc morphologiquement différents.

- Oogamie : les gamètes mâles sont petits et mobiles et les gamètes femelles sont volumineux

et immobiles.

Planogamie (au moins un des gamètes qui est mobile) : isogamie – anisogamie – oogamie.

Aplanogamie : Lorsque les 2 gamètes sont immobiles et que leur rencontre se fait

passivement (grâce à des courants d’eau).

La planogamie et l’aplanogamie sont des formes bien adaptées au milieu aqueux.

1.3.Cycle de vie

Le cycle de vie ou cycle de développement est la période de temps pendant laquelle se

déroule la vie complète d’un organisme par reproduction. Les cycles de vie des algues sont

caractérisés par une double alternance ; une alternance de phases et une alternance de

générations. Les phases et les générations ne sont pas liées.

Il existe deux types de phases : haploïde (haplophase) et diploïde (diplophase)

-Un cycle qui comporte une haplophase et une diplophase est appelé : haplodiplophasique

-un cycle dont la diplophase n’existe pas est appelé : haplophasique

-un cycle dont l’haplophase n’existe pas est nommé : diplophasique

Concernant les générations on a deux types : gamétophyte (génération qui donne des gamètes)

et sporophyte ( génération qui donne des spores) :

-un cycle qui possède une génération est nommé : monogénétique

-un cycle qui possède deux générations est nommé : digénétique

-un cycle qui comporte trois générations est nommé : trigénétique (cas particulier des algues

rouges)

.

1.4.Les Cyanophytes ( les algues procaryotes)

Les Algues bleues nommées, suivant les auteurs, Cyanophycées, Schizophycées, Myxophycées ou Cyanobactéries forment avec les Bactéries l'embranchement des Schizophytes. Trois caractères donnent à cet embranchement son originalité : les cellules ne présentent ni noyau véritable, ni plaste, il n'y a pas de reproduction sexuée.

Les Cyanobactéries se distinguent des Bactéries par la présence de chlorophylle A et de pigments accessoires hydrosolubles, les phycobilines rouge (phycoérythrine) et bleue (phycocyanine). Elles possèdent aussi des caroténoïdes : β-carotène, échinénone, zéaxanthine, myxoxanthophylle, etc.

La présence simultanée de ces différents pigments – en proportion variable – leur confère toutes les gammes possibles du vert, du bleu, du rouge et du violet, le bleu « canard » restant toutefois la couleur la plus fréquente. Certaines espèces présentent une adaptation chromatique à la vie en eau profonde grâce à des variations du rapport phycoérythrine : phycocyanine.

Les Cyanobactéries accumulent des corps gras et des polyglucosides voisins du glycogène.

1.4.1. Morphologie des Cyanophytes

- unicellulaires solitaires (coccoide)

- unicellulaire coloniales informe

-filamenteux, le filament est appelé trichome qui peut être simple, ramifié ou présentant des fausses ramifications.

Autres structures présentes chez les Cyanophytes : Les Hétérocystes ce sont des cellules

Spécialisées dans la fixation de l’azote

1.4.2. Cytologie

a-Paroi : membrane cellulaire complexe, composée d’une couche de peptidoglycane ou muréine (paroi des bactéries à Gram négatif) qui tapisse le cytoplasme et d’une épaisse couche externe mucilagineuse faite d’acides pectiques et de polysaccharides.

b-Cytoplasme : nommé protoplasme et qui présente deux parties distinctes :

- Une partie centrale ou centroplasme = appareil chromatique.

- Une zone périphérique de la cellule = chromoplasme avec des thyllacoïdes isolés, contenant

des pigments.

-Substances de réserves : Cyanophycine analogue à l’amidon, la volutine, des globules lipidiques et lipoprotéiques.

-Equipement enzymatique spécial : il y’a présence de l’enzyme Nitrogénase capable

d’utiliser l’azote atmosphérique pour le transformer en azote organique.

c-Mobilité : Les Cyanophytes n’ont pas d’appareil locomoteur mais certains possèdent la capacité de mouvement par reptation.

d-Autres caractéristiques structurales :

Une gaine gélatineuse enrobe de nombreuses cellules individuelles, des colonies et des

filaments. Sa couleur dépend des conditions prédominantes du milieu environnant (par

exemple, en milieu fortement acide la gaine est rouge , et en milieu alcalin elle est bleue)

1.4.3.Caractéristiques écologiques des Cyanobactéries :

- Les Cyanophytes sont très résistantes aux conditions extrêmes de toxicité (sols

hypersalés et sulfureux) de température et ‘humidité (capacité de reviviscence remarquable)

- Capable de se développer sur des milieux variés (sous forme planctonique (libres) ou benthique (fixés) :

les roches humides, eau salée, douce, chaude, froide et même thermale ( 90° c)

- Elles se développent particulièrement bien dans certains milieux pollués par des activités

humaines (forme planctonique)

- Les Cyanobactéries peuvent être soit à l’état libre soit en symbiose. Les formes dulçaquicoles et subaériennes sont les plus importantes.

