Partie II : L organisme vivant : un système physicochimique en interaction avec son environnement Chapitre 2 Le fonctionnement des organismes animaux en fonction du plan d organisation et du milieu de vie code des diapositives très important, à savoir avec précision important pour comprendre pour approfondir, sinon à couper
4 animaux observés en TP Vertébrés Arthropodes aérien aquatique
1. Les mêmes fonctions pour tous les animaux 3
Les fonctions vitales Fonction de nutrition alimentation respiration excrétion circulation Fonction de relation perception sensorielle intégration protection locomotion Fonction de reproduction reproduction sexuée développement et croissance
Excrétion, un mode universel... ou presque sang ou hémolymphe filtrat sang ou hémolymphe nutriment déchet transporteur membranaire urine concentrée FILTRATION RÉABSORPTION DES NUTRIMENTS RÉABSORPTION D'EAU FIGURE 12.10 Les deux étapes de l élaboration de l urine dans les organes excréteurs. Ce modèle ne rend pas compte de l élaboration de l urine des insectes (non représentée). Chez ces animaux, l urine primitive est formée sans filtration, par sécrétion de déchets et d ions, accompagnée de flux hydriques.
Excrétion des insectes tube de Malpighi comme un néphron rectum avec cristaux d urate L urine est évacuée sous forme de cristaux solides, par l anus
Alimentation : même schéma général (a) BROYAGE BUCCAL PRISE DES ALIMENTS bouche (b) BROYAGE STOMACAL œsophage foie pancréas caecum CAECOTROPHIE intestin grêle gros intestin BRASSAGE estomac DIGESTION CHIMIQUE ABSORPTION EGESTION anus glande digestive intestin postérieur FIGURE 12.4 Comparaison des étapes de la digestion chez la souris (a) et l écrevisse (b). Tube digestif du criquet
Circulation : un cœur et des vaisseaux (a) (b) double circulation simple circulation circulation pulmonaire poumons artère cœur branchies veine circulation systémique système fermé zone d'échanges avec les cellules au niveau de réseaux capillaires système ouvert FIGURE 12.2 Appareils circulatoires clos chez la souris (a) ; ouvert chez l écrevisse (b).
2. Influence du plan d organisation sur la réalisation des fonctions 9
Tégument en milieu aérien épicuticule + cire lipidique (a) THERMORÉGULATION poil glande sudoripare PROTECTION MÉCANIQUE ET CONTRE LA DÉSHYDRATATION (b) soie innervée épiderme : épithélium pluristratifié couche cornée de l'épiderme cuticule épithélium simple derme : conjonctif 2 mm cellule sensorielle 20 µm SENSIBILITE TACTILE FIGURE 12.1 Fonctions du tégument (a) chez la souris ; (b) chez l écrevisse. Peau de Souris Tégument de Criquet
Respirer dans l air
Respiration en milieu aérien (a) pertes hydrique = 6 mg d'eau pour 10 ml d'o2 prélevé dans l'air 1 L air expiré 1 L air inspiré 25 C, 7 mg eau 21 % O2 38 C 55 mg eau 13 % O2 pertes hydrique = 1,2 mg d'eau pour 10 ml d'o2 prélevé dans l'air 1 L air expiré 1 L air inspiré 25 C 25 C, 28 mg eau 7 mg eau 3 % O2 21 % O2 (b) ventilation de l'air dans l'échangeur respiratoire diffusion gazeuse entre l'air et le sang O2 CO2 transport des gaz par le sang ventilation de l'air dans les trachées diffusion entre le sang et les cellules CO2 O2 diffusion gazeuse CO2 O2 diffusion entre l'air et les cellules FIGURE 12.7 Pertes d eau et diffusion d O 2 lors des échanges gazeux respiratoires à travers des surfaces internalisées. (a) poumons de la souris ; (b) trachées du criquet. Les pertes hydriques sont moins importantes pour l échangeur trachéen que pour l échangeur pulmonaire, parce que le coefficient d extraction d O 2 est meilleur, et parce que l air expiré est moins chaud. Les pertes hydriques d un animal terrestre à respiration cutanée seraient environ 10 fois plus élevées que celles liées à la respiration pulmonaire.
Les branchies de poisson et d écrevisse Grande surface de tégument flottant dans le milieu aquatique richement vascularisé, avec un courant d eau régulé Branchies à nombreux filaments disposant de centaines de lamelles protection par un opercule Branchies à nombreux filaments plumeux protection par un repli du tégument (le branchiostégite)
La locomotion dans l air corps surélevé au-dessus du sol membres porteurs et articulés musculature associée 4 pattes queue participant à l équilibre 6 pattes pattes postérieures repliées en Z 2 paires d ailes
La locomotion dans l eau Une surface large pour se propulser nageoire caudale de gardon palette natatoire d écrevisse
3. Influence du milieu de vie sur la réalisation des fonctions 16
Excrétion azotée TABLEAU 12.5 LES DÉCHETS AZOTÉS DES ANIMAUX ÉTUDIÉS EN TRAVAUX PRATIQUES. Écrevisse Criquet Téléostéens Souris Acide urique Urée Ammoniac Ammoniac Solubilité : 52,4 mm L ammoniac Solubilité : 0,0015 mm Solubilité : 52,4 mm Solubilité : 39,8 mm cristaux d acide urique (Richard D. et coll. «ÀPhysiologie des animauxà» tome 1; Nathan Université, 1997)
Osmorégulation concentration ionique en mm milieu de vie Na + K + Ca 2+ Mg 2+ Cl - osmolarité Homard marin 472 10 16 7 470 980 Ecrevisse dulcicole 208 5 14 1 250 480 poisson rouge dulcicole 142 2 6 3 107 260 saumon marin 161 5 6 1 120 295 criquet aérien 160 8 4 6 144 325 souris aérien 145 6 3 2 116 275 Eau de mer 470 10 10 55 570 1120 Eau douce <1 <0,01 <0,1 <0,1 <1 2
Vision des Vertébrés aériens et aquatiques (a) paupière supérieure glande lacrymale sclérotique choroïde rétine humeur aqueuse iris (b) sclérotique choroïde nerf optique humeur vitrée pupille nerf optique cornée cristallin humeur vitrée muscles ciliaires ACCOMMODATION par déformation du cristallin ligaments du cristallin ACCOMMODATION par déplacement du cristallin FIGURE 12.8 Les yeux des vertébrés (a) mammifère ; (b) téléostéeen.
Il ressort de ce chapitre les relations suivantes : Plan d organisation Milieu de vie Fonction vitale Il ressort aussi l idée d adaptation évolutive liée à la pression du milieu Il existe de plus des relations temporelles à l échelle de la vie de l animal mais aussi à l échelle de l évolution