• 2 - Qu’est ce qu’un organisme végétal?

des végétaux

François Bretagnolle

(E.mail Francois.bretagnolle @u-bourgogne.fr)

Introduction

• 1 - Le monde des végétaux

• 2 - Qu’est ce qu’un organisme végétal?

• 3 - Notions de classification

Classification dichotomique : Toute forme vivante est soit animale, soit

végétale

1 -Le monde des végétaux

Introduction - 1

Les Angiospermes (250 000 sp.)

Les pins et les sapins…etc.

Les Gymnospermes (1000 sp .)

Introduction - 1

Les Ptéridophytes (10 000 sp ^.)

Les lycophytes (1 200 sp ^.)

Introduction - 1

Les Bryophytes

Les anthocérotes et les hépatiques (6 000 sp .)

Introduction - 1

Les Bryophytes

Les algues…

(150 000 sp.)

Des bactéries

Cyanobactéries (2 000 sp ^.)

Introduction - 1

ET LES

CHAMPIGNONS?

2 – Qu’est ce qu’un

organisme végétal?

Un organisme qui est vert ?

Introduction - 1

Tous les organismes verts ne sont

pas des végétaux

Tous les végétaux ne sont pas verts

Vert comme chlorophylle a

Introduction - 1

Tous les organismes végétaux possèdent de la chlorophylle a

Définition

Organisme procaryote ou eucaryote autotrophe, pratiquant une

photosynthèse oxygénique

Cellule procaryote

Cellule eucaryote

Introduction - 2

Autotrophes: Capables de se nourrir par eux-mêmes

Utilisent des molécules simples (H

O, CO

, NO

-)

Hétérotrophes: Se développent à partir de molécules élaborées (protéines,

lipides, glucides) (certaines bactéries,

champignons, animaux)

Principe de la photosynthèse

Introduction - 2

Réaction universelle de la photosynthèse

Molécule donneur d'électrons + Source de carbone + ΣΣΣΣ ^solaire

Biomolécules (CHOH)

+

Photosynthèse

(bactérienne)

H

S (ou autres) + CO

+ ΣΣΣΣ ^solaire

Biomolécules (CHOH)

+

Introduction - 2

(photosynthèse des végétaux)

H

O + CO

+ Energie solaire

Biomolécules (CHOH)

+

Algues → Plantes à fleurs:

Photosynthèse dans les chloroplastes

Plusieurs membranes (2 ou 3 ou 4) Chlorophylles et autres pigments

ADN

Thylacoïde Granum

Introduction - 2

une histoire de pigments

Ces pigments sont

nécessaires pour capter

l’énergie lumineuse

• Chlorophylle

a

• Autres Chlorophylles (Chl-b, Chl-c, Chl-d)

• Caroténoïdes: Antioxydants protecteurs des chlorophylles

• Phycobilines: Pigments associés à des protéines

Les pigments de la photosynthèse

Introduction - 2

Tous les autres pigments (chl

, caroténoïdes ...etc.) → Pigments

accessoires

Captent l'Σ à d'autres longueurs d'ondes

Transmettent toujours à une Chl a

Introduction - 2

Antenne collectrice (250 à 400 molécules de Chl a

Photosystème

Centre réactionnel

Chla Chla

H₂O

H⁺ H⁺

½ O₂

e^-

Cascade électronique

3 - Notions de classification

• ≥ 2 (10-15) millions d’espèces connues

• Groupes entiers très peu décrits (insectes, arachnides, algues,

bactéries…etc.)

• Probablement 10 millions d’espèces

Comment classer cette diversité?

