Fiche de révision : Physiologie comparée des animaux

📋 Plan du Cours

1. Fonctions générales de nutrition
2. Phylogénie des métazoaires
3. Mollusques et fonctions nutritives
4. Arthropodes et adaptations
5. Phylogénie des vertébrés
6. Modèles de vertébrés
7. Échanges et systèmes de nutrition
8. Régulation et homéostasie

📖 1. Fonctions générales de nutrition

🔑 Notions clés & Définitions

• Fonction de nutrition : Regroupe les fonctions qui assurent l’approvisionnement en matière et en énergie, l’entretien et le renouvellement de l’organisme, notamment l’alimentation, la digestion, la respiration, la circulation et l’excrétion.
• Nutrition : Ensemble des processus comprenant la recherche et la prise alimentaire, la digestion et l’assimilation des nutriments, ainsi que l’évacuation des matières non utilisées.
• Respiration : Comprend l’apport de dioxygène aux cellules, l’élimination du dioxyde de carbone vers l’extérieur, ainsi que l’utilisation intracellulaire du dioxygène et la production de dioxyde de carbone à des fins énergétiques.
• Circulation : Regroupe les processus qui apportent à toutes les cellules les éléments nécessaires à leur activité et évacuent les déchets produits par leur métabolisme.
• Excrétion : Regroupe les processus par lesquels les organismes empêchent les éléments indésirables d’interférer avec leur métabolisme.

💡 Astuce mémo

ADREC : alimentation, digestion, respiration, excrétion, circulation

📖 2. Phylogénie des métazoaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Animal : Organisme eucaryote, pluricellulaire, hétérotrophe, sensible à son environnement et capable de se déplacer de manière autonome.
• Synapomorphie : Caractère dérivé propre, c’est-à-dire une nouveauté évolutive apparue chez un ancêtre et transmise à tous ses descendants, qui forme ainsi un groupe monophylétique.

📝 Points essentiels

• Les Bilatériens possèdent trois feuillets embryonnaires, un cœlome, une symétrie bilatérale, une céphalisation, un système nerveux central et un tube digestif complet avec une entrée et une sortie.

• Les Chordés se caractérisent par:

  • un tube nerveux dorsal
  • une chorde
  • un pharynx percé de fentes

💡 Astuce mémo

Métazoaires → Bilatériens → Protostomiens ou Deutérostomiens

📖 3. Mollusques et fonctions nutritives

🔑 Notions clés & Définitions

• Mollusque : Un mollusque possède notamment un manteau, une radula, un corps mou organisé en tête, pied et masse viscérale, une cavité palléale, un cœlome réduit et un système circulatoire généralement ouvert.
• Radula : Ruban musculeux portant des denticules qui raclent les aliments et permettent leur prise; elle renseigne sur le régime alimentaire du mollusque.

★ À maîtriser

• Le manteau délimite la cavité palléale, qui communique avec le milieu extérieur et peut contenir des organes sensoriels ainsi que des branchies.

📌 Les bivalves ont une coquille formée de deux valves latérales, un pied réduit ou absent, une tête réduite et une radula absente, tandis que les gastéropodes ont une tête développée, un pied en sole de reptation, une ou deux paires de tentacules et une radula.

Compléments

• Chez les mollusques, la larve trochophore devient une larve véligère filtreuse capable de se nourrir.

💡 Astuce mémo

Un mollusque rampe avec son pied, broute avec sa radula et respire sous son manteau

📖 4. Arthropodes et adaptations

🔑 Notions clés & Définitions

• Arthropode : Un arthropode possède une cuticule, des appendices articulés, un corps organisé en métamères regroupés en tagmes et un système nerveux central associé à une chaîne nerveuse ventrale.

★ À maîtriser

• La cuticule des arthropodes est produite par l’épiderme et doit être régénérée après chaque mue.

• Chez les arthropodes, le cœlome fusionne avec le blastocœle pour former un hémocœle et le système circulatoire est ouvert.

📌 Les chélicères sont des appendices creux, tandis que les mandibules sont des appendices pleins.

Compléments

• Les sclérites dorsaux sont les tergites, les sclérites latéraux sont les pleures et les sclérites ventraux sont les sternites.

💡 Astuce mémo

Chélicères creuses chez les chélicérates, mandibules pleines chez les mandibulates

📖 5. Phylogénie des vertébrés

📝 Points essentiels

• Les Vertébrés possèdent: un crâne, des vertèbres, un cerveau formé de cinq vésicules encéphaliques, un épiderme pluristratifié, un pancréas à rôles digestif et hormonal

• Les Gnathostomes possèdent: deux mâchoires articulées, deux paires de membres pairs, deux ceintures d’attache des membres, des vertèbres renforcées en colonne vertébrale

• Les Tétrapodes possèdent quatre membres chiridiens et sont associés à la conquête du milieu terrestre.

