Chapitre II. «Des Protistes aux Métazoaires : les PROTOZOAIRES»

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1 Chapitre II. «Des Protistes aux Métazoaires : les PROTOZOAIRES» 1. Définition, évolution, organisation 2. Classification 3. Nutrition 4. Locomotion 5. Reproduction 6. Mode de vie et intérêt biologique.

2 1. Définition, D évolution et organisation Organismes eucaryotes unicellulaires. Sous-règne des PROTISTES 1.1. Etapes clés de leur origine : - L origine d une surface cellulaire flexible, - L origine d une enveloppe cellulaire, - L apparition de vésicules digestives, - L origine du cytosquelette, - L acquisition de certains organites par endosymbiose.

3 1.2. Environnement aquatique indispensable (fragilité) Peut vivre en milieu hypo-osmotique : vacuole contractile.

4 1.3. Taille microscopique : limitation par le rapport surface/volume

5 1.4. Cellule totipotente : Une cellule unique remplit à elle seule toutes les fonctions vitales : nutrition, respiration, excrétion, locomotion, régulation osmotique, reproduction Hétérotrophie par ingestion : Les organismes se nourrissent par endocytose, grâce aux vacuoles nutritives responsables de la digestion et de l excrétion.

6 1.6. Très grande diversité : variété des plans d organisation Classification en trois phylums, basés fondamentalement sur leur locomotion Mode de vie très varié : libres, symbiotes, parasites Intérêt de nombreux protozoaires en pathologie humaine et vétérinaire.

7 Phylums Flagelles et/ou pseudopodes SARCO- MASTIGOPHORA Cils, 2 noyaux CILIOPHORA 2. Classification SS Phylum, Caractéristiques Sarcodina : pseudopodes Mastigophora : flagelles Ciliés holotriches Exemples Amibes Giardia Trypanosome Paramécie Pas de locomotion complexe apical APICOMPLEXA Sporozoa reproduction sexuée Plasmodium Toxoplasme Coccidies

8 Exemple type de Protozoaire Sarcodina : Entamoeba histolytica, amibe pathogène pour l homme Vacuoles pulsatiles Vacuoles digestives noyau Cytoplasme : cytosquelette Membrane plasmique Taille : μm

9 Exemple de Protozoaire flagellé (tube digestif) Mastigophora Giardia intestinalis, pathogène pour l homme Forme végétative Forme végétative : Giemsa Forme végétative : microscopie à balayage Kyste : forme de résistance

10 Exemple de Protozoaire flagellé (sang) Mastigophora : Trypanosoma brucei : «Maladie du Sommeil» sang Morphologie des différents stades Vecteur : Mouche Tsé-tsé

11 CILIOPHORA: Paramécie ou «Infusoires» -Non pathogène - Environnement - Modèle de recherche : reproduction par conjugaison

12 APICOMPLEXA, Sporozoa. cycles asexué et sexué Plasmodium falciparum: un des agents du paludisme humain. Transmis par piqûre d un moustique. Homme : cycle hépatique puis sanguin cas importés en France /an La plus grande endémie parasitaire au plan mondial : 3 millions de morts/an (jeunes enfants)

13 APICOMPLEXA, Sporozoa. Toxoplasma gondii : agent de la Toxoplasmose. cycle sexué cycle asexué

14 3. Nutrition Nourriture majoritairement constituée d éléments complexes (bactéries, algues microscopiques ) Doivent être ramenés à l état de molécules simples pour être utilisées: PHAGOCYTOSE ou digestion intracellulaire a. Adhérence, endocytose b. Inclusion dans le phagosome (vacuole digestive) c. Formation du phagolysosome: enzymes golgiennes hydrolases, Schéma p 10 d. digestion et exocytose

15 - Conservée chez les VERTEBRES comme mécanisme de défense contre l infection (immunité non spécifique) par les cellules de type «phagocytes» Exemple : polynucléaires sanguins. Continuité!

16 4. Locomotion - Emissions de pseudopodes - Organites différenciés : cils et flagelles 4.1.Pseudopodes : changement de viscosité du cytoplasme SOL/GEL -majeure partie fluide(endoplasme) : SOL - gélatineux en périphérie (ectoplasme) : GEL - Rôle de 2 protéines, l actine et la myosine, molécules du mouvement cellulaire (idem chez les Vertébrés) - Polymérisation de molécules d actine en filaments + myosine GEL - Dépolymérisation retour à l état de SOL

17 SOL GEL pseudopode Amibe hématophage émettant un pseudopode

18 4.2. Cils et flagelles Structure : Faisceau de fibrilles protéiques contractiles (microtubules) une paire centrale, anneau de 9 doublets, reliés par des fibres de dynéine Microtubule

19 Structure identique de tous les cils/flagelles de tous les organismes EUCARYOTES : Continuité! Poumon Protonéphridie Homme Ver plat

20 5. Reproduction Modalités variées - simple division - conjugaison - reproduction sexuée 5.1. Simple division ou reproduction asexuée ou mitose: - Respecte le génotype 2 individus identiques - Mode de reproduction princeps de tous les protistes

21 Cellule «mère» : diploïde Cytodiérèse : division binaire 2 cellules «filles» : diploïdes Ex : Giardia intestinalis SARCOMASTIGOPHORA

22 5.2. Reproduction sexuée : - différenciation en gamètes (haploïdes) qui fusionnent œuf ou zygote (diploïde) - Recombinaison génétique : génotypes multiples - Mode de reproduction qui s ajoute à la reproduction asexuée - Présente chez : APICOMPLEXA, Sporozoa.

23 Ex : P. falciparum APICOMPLEXA, Sporozoa. Moustique (anophèle F) HD : cycle sexué Piqûre Homme : HI cycle asexué Foie Sang

24 5.3. Conjugaison - Se produit chez les CILIOPHORA (Paramécie) - Pas de reproduction vraie (pas d augmentation du nombre d individus), mais ébauche de reproduction sexuée car réorganisation du patrimoine génétique. Macronucléus : noyau végétatif Micronucléus : noyau reproducteur

25 6. Mode de vie et intérêt biologique des Protozoaires. - Organismes libres, symbiotes, parasites.. - Très grande biodiversité. - Première forme de vie «animale» sur la planète. - Association en colonies : «masse multicellulaire» à l origine des Métazoaires? Nombreux exemples de continuité. - Rapports multiples et quotidiens de l homme avec ces organismes.