Fiche de révision : Biologie végétale des algues

📋 Plan du Cours

1. Définition et diversité des algues
2. Niveaux d’organisation algale
3. Habitats et répartition écologique
4. Organisation des algues unicellulaires
5. Dinophycée Peridinium cinctum
6. Haptophyte Emiliania huxleyi
7. Diatomée Navicula radiosa
8. Euglène Euglena gracilis
9. Thalle et tissus pluricellulaires
10. Diversité biochimique des lignées

📖 1. Définition et diversité des algues

🔑 Notions clés & Définitions

• Algues : Assemblage artificiel regroupant les végétaux aquatiques actuels à l’exclusion des Embryophytes.
• Thalle : Corps d’une algue qui ne comporte ni racine, ni feuille, ni tige.

★ À maîtriser

• Les algues sont réparties dans plusieurs lignées évolutives distinctes et présentent une grande diversité cellulaire, biochimique et morphologique.

Compléments

📌 Les micro-algues sont microscopiques, tandis que les macro-algues ont un appareil végétatif individuel visible à l’œil nu.

💡 Astuce mémo

Les algues forment un assemblage artificiel, pas un clade.

📖 2. Niveaux d’organisation algale

★ À maîtriser

📌 Chez une algue unicellulaire, chaque cellule est un être autonome qui accomplit seule les fonctions vitales de base.

• La pluricellularité est apparue indépendamment chez plusieurs lignées :
  • les algues rouges
  • les algues brunes
  • les Chlorophytes
  • les Streptophytes

Compléments

• Les algues unicellulaires ont souvent un cycle de vie rapide et une étape de résistance aux conditions environnementales défavorables.

📌 Les algues unicellulaires immobiles sont dites coccoïdes, tandis que les formes mobiles sont dites monadoïdes.

• Les structures pluricellulaires algales sont principalement cellulaires, mais comprennent aussi des thalles siphonés et articulés.

• Les cellules des macro-algues ne sont pas flagellées, à l’exception des gamètes, et les cellules des algues rouges ne sont jamais flagellées.

💡 Astuce mémo

Unicellulaire autonome, pluricellulaire coordonné.

📖 3. Habitats et répartition écologique

★ À maîtriser

• Les algues se rencontrent dans des milieux :

  • marins
  • hypersalins
  • saumâtres
  • d’eau douce

• Les algues échangent l’eau, les gaz et les sels minéraux avec leur milieu à travers l’ensemble de leur surface.

• En milieu sec, les algues se déshydratent et meurent généralement, mais certaines sécrètent un mucilage qui maintient une humidité relative et permet de courtes périodes d’émersion.

📌 Le phytobenthos regroupe les organismes photosynthétiques associés au fond, tandis que le phytoplancton regroupe les organismes photosynthétiques du plancton.

Compléments

📌 Les algues tolérantes à la dessiccation peuvent survivre en vie ralentie à l’état sec, alors que les algues aérophiles vivent sur des sols ou des troncs mais ont besoin d’une humidité importante.

• Les algues planctoniques sont majoritairement unicellulaires et appartiennent au microplancton de 20 à 200 μm, tandis que les macro-algues sont principalement fixées au substrat et benthiques.

• La répartition des macro-algues fixées dépend de la zone euphotique et, sur les côtes soumises aux marées, de leur tolérance transitoire à l’émersion.

• Les algues peuvent avoir pour substrat la roche, le sable, la vase ou un organisme vivant, sur ou dans lequel elles vivent comme épiphytes, épizoïques, endophytes ou endozoïques.

💡 Astuce mémo

Émersion → dessiccation, sauf protection par mucilage ou tolérance.

📖 4. Organisation des algues unicellulaires

★ À maîtriser

• La diversité unicellulaire s’exprime principalement dans :

  • la structure du chloroplaste
  • la motilité
  • la structure péricellulaire

• Les algues unicellulaires mobiles nagent grâce à leurs flagelles, généralement deux ou un multiple de deux, insérés apicalement ou latéralement et égaux ou inégaux.

Compléments

• La plupart des algues unicellulaires possèdent une protection péricellulaire sous forme de paroi continue ou discontinue, parfois minéralisée, tandis que certaines cellules sont nues.

• Certains flagelles portent des mastigonèmes, appendices glycoprotéiques filamenteux fins d’environ 10 nm de diamètre.

• Chez la majorité des cellules sensibles à la lumière, le stigma concentre et réfléchit les rayons lumineux vers les photorécepteurs grâce à ses globules lipidiques contenant des caroténoïdes.

📖 5. Dinophycée Peridinium cinctum

★ À maîtriser

• Peridinium cinctum appartient aux Dinophycées, une classe d’environ 2000 espèces toutes unicellulaires et majoritairement marines.

• Chez Peridinium cinctum, le flagelle transversal situé dans le cingulum provoque la rotation, tandis que le flagelle longitudinal situé dans le sulcus assure la propulsion, produisant une nage tourbillonnante.

📌 Chez les Dinophycées armées, les vésicules aplaties de l’amphiesma contiennent des plaques rigides de cellulose formant la thèque, tandis que chez les formes athéquées elles sont vides.

Compléments

• Le sillon transversal de Peridinium cinctum divise la cellule en épithèque et hypothèque, et ses deux flagelles sont recouverts de poils.

