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
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
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
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
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
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 (+)
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
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)
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
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
11
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
12
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
13
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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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
Axopode
Mitochondrie
Noyau
Ecaille siliceuseEcaille siliceuse
Microtubule
Centroplaste
Schéma de la cellule de Centrohelida
D’après Boudouresque (sous presse)