• Les Amniotes possèdent un amnios qui les rend indépendants du milieu aquatique pour leur reproduction.

• Les Mammifères possèdent:

  • des glandes mammaires
  • des poils
  • un diaphragme
  • un cardia

💡 Astuce mémo

Chordés → Vertébrés → Gnathostomes → Ostéichthyens → Tétrapodes → Amniotes → Mammifères

📖 6. Modèles de vertébrés

★ À maîtriser

📌 Le milieu aquatique présente une faible disponibilité du dioxygène, une densité environ 770 fois supérieure à celle de l’air, une viscosité environ 50 fois supérieure et une poussée d’Archimède, tandis que le milieu terrestre présente une forte disponibilité du dioxygène, un risque de dessiccation et une forte gravité.

• Chez la truite, l’eau circule au contact de branchies vascularisées dans le sens inverse du sang, ce qui optimise la diffusion du dioxygène vers le sang.

• La truite possède un cœur non cloisonné et une circulation simple, tandis que la grenouille et la souris possèdent des poumons et une circulation double.

• La grenouille respire par des branchies et par la peau au stade têtard, puis principalement par une peau fine et humide ainsi que par deux poumons après la métamorphose.

• La souris possède des poumons parenchymateux pluricavitaires contenant des millions d’alvéoles où ont lieu les échanges gazeux.

Compléments

• La souris est phytophage et possède un tube digestif long comprenant un intestin grêle qui absorbe les nutriments et un gros intestin qui réabsorbe l’eau et assure la fermentation des déchets.

💡 Astuce mémo

Truite aquatique, grenouille amphibie, souris terrestre : trois réponses aux contraintes du milieu

📖 7. Échanges et systèmes de nutrition

🔑 Notions clés & Définitions

• Appareil circulatoire clos : Maintient le sang dans des vaisseaux comprenant des artères et des veines reliées par des capillaires, où ont lieu les échanges avec les tissus.
• Milieu intérieur : Ensemble des liquides extracellulaires qui assurent les échanges entre le milieu extérieur et les cellules des métazoaires complexes.
• Système : Regroupement d’organes qui accomplissent une fonction physiologique commune essentielle à la survie de l’organisme.

📝 Points essentiels

• Chez les métazoaires complexes, la circulation apporte le dioxygène et les nutriments au liquide interstitiel, qui les transmet aux cellules, puis récupère le dioxyde de carbone et les déchets pour les conduire vers les systèmes d’élimination.

💡 Astuce mémo

Complexité croissante → milieu intérieur → circulation indispensable

📖 8. Régulation et homéostasie

🔑 Notions clés & Définitions

• Homéostasie : État dynamique dans lequel les constantes du milieu intérieur fluctuent dans des limites étroites malgré les variations du milieu extérieur ou intérieur.
• Récepteur sensoriel : Détecte une information de l’environnement ou des viscères, la transforme en influx nerveux et l’achemine vers un centre intégrateur.

★ À maîtriser

• Une variation du milieu extérieur ou intérieur provoque un déséquilibre, détecté par des centres de régulation qui déclenchent des réponses compensatoires adaptées afin de rétablir la constante de référence.

📌 Le système nerveux central comprend l’encéphale et la moelle épinière et intègre les informations sensorielles, tandis que le système nerveux périphérique comprend les nerfs et les ganglions et achemine les informations et les commandes.

📌 Le système nerveux autonome comprend une composante parasympathique associée à la détente et une composante sympathique associée au stress, qui peuvent exercer des effets antagonistes sur un même organe.

• 🔄 Une boucle de rétrocontrôle négatif comprend: détection de la variation par un récepteur sensoriel, intégration par le système nerveux central, commande d’un effecteur, réponse compensatoire, retour vers la valeur normale

📌 Le rétrocontrôle positif amplifie rapidement une modification physiologique, comme lors de l’accouchement, tandis que le rétrocontrôle négatif s’oppose à la modification pour maintenir l’homéostasie.

Compléments

• Un système de réinitialisation modifie temporairement ou cycliquement le point de consigne d’une constante physiologique, comme lors de la fièvre.

• Claude Bernard a constaté le maintien de conditions internes relativement constantes malgré les changements du milieu extérieur, et Walter B. Cannon a formulé le concept d’homéostasie.

💡 Astuce mémo

Variation → déséquilibre → intégration → réponse compensatoire → retour à la normale

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des principaux modèles animaux

Comparaison des rétrocontrôles