💡 Astuce mémo

Transversal fait tourner, longitudinal propulse.

📖 6. Haptophyte Emiliania huxleyi

★ À maîtriser

• Emiliania huxleyi appartient aux Haptophytes, un groupe d’environ 450 espèces toutes unicellulaires, parfois coloniales, et majoritairement marines.

📌 Chez Emiliania huxleyi, la phase haploïde est biflagellée et recouverte d’écailles organiques, tandis que la phase diploïde est immobile et recouverte de coccolithes formant la coccosphère.

Compléments

• La présence d’un haptonème est caractéristique des Haptophytes, dont les cellules mobiles possèdent deux flagelles.

💡 Astuce mémo

Haploïde mobile à écailles, diploïde immobile à coccolithes.

📖 7. Diatomée Navicula radiosa

🔑 Notions clés & Définitions

• Frustule : Paroi siliceuse recouverte de matériel organique qui entoure la cellule d’une diatomée.

★ À maîtriser

• Navicula radiosa est une diatomée pennée non flagellée, appartenant aux Bacillariophycées, un groupe d’algues unicellulaires parfois coloniales, marines, dulçaquicoles ou parfois terrestres.

• Le frustule comprend deux valves, l’épivalve plus grande et l’hypovalve plus petite, réunies par une ou plusieurs ceintures connectives appelées cingulum.

📌 Les diatomées centriques ont une symétrie axiale et sont plutôt discoïdes, tandis que les diatomées pennées ont une symétrie bilatérale et sont plutôt allongées.

Compléments

• Les lignes de pores des valves permettent les échanges avec le milieu extérieur et constituent l’ornementation du frustule.

• Chez les diatomées pennées à raphé, le mucilage sécrété par la cellule passe par cette fente longitudinale puis se rigidifie et permet à la diatomée de ramper sur le substrat.

💡 Astuce mémo

Deux valves siliceuses emboîtées, traversées par un raphé.

📖 8. Euglène Euglena gracilis

🔑 Notions clés & Définitions

• Pellicule : Ensemble de bandes rigides protéiniques spiralées, situées sous la membrane plasmique et soutenues par des microtubules.

★ À maîtriser

• Euglena gracilis appartient aux Euglenophycées, une classe d’environ 1000 espèces toutes unicellulaires et majoritairement d’eau douce.

Compléments

• Les euglènes possèdent deux flagelles, dont un atrophié, qui s’insèrent au pôle antérieur dans l’ampulla, constituée d’un canal et d’un réservoir.

• La vacuole pulsatile impliquée dans l’osmorégulation se vide dans le réservoir de l’ampulla.

• Le glissement des bandes de la pellicule permet à l’euglène de se déformer et de se mouvoir par reptation, en complément de la nage.

📖 9. Thalle et tissus pluricellulaires

★ À maîtriser

• La paroi des algues pluricellulaires est continue, relativement rigide et perméable à l’eau, et comprend une partie fibrillaire et une partie matricielle.

📌 Les algues brunes et les Streptophytes sauf les Zygnematophyceae ont des plasmodesmes, tandis que chez les algues rouges les pores intercellulaires appelés synapses sont transitoires.

Compléments

• La partie fibrillaire de la paroi est le plus souvent composée de microfibrilles de cellulose, tandis que la composition de la partie matricielle varie selon les lignées.

• La partie commune de la paroi entre deux cellules est riche en composés matriciels et agit comme un ciment qui les maintient attachées.

• Les macro-algues peuvent notamment prendre les formes suivantes :

  • filaments
  • tubes
  • lacets
  • mèches
  • formes foliacées
  • lames
  • lanières
  • croûtes
  • buissons

• Le thalle des algues brunes Laminaria digitata est massif et parenchymateux, fortement fixé au substrat et composé du méristoderme, de la moelle et du cortex.

📖 10. Diversité biochimique des lignées

📝 Points essentiels

• Les algues rouges possèdent les chlorophylles a et d, les algues brunes a et c, les Chlorophytes et Streptophytes a et b, les Bacillariophycées a et c, les Dinophycées a et c, les Cryptophycées a et c, les Haptophytes a et c, les Euglenophycées a et c, les Glaucophytes a et les Chlorarachniophytes a et b, tandis que les Crysophycées possèdent a et c.

• Les algues rouges se distinguent notamment par la présence de phycoérythrine, phycocyanine et allophycocyanine, tandis que les algues brunes possèdent notamment la fucoxanthine.

• Les plastes des algues rouges, Chlorophytes, Streptophytes et Glaucophytes possèdent deux membranes, contre quatre chez les algues brunes, Bacillariophycées, Cryptophycées, Haptophytes, Chlorarachniophytes et Crysophycées.

• Les réserves carbonées comprennent l’amidon floridéen cytoplasmique à liaisons α 1-4 chez les algues rouges, la laminarine vacuolaire à liaisons β 1-3 chez les algues brunes, l’amidon intraplastidial chez les Chlorophytes et Streptophytes et le paramylon cytoplasmique à liaisons β 1-3 chez les Euglenophycées.

• La partie matricielle de la paroi comprend des agars et carraghénanes chez les algues rouges, des alginates et homofucanes chez les algues brunes, des ulvanes chez les Chlorophytes et des pectines chez les Streptophytes.