Taxonomie

Système d’ordre hiérarchique pour nommer et classer les espèces

Classification hiérarchisée

Des critères (objectifs ou subjectifs) de ressemblance pour la taxonomie

Introduction - 3

• Classification dichotomique: Forme vivante animale ou végétale

• Échelle de complexité croissante de l’âme

• Matière inanimée < plantes < éponges <

méduses < mollusques …< mammifères <

homme

Renaissance

• Nbre sp. décrites ↑

• Découverte des nouveaux mondes

• Classification et systématique pour les êtres vivants s’impose

Introduction - 3

• Classification actuelle des êtres vivants

• Système binomial

• Taxon = Nom de genre + nom d’espèce (Homo sapiens, Bellis perennis)

• Organismes groupés en rangs

taxonomiques plus vastes = Hiérarchique

Classification de Linné

• Base de la classification = Espèce

• Espèces → Genres

• Genres → Familles

• Familles → Ordres

• Ordres → Classes

• Classes → Embranchements

• Embranchements → Règnes

Introduction - 3

Catégorie Chène rouge Adresse postale

Règne Plantae Pays

Embranchement (Phylla)

Anthophyta Département

Classe Angiospermae Ville

Ordre Fagales Rue

Famille Fagaceae N°°°°rue

Genre Quercus Nom

Espèce rubra prénom

Règne animal

Etres ingérant de la nourriture

Règne végétal

Plantes, champignons

CRYPTOGAMA

Algae = Les algues Fungi = Les champignons Bryophyta = Les

mousses

Pteridophyta = Les fougères

PHANEROGAMA

Gymnospermae = Ovules nus

Angiospermae = Ovules enveloppés

Thallophytes

Pas de différenciation en organes dans la plante

Cormophytes Différenciation d'organes en racines,

tiges et feuilles Introduction - 3

Taxonomie évolutive

• Linné: Conception statique du monde

• Espèce = Immuable

• Peut donc être classée sans erreur possible suivant le plan divin

• Fin du 19 ^ème: Théorie de l’évolution (Darwin)

Darwin

Les différences biologiques entre deux espèces sont apparues au cours du temps à

cause de la descendance avec modification c’est-à-dire des divergences évolutives à partir d’un ancêtre commun sous l’influence

de la sélection naturelle

Introduction - 3

Les espèces sont liées entre elles par leur généalogies

Arbre du vivant (tree of life)

Il faut intégrer cette information

dans la taxonomie

Haeckel 1866 Arbre évolutif → Visualiser l’évolution à partir d’un ancêtre

commun

Phylogénie → La (vraie)

relation entre un groupe (grec

= phyla)

Introduction - 3

T e m p s

Espèce fossile connue Lignée fossile inconnue

Lignée fossile connue

Classification de Whitthaker (1969)

Deux domaines et 5 règnes

Monera

Bactéries et archébactéries

PROCARYOTES EUCARYOTES Protista

Planta Fungi Animalia

Protistes: Groupe artificiel

Tout eucaryote unicellulaire, colonial ou pluricellulaire qui n’est ni une plante verte, ni un animal (métazoaire),

ni un champignon supérieur

Introduction - 3

êtres vivants

• Bcp de classification basées sur séquences d’ADN

• Mutations = Régulières, constantes et aléatoires

• Plus deux espèces sont séparées depuis longtemps, plus leur séquences sont

différentes

Woese et Fox (1977)

Classer les bactéries → Séquences non codante d’ADN ribosomique

2 branches: Eubactéries et Archées

Introduction - 3

Methanobacterium formicicum

Halobacterium volcanii Sulfolobus

solfataricus

Escherichia coli

Zea mays mitochondrie Zea mays chloroplaste

Bacilus subtilis Homo sapiens

Zea mays

Saccharomyces cerevisiae

Euglena gracilis

Eubactéries Eucaryotes

Autant de différence

(divergences) entre eubactéries et archées qu’entre eucaryotes

et eubactéries !!!

3 domaines de la vie: Archée, Eubactérie, Eucaryotes

Introduction - 3

Biolipides fossiles associés aux

eucaryotes

LE TEMPS EN MILLIARDS D'ANNEES

Formation de la Terre

Isotopes du Carbones associés

à la vie

Premiers fossiles de procaryotes

identifiés

- 4.7 - 3.7 - 3.5 - 2.1 - 1.2 - 0.7

Grypania = Premiers fossile d'eucaryote

identifié

La vie

- 4.0 - 2.7

Premiers fossiles d'eucaryote

pluricellulaires identifiés

Monde des procaryotes

Eucaryotes unicellulaires

Eucaryotes pluricellulaires

- 1.0

Radiation des algues pluricellulaires Introduction - 4