Cyanophytes libres

a- Espèces aquatiques ou hydrophytes : soit fixées (Spirulina, Microcoleus ) ou

planctoniques (Aphanizomenon, Anabaena, Microcystis..)

b- Espèces aérophytes des terres humides et des rochers : Pionniers des sols nus qu’elles

enrichissent en azote atmosphérique. Certaines sont très tolérantes aux alternatives de

séchresse et humidité (Nostoc, Rivularia..)

Cyanophytes symbiotiques :

Les Cyanophytes hétérocycstées peuvent réaliser des symbioses avec de nombreux

organismes et notamment des fougères et les champignons ainsi que certains végétaux supérieurs

1.4.5.Reproduction

a-Scissiparité : la division se fait par apparition d’une membrane annulaire qui se développe

vers le centre, en provoquant une constriction puis une coupure du réseau chromatique.

b- Fragmentation du thalle : Chez les espèces à trichomes.

c- Structures spécialisés : Coccospores ou des hormospores. Ces structures sont importantes

sur le plan taxonomique.

1.4.6. Systématique des Cyanophytes

Embranchement : Cyanophytes (Cyanoschizophytes)

Dans cet embranchement il existe une seule classe : la classe Cyanophycées qui est divisée en deux sous-classes :

Sous-classe 01 : Coccogonophycidae

Sous-classe 02 :Hormogonophycidae

Sous classe des Coccogonophycidae :

Elle regroupe tous les Cyanophytes ayant une forme solitaire, coloniale ou parfois filamenteuse mais sans hormogonie :

Ordres :

1- Les Chroococcales : Cyanophycées unicellulaires ou groupées en colonies de formes

variées (cubique, sphérique, tabulaire..) ou en archéthalles (paquets de cellules sans

différenciation) .Ex : Microcystis aeruginosa, Chroococcus minutus.

2- Les Pleurocapsales sont des Cyanophycées fixées sur les rochers et formant des

prothalles à filaments rampants portant des filaments dressés ramifiés. Ex : Genre :

Pleurocapsa.

3- Les Chamaesiphonales : comprennent des formes filamenteuses simples et des formes unicellulaires présentant le plus souvent une base fixée. Ex , Genre : Chamaesiphona.

Sous classe des Hormogonophycidae :

Ce sont des Cyanophytes ayant généralement des formes filamenteuses ; sont des trichomes

simples, ramifiés ou possédant des fausses ramifications. La multiplication se fait par hormogonie. Dans cette classe, on rencontre des espèces à hétérocystes

Ordres :

1- Les Stigonématales : des prothalles, comprenant un ensemble de filaments

rampants et le plus souvent des filaments dressés croissant par division végétative.

2-. Les Nostocales : Cyanophycées filamenteuses avec ou sans hétérocystes.Cet ordre est représenté par quatre familles : Nostocaceae, Oscillatoriaceae, Rivulariaceae et Scytonemaceae.

1.5..Les algues eucaryotes

La classification s’appuie principalement sur la nature des pigments des algues. On distingue

les algues vertes, les algues brunes et les algues rouge.

Emb des Chlorophytes : chloroplastes

Emb des Rhodophytes : rhodoplastes.

Emb des Chromophytes : pheoplastes , chromoplastes

1.5.1.Les Rhodophytes

a- Caractéristiques morphologiques :

Les algues rouges peuvent se présenter sous différents types –unicellulaire- filamenteux

simples ou ramifiés. Thalle massif (en forme foliacée) – Cladome uni ou pluri axial.

b-Caractéristiques cytologiques :

La paroi est de nature pectocellulosique en plus de la cellulose, elle contient d’autres

polysaccharides notamment le xylomannane et le galactane.

Dans les parois de certaines algues rouges ont trouve des dépôts de carbonate de calcium

qui joue un rôle important dans la construction des dépôts coralliens.

