Fiche de révision : Diversité des algues eucaryotes

📋 Plan du Cours

1. Origine des organismes photosynthétiques
2. Acquisition et diversité des plastes
3. Principaux taxons algaux
4. Critères de classification nutritionnels
5. Chlorophylles et caroténoïdes
6. Phycobiliprotéines et fonctions pigmentaires

📖 1. Origine des organismes photosynthétiques

★ À maîtriser

• Les premiers procaryotes sont apparus vers 3 500 Ma, les premières cyanobactéries vers 2 500 Ma, les premières cellules eucaryotes entre 2 000 et 1 500 Ma, les premières algues pluricellulaires vers 800 Ma et les premières plantes vasculaires vers 420 Ma.

• Les cyanobactéries sont des eubactéries procaryotes cosmopolites, comprenant environ 150 genres et 2 000 espèces, capables de fixer l’azote atmosphérique et pouvant former des blooms toxiques ou nuisibles.

Compléments

• Les stromatolithes sont des structures produites par des cyanobactéries et existent sous forme fossile et actuelle.

💡 Astuce mémo

Prokaryotes → eucaryotes → algues pluricellulaires → plantes vasculaires

📖 2. Acquisition et diversité des plastes

📝 Points essentiels

• L’acquisition du plaste résulte d’un événement d’endosymbiose, processus considéré comme rare et à l’origine de plusieurs lignées d’organismes eucaryotes photosynthétiques. — Margulis, 1974

• Les principales lignées eucaryotes photosynthétiques sont:

  • les rhodophytes
  • les glaucophytes
  • les chlorobiontes
  • les ochrophytes
  • les haptophytes
  • les cryptophytes
  • les euglénophytes
  • les dinophytes
  • les chlorarachniophytes

📌 Un groupe monophylétique comprend un ancêtre commun et tous ses descendants, tandis qu’un groupe paraphylétique comprend un ancêtre commun mais seulement une partie de ses descendants ; un groupe polyphylétique rassemble des organismes sans ancêtre commun exclusif.

💡 Astuce mémo

Endosymbiose → acquisition du plaste → diversification des lignées photosynthétiques

📖 3. Principaux taxons algaux

★ À maîtriser

• Les rhodophytes sont des algues presque exclusivement marines et benthiques, rarement unicellulaires et généralement de petite taille, dont les pigments comprennent des phycobiliprotéines.

• Les chlorophytes comprennent des macroalgues vertes marines et une grande partie des microalgues vertes dulçaquicoles, avec une distribution cosmopolite et des usages alimentaires ou fertilisants.

• Les haptophytes comprennent environ 80 genres et 300 espèces, possèdent un haptonème, sont mixotrophes et peuvent former des blooms, parfois avec des écailles calcaires.

• Les dinophytes comprennent environ 550 genres et 4 000 espèces d’organismes unicellulaires flagellés, majeurs dans le plancton marin, hétérotrophes ou mixotrophes, et pouvant être parasites ou symbiotiques.

• Les macroalgues brunes comprennent environ 265 genres et 900 à 1 000 espèces marines, principalement présentes