Introduction. Eucaryotes pluricellulaires (levures unicellulaires / sphériques ovoïdes) Se distingue des autres règnes par rapport à :

Transcription

1 Fungi / Champignons

2 Introduction Eucaryotes pluricellulaires (levures unicellulaires / sphériques ovoïdes) Se distingue des autres règnes par rapport à : Nutrition Organisation structurale Croissance Reproduction

3 Mode de nutrition par absorption : décomposeurs et symbiotiques hétérotrophes / nutriments ingérés par absorption Sécrétion d enzymes hydrolitiques et d acides pour décomposer les molécules complexes en éléments plus simples pouvant être absorbés. Trois types de spécialisation : Saprophytes absorbent les nutriments de matière organique morte, Parasites absorbent les nutriments de cellules vivantes hôtes; certains sont pathogènes, Mutualistes absorbent les nutriments d un hôte, mais bénéficient réciproquement à l hôte.

4 Surface d extension et croissance rapide = adaptations au mode de nutrition par absorption Structure unitaire de base de l appareil végétatif du champignon (= mycélium) est l hyphe = filament mycélien ou mycélium (2 10 µm de diamètre, diffus, ramifié, tubulaire) / cytoplasme + organites cellulaires A l exception des levures, les hyphes sont organisées autour et dans la source de nourriture : Composées de parois tubulaires contenant de la chitine ( cellulose des plantes) S étend sur des distances importantes : 10cm 2 de sol peuvent contenir 1km d hyphe représentant 314 cm 2 de surface

5 cloisons hyphes

6 Hyphe cloisonnées / sans cloison Hyphes cloisonnées : divisée en cellules séparées par des cloisons, de façon régulière. Croissance apicale. Hyphe des champignons non cloisonnés = hyphe coenocytique / à l exception des cloisons isolant les structures reproductives. Les champignons parasites ont des hyphes modifiées appelées haustories (suçoirs), qui pénètrent dans les tissus de l hôte.

7 Les champignons se reproduisent en relâchant des spores produites par des processus sexués ou asexués Spore : en général unicellulaire, haploïde, formes et tailles variées. Produites par des mécanismes sexués (par méiose) ou asexués (par mitose) : Dans des conditions favorables, les champignons se clonent en produisant un nombre très important de spores de façons asexuées, Pour de nombreux champignons, la reproduction sexuée apparaît seulement comme une possibilité/éventualité plus grande diversité génétique. Les spores sont les agents de dispersion responsables de la distribution géographique des champignons : Transportées par le vent ou l eau, les animaux. Germination dans les endroits humides nécessité d un substrat approprié.

8 Cycle de vie des champignons Mitose

9 Phylogénie des champignons

10 Les Chytridiomycètes : pas de vrais hyphes Feuille de maïs malade Sporanges de Physoderma maydis dans les tissus d une feuille malade Classés à l origine parmi les Protistes Partagent de nombreux points communs avec les champignons : Nutrition par absorption Paroi cellulaire en chitine Hyphe Enzymes du métabolisme Plus anciens champignons : évolués des protistes en ayant retenu le flagelle Champignons aquatiques pour la plupart Gamètes flagellés Unicellulaires ou pluricellulaires avec mycélium Environ 750 espèces

11 Diatomée

12 Les Zygomycètes : cellules à 2 noyaux (dicaryon) formées lors de la reproduction sexuée Caractérisés par une zygosporange dicaryotique. Reproduction sexuée avec zygospores. Décomposeurs quelques parasites. Essentiellement terrestres champignons du sols / matériaux en décomposition. Certains forment des mycorrhizes, association mutualiste avec des racines de plantes. Les hyphes sont coenocytiques - cloison seulement dans les cellules reproductives. 600 espèces connues. Environ 100 impliqués dans micorrizhae.

13 Cycle de vie des Zygomycètes

14

15 Cycle de vie des Zygomycètes Dans des conditions favorables, reproduction asexuée : Sporanges se développent aux extrémités des hyphes. Production de centaines de spores haploïdes par mitose. Dans des conditions défavorables, reproduction sexuée : Des mycéliums de types opposés se rencontrent (+ et -) production de gamétanges contenant plusieurs noyaux haploïdes séparés/individualisés par un septum. Plasmogamie des gamétanges zygosporange dicaryotique. Dans des conditions favorables, caryogamie : noyau diploïde réalisant aussitôt la méiose et produisant des spores haploïdes. Zygosporange évolue en sporange qui relâchent des spores haploïdes.

16 Fusion de 2 hyphes Fusion de 2 hyphes n + n Caryogamie et formation du zygospore n Plasmogamie 2n

17 Rhizopus stolonifer, moisissure du pain

18 Les Ascomycètes : production de spores sexuées contenues dans des sacs (asques) Levures unicellulaires + champignons pluricellulaires complexes 75% des champignons décrits. Champignons filamenteux (sauf levures) décomposeurs, parasites, prédateurs, symbiontes espèces. La plupart des champignons imparfaits (ex : Penicillium) Importance économique : levures (pain, bière, vin); champignons comestibles (truffes, morilles); antibiotiques Hyphe cloisonnées Reproduction asexuée : extrémités des hyphes spécialisées forment des conidies - chaînes de spores haploïdes asexuées Reproduction sexuée : des mycélium haploïdes de souches opposées fusionnent

19 Chaque asque contient 8 spores. Asques situés sur l'ascocarpe : minuscule chez les moisissures, jusqu à 20 cm chez morilles. Jeune asque : 8 ascospores incolores, noyau visible. Asque âgé : spores mures pigmentées, protection ultraviolet lors du transport aérien

20 Cycle de vie d un ascomycète

21

22

23 Ascomycètes Truffes, morilles, la plupart des lichens Levures (Saccharomyces cerevisiae utilisée en boulangerie et production de bière) Aspergillus flavus production d aflatoxine (plus puissant produit cancérigène et toxine)

24

25 Les Basidiomycètes Nom qui provient du stade de transition diploïde : basidium. Importants décomposeurs du bois et plantes certains pathogènes. Rassemble espèces : Mycorrhizes(5000 espèces) Champignons comestibles Parasites de plantes ex : rouilles Caractérisés par un mycélium dicaryotique se reproduisant sexuellement au travers des basidiocarpes Spores (4) portées extérieurement par des cellules appelée basides sur l hyménium. Organes reproducteurs = basidiocarpes. Champignons charnus, vesses-de-loup, rouilles.

26 Sous le chapeau : masse de lamelles, pores ou aiguillons formant les basides et l'hyménium. Lamelle d un champignon Coupe longitudinale d une lamelle d un champignon. Partie centrale bleue composée de pseudoparenchymes à parois minces. Partie extérieure rouge = couche fertile (hyménium) composée de cellules mères (basides) qui portent les spores (basidiospores). Photo : George Barron

27 Cycle de vie des basidiomycètes

28 2 mycéliums (+ et -) haploïdes fusionnent pour donner un mycélium composé d hyphe à n + n (dicaryon)

29 Le mycélium dicaryotique évolue en basidiocarpe (ou miccorhize)

30 Les cellules (dicaryon) terminales des lamelles produisent des basides diploïdes par caryogamie.

31 Le basidium enclenche aussitôt la méiose pour produire 4 basidiospores haploïdes

32 Moisissures Champignons à croissance rapide stades de reproduction sexuée inconnus Peuvent se développer en formes sexuées avec production de zygospores, ascocarpes ou basidiocarpes Les moisissures sans stades sexuels connus sont appelées Deutéromycètes ou champignons imparfaits : Penicillium Aspergillus

33

34 Levures Unicellulaires : Reproduction asexuée par bourgeonnement Reproduction sexuée par production d asques ou de basides Saccharomyces cerevisiae = le plus important des champignons domestiqués : Boulangerie et brasserie Model biologique Peuvent être responsables de problèmes : Rhodotorula rideaux de douche Candida

35 Lichens Symbioses entre une algue (photosynthétique et autotrophe) et un champignon à hyphes (souvent Ascomycètes) espèces Algue : Procure les nutriments au champignon Pourrait fixer l azote Champignon procure un bon environnement, favorable à la croissance de l algue : Absorbe les minéraux et protège l algue Production de composés : Protège l algue de la lumière du soleil toxiques protège de la prédation

36 Reproduction des lichens De façon combinée ou indépendante Champignon : reproduction sexuée (ascocarpes) Algue : reproduction par division cellulaire Unité symbiotiques reproduction asexuée par : Fragmentation des parents Formation de sorédies : petits groupes d hyphes contenant des algues

37 crustose foliose Plusieurs formes crustose (plat et forme une croûte), foliose (forme de feuille attachée lâchement au substrat), fruticose (lanières ou forme cylindrique); Formes intermédiaires fréquentes fruticose

38 Mycorrhizae Association spécifique et mutualiste entre un champignon et les racines d une plante Champignon : augmente la surface d absorption des racines et les échanges avec les minéraux du sol et l eau reçoit les sources de carbone (glucose) de la plante Présents dans 95% des plantes vasculaires Nécessaire à une croissance optimale de la plante

39 Cycle de vie des basidiomycètes Les basidiospores sont formées à partir d un mycélium haploïde de courte vie Mycélium dicaryotique évolue en mycorrhize ou basidiocarpe. Le chapeau du champignon protège les lamelles : les cellules (dicaryon) terminales des lamelles produisent des basides diploïdes par caryogamie. Le basidium enclenche aussitôt la méiose pour produire 4 basidiospores haploïdes. Reproduction asexuée moins commune que chez les ascomycètes.