Evolution Cellulaire. TD n 1-2

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1 Evolution Cellulaire TD n 1-2

2 Plan des TD 1 & 2 A- Chronologie probable B- Arbre du vivant C- Chronologie des grandes inventions Monde prébiotique Monde ARN Monde ADN Protobiontes Photosynthèse D- Origine des Eucaryotes Théorie autogène Théorie endosymbiotique

3 A Chronologie Probable

4 B Arbre du Vivant ~544 Ma PROCARYOTES EUBACTERIES EUCARYOTES ~2 Ga ARCHEOBACTERIES PROCARYOTES Photosynthèse 3.8 Ga? LUCA?

5 C Echelle des Temps Géologiques En millions d années BP (Before Present)

6 C Echelle des Temps Géologiques Échelle synoptique linéaire des temps géologiques.doc

7 D Grandes inventions 1 Monde Prébiotique ~ 4.5 Ga

8 D Grandes inventions 2 Monde ARN ~ 4.0 Ga Les Ribozymes Thomas Cech & Sidney Altman 1980 Prix Nobel 1989

9 D Grandes inventions 2 Monde ARN ~ 4.0 Ga

10 D Grandes inventions 3 Monde ADN ~ 3.9 Ga

11 D Grandes inventions 4 Protobiontes ~ 3.5 Ga Les Sédiments du Barberton en Afrique du Sud

12 D Grandes inventions 4 Protobiontes ~ 3.5 Ga Stromatolites fossiles vieux de 3,5 Ga, Pilbara, Australie

13 D Grandes inventions 4 Protobiontes ~ 3.5 Ga Voir Film Bactéries

14 D Grandes inventions 5 Photosynthèse ~ 2.7 Ga Photographie de lames minces taillées dans des sédiments siliceux de 3,5 Ga Craton de Pilbara Australie Les formes filamenteuses ont la taille et la morphologie de cyanobactéries actuelles!!!

15 D Grandes inventions 5 Photosynthèse ~ 2.7 Ga Les cyanobactéries Couleur bleue des bactéries mortes

16 D Grandes inventions 5 Photosynthèse ~ 2.7 Ga Règne Embranchement Classe Ordre Famille Genre Euglena Ehrenberg, 1830 Eukaryota Euglenozoa Euglenophyta Euglenales Euglenaceae!! Division longitudinale de la cellule!! Voir Film

17 E Origine des Eucaryotes ~ 2.0 Ga Cellule procaryote Cellule eucaryote Membrane nucléaire Absente Présente Nombre de chromosomes Généralement 1 > 1 Chromosome circulaire Oui Non Echange génétique Transfert unidirectionnel Fusion de gamètes Réticulum endoplasmique Absent Présent Appareil de Golgi Absent Présent Lysosomes Absents Présents Mitochondries Absentes Présentes Chloroplastes Absents Présents chez les plantes Présence de stérols dans les membranes Localisation des ribosomes Non Dispersés dans le cytoplasme Oui Liés au réticulum endoplasmique

18 E Origine des Eucaryotes 1 Théorie autogène Cette théorie s'appuie sur le gradualisme néodarwinien Une cellule procaryote se serait peu à peu enrichie en ADN et celui-ci se serait retrouvé piégé dans des structures membranaires évoluant ensuite en enveloppe nucléaire. C'est par un mécanisme semblable d'invagination de la membrane plasmique que se seraient également formés les mitochondries et les plastes. L'acquisition des organites à enveloppe permet de passer ainsi insensiblement de la cellule procaryote, sans mitochondries, sans plastes et où l'adn est libre dans le hyaloplasme, à une cellule eucaryote structurée possédant des mitochondries, des plastes et un noyau individualisé.

19 E Origine des Eucaryotes 2 Théorie endosymbiotique Absorption d'une bactérie par un proto-eucaryote et formation d'une cellule eucaryote hétérotrophe. Les bactéries absorbées sont les mitochondries actuelles (respiration) Absorption d'une bactérie photosynthétique par une cellule eucaryote hétérotrophe. Cette bactérie devient un chloroplaste, ses membranes internes ont une origine bactérienne. La membrane externe de l'enveloppe a pour origine la membrane plasmique de la cellule

20 E Origine des Eucaryotes 2 Théorie endosymbiotique Voir Film Une cellule eucaryote hétérotrophe absorbe une autre cellule eucaryote autotrophe contenant un chloroplaste limité par une enveloppe à deux membranes (endosymbiose primaire). La membrane plasmique de la cellule symbiote et la membrane de phagocytose constituent une deuxième enveloppe externe. En général, le noyau et le cytoplasme de la cellule symbiote dégénèrent, le chloroplaste est alors entouré de quatre membranes.

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