Les rhodoplastes : contiennent des chlorophylles a et d, des carotènes, des

xanthophylles et des phycobiliprotéines (Phycoérythrine et Phycocyanine )

La sustance de réserve est l’amidon floridéen ou l’amylon.

c-Classification

Les Rhodophytes comprennent une seule classe, les Rhodophyceae (la majorité des algues

marines macroscopiques) qui est divisée en deus sous-classes :

1. Les Bangiophycidae :

- Un thalle unicellulaire ou filamenteux.

- Chloroplastes pariétaux en forme étoilée.

- Croissance linéaire de type intercalaire.

Cette classe contient deux ordres : Porphyridiales et Bangiales.

2- Les Florideophycidae :

- Thalle de type : cladome uniaxial ou pluriaxial.

- Chloroplastes de type pariétaux.

- Présence de reproduction sexuée

- cycle de vie trigénétique.

Ordres :Nemaliales, Gelidiales, Corallinales et Gigartinales

Parmi les genres les plus importants : Asparagopsis, Gelidium, Gellidela, Coralina, Chondrus et Gigartina.

1.5.2.Les Chromophytes :

Caractérises par des chromatophores bruns, jaunes ou vert-jaunâtres renfermant des

chlorophylles a et c, du carotène et des xanthophylles.

Ils ne produisent jamais d’amidon, les matières de réserve consistent en laminarine et en mannitol. Ce groupe se divise en trois classes :

1-Les Chrysophycées :

Plastes jaune ou brunes

Sont des organismes unicellulaire ou coloniaux rarement filamenteux

Se divisent par scissiparité

De nombreuses espèces sont capables de former des spores de résistances capable de

former des coques siliceuses.

2-Les Phéophycées :

Filamenteuses ou thalloides.

Elles sont surtout marines.

Elles possèdent des plastes bruns contenant des pigments (fucoxanthine et

diatoxanthine)

3- Les Diatomées ou Diatomophycées (ou Bacillariophyceae)

Particulièrement importantes dans les océans, elles contribuent à 45% de la production primaire océanique totale.

Unicellulaire ou coloniales.

Parois cellulaires imprégnées de silice formant une logette (une thèque) bivalve appelée

frustule (pennée ou centrique)

1.5.3.Les Chlorophytes :

Un groupe très vaste et très hétérogène ; vit dans des habitats diversifiés à l’état libre ou

en symbiose . Très peu d’espèces forment des fleurs d’eau : parmi les genres représentatifs :

Spirogyra, Ulva, Entromorpha et Cladophora.

Les Chlorophytes possèdent des plastes à deux membranes renfermant des thylacoïdes à

double paroi porteurs de pigments : des chlorophylles a et b caroténoïdes (carotènes et

xanthylles).

La paroi cellulaire est riche en cellulose (polymère du glucose).

Les réserves : amidon intraplastidial.

Les cellules sexuelles sont flagellées.

Les formes nageuses possèdent en général 2à 4 flagelles de même taille

les Chloropytes groupent environ 600 genres et plus de 8000 espèces dont les 80% vivent

dans les eaux douces.les Chlorophytes sont divisés en trois classes :

1- Les Chlorophyceae :

Ordres :Volvocales,Chlorococcales,Zygnemetales,Oedogoniales,Chaeotophorales, Cladophorales, Caulerpales et Ulvales ;

2 –Les Charophyceae

Les Charophycées sont représentés par l’ordre des Charales, qui possède un haut niveau d’organisation du thalle ; c’est un cladome uni ou pluri axial avec la présence des nœuds et des entre-nœuds

Genres representatifs : Chara et Nitella .

3.-Les Euglenophyceae

Des algues filamenteuses ou unicellulaires dépourvues de cellules flagellées.se sont des espèces plastidiées(autotrophes),non plastidiées (hétérotrophes) et phagotrophes(peuvent ingérer des proies grâce à la présence du péristome)

La reproduction asexuée est assurée par la bipartition végétative et la reproduction sexuée semble tout à fait occasionnelle :

-Euglenena : regroupe des espèces plastidiennes ou non

Genre : Euglena (euglène)

-Peranemina : regroupe des espèces à affinité animale avec la présence d’un organe pharyngien (péristome)

1.4.2. Cytologiea-Scissiparité : la division se fait par apparition d’une membrane annulaire qui se développe vers le centre, en provoquant une constriction puis une coupure du réseau chromatique.b- Fragmentation du thalle : Chez les espèces à trichomes.c- Structures spécialisés : Coccospores ou des hormospores. Ces structures sont importantes sur le plan taxonomique.