1 prasinophycées chlorophycées trébouxiophycées ulvophycées cladophorophycées...
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1
Prasinophycées
Chlorophycées
Trébouxiophycées
Ulvophycées
Cladophorophycées
Bryopsidophycées
Dasycladophycées
Trentepohliophycées
Chlorokybophycées
Klebsormidiophycées
Zygnématophycées
Chaetosphaeridiophycées
Charophycées
Coléochaetophycées
Rhodobiontes (outgroup)
Bryophytes (sens large)
Filicophytes (sens large)
Magnoliophytes (sens large) Em-bryo-bion-tes
Chloro-biontes
Strepto-biontes
Synthèse d’après Hoek et al. (1998), Lecointre et Le Guyader (2006) et Brodie et al. (2007).
D’après Bou-douresque, sous presse)
Les Viridiplantae
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Paroi cellulaire : cellulose, hémicellulose, mannane
et/ou lignine, etc.
Plasma-lemme
Cyto-plasme
Noyau
ADN eucaryotique
Mitochon-drie avec crêtes en
pile d’assiettes
Thylakoïdes empilés longs (photosystème I) et courts ( granums ou pseudogranums :
photosystèmes I et II)
Chloroplaste
Thylakoïde avec les chlorophylles
a, b (et c)
Polysaccharide intraplastidial : amidon vrai (amylose et
amylopectine) ADN procaryotique
Ribosome procaryotique 70S
Amyloplaste: plaste spécialisé dans le
stockage de l’amidon
Ribosome eucaryo-tique 80S
Stigma
Centrosome
cinétosomes (et undulipodiums) :
jusqu’à 30
Undulipodiums : lisses et identiques
D’après Boudouresque, sous presseCellule de Viridiplantae
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3
Chez les Embryobiontes (Viridiplantae ‘évoluées’), les thylakoïdes courts sont disposés en paquets très réguliers, les granums. Photosystème II uniquement dans les granums
Un granum
Thylakoïde long
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4
Coefficient d'extinction
Longueur d'onde (nm)400 500 600 700
Chl a
Chl a
Chl b
Chl b
105
Viridiplantae : deux chlorophylles (a et b)
Xanthophylles variées : lutéine, violaxanthine, zéa-xanthine, anthéraxanthine, siphonéine, etc.
Les chlorophylles sont les pigments dominants couleur généralement vertecouleur généralement verte
Spectre d'absorption de la lumière
vertvert
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5
Undulipodiums lisse
Racines undulipodiairesCentrosome
Chloroplaste
Stigma. Orga-nelle photo-sensible (ca-rotènes)
Cinétosomes
Cytosquelette (actine, tubuline)
L’appareil cinétique des Viridiplantae
Les 5 parties classiques des Eucaryotes : undulipodiums, cinétosomes, racines undulipodiaires (avec cytosquelette), centrosome, stigma (chez cellules mobiles d’espèces photosynthétiques)
Caractère dérivé : il manque un des deux bras sur le doublet 1
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6
Reproduction sexuée chez Ulva (Ulvophycées, Chlorobiontes, Viridiplantae)
Ulva sp. : les gamétogènes (+) et (-) et le sporo-gène sont morphologiquement identiques
Gamétogène (-) (n)
Gamétogène (+) (n)
Gaméto-cyste
Gamè-tes (-)
Gamè-tes (+)
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7
Gamète (+) (n)
Gamète (-) (n)
Œuf (= zygote) (2n)
Sporocyste
La méiose (= réduc-tion chromatique) 4 spores (n)
Sporogène (2n)
Le zygote nage vers un substrat, se fixe et germe sporogène
Spore (n)
Les spores sont disséminées. Elles nagent vers un substrat et redonnent des gamétogènes (+) ou (-). Le biocycle est bouclé
:
Le biocycle d'Ulva
1 2
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8
1. Une spore (n)
2. La spore germe 3. Jeune gamé-togène (n)
4. Le gamétogène porte des gamé-tanges mâles et femelles
5a. Gamétanges mâles (An) en-tourés de poils stériles (Pa) et de feuilles (H)
5b. Gamétanges femelles (= ar-chégones Ar) entourés par des feuilles
6b. Deux zygo-tes (2n) ont germé en spo-rogènes (2n)
6a. Cinq gamè-tes femelles n'ont pas été fécondés
5c. Le gamète mâle n (Sc) na-ge vers le ga-mète femelle n (Oc)
Exemple de Pottia lanceo-
lata (Bryophytes,
Embryobiontes)
Gamie = oogamie
7. Trois sporo-gènes (2n) en fin de dévelop-pement
8. Détail du spo-range, en coupe. La méiose des spores (n)
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9
Exemple de Polypodium vulgare (Filicophytes, Embryobiontes)
1. Une spore (n)
2. Germination spore gamé-togène (n)
3. Gamétogène nain (n) : quelques mm
4, 5. Dévelop-pement gamé-tange femelle (archégone) sur le gaméto-gène. Oc = ga-mète femelle (n)
6. Gamétange mâle sur le gamétogène
7. Ga-mète mâle (n) dissé-miné
8. Le zygote (2n) jeune sporogène (H)
9. Le sporo-gène (2n), de grande taille par rapport au ga-métogè-ne : c'est la fougère dans le langage courant
10, 11, 12. Formation du sporange (2n)
13. Dans le sporange, méiose 4 spores (n)
14. Un sporange contenant les spores (n). Elles sont disséminées
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10
Exemple d'une
Magnolio-phyte An-
giosperme (plantes à
fleur)
A. Le sporo-gène (2n)
Une fleur herma-phrodite
Etamine (organe mâle)
Ovaire (organe femelle) A'. Cellu-
le mère des spo-res (2n)
B. Méi-ose 4 spores (n)
C. La spore germe gamé-togène mâle (n) ("pollen")
Dans l'étamine
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A. Le sporo-gène (2n)
Une fleur herma-phrodite
Etamine (organe mâle)
Ovaire (organe femelle) A''. Cellu-
le mère des spo-res (2n)
Dans l'ovaire
E. Méiose 4 spores (n) inégales
F. Une des spores germe gamétogène femelle (n) inclus dans sporogène 2n
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D. Le gaméto-gène mâle (n), disséminé (pol-len) 2 noyaux n (gamètes mâles)
G1. Les deux no-yaux mâ-les, non dissémi-nés, emp-runtent le tube pollinique
G3. Noyau du gamète femelle (n)
G2. Noyau secondaire (2n)
H. Un noyau mâ-le fusionne avec le noyau femelle zygote (2n). 4 = première divi-sion du zygote
L'autre noyau mâle (n) fusionne avec le no-yau secondaire (2n) tissu nourricier (3n)
I. Le zygote commence développement aux dépens du tissus nourricier embryon (5)
J. Le développement de l'embryon s'arrête graine
K. Germina-tion : reprise développe-ment embryon plantule
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Cellule mère des spores (2n)
Méiose 4 spores (n)
Germination de la spore
2 cellules synergides
Gamète femelle
3 cellules antipodes
2 noyaux polaires n
Fusion des 2 noyaux polaires noyau polaire 2n
Le développement du gamétogène femelle
D’après Camefort et Boué, 1980. Redessiné
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Les différents biocycles de Viridiplantae S = sporogène
G = gamétogène
GPrasino-phycées Une seule génération : le gamétogène (n)
S G Ulvo-phycées
Alternance régulière entre un sporo-gène (2n) et un gamétogène (n) ♂ et ♀ morphologiquement identiques
Bryop-sido-phycées
S GLe sporogène et le gaméto-gène, de taille similaire, sont morphologiquement différentsG
Charo-phycées
S GLe sporogène est réduit par rapport au gamétogène
Bryophytes
S GLe sporogène est macroscopique et le gamétogène microscopique
Filicophytes
S
GMagnolio-phytes
Le gamétogène est réduit à quelques cellules et est inclus dans le sporogène
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15
Evolution chez les Viridiplantae
Prasinophycées
Ulvophycées
Bryopsidophycées
Bryophytes
Charophycées
Filicophytes
MagnoliophytesT F F R R AA
T±
LÉGENDE
T = TigeF = FeuilleF = Feuille"R" = Equivalent fon-"R" = Equivalent fon-ctionnel de la racinectionnel de la racineR = RacineR = RacineA = Appareil A = Appareil conducteurconducteura, b, ca, b, c = chlorophylles = chlorophylles abcabc1, x chl = 1, plusieurs 1, x chl = 1, plusieurs chloroplasteschloroplastesS = Plastes spéciali-S = Plastes spéciali-séssésP = pyrénoïdeP = pyrénoïdeCystes = sporocys-Cystes = sporocys-tes, gamétocystestes, gamétocystesAnges = sporanges, Anges = sporanges, gamétangesgamétanges± = parfois
T F F "R""R" A±A±
T± F± F± "R"±"R"±
T F F R R AA
abc abc 1 chl 1 chl P±P±
ab ab x chl± x chl± P±P±ab ab x chl± x chl± S± P±S± P±
ab ab x chlx chl
ab ab x chl x chl SS
ab ab x chl x chl SS
ab ab x chl± x chl± S P±S P±
Anges Anges FlFl G
AngesAnges AngesAnges
Anges± Anges± "G""G"
CystesCystes
CystesCystesCystesCystes
LÉGENDEFl = FleurFl = FleurG = GraineG = Graine"G" = Equivalent "G" = Equivalent fonctionnel de la grainefonctionnel de la graine
Noter que l'arbre est ici très simplifié et donc inexact
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Axopode
Mitochondrie
Noyau
Ecaille siliceuseEcaille siliceuse
Microtubule
Centroplaste
Schéma de la cellule de Centrohelida
D’après Boudouresque (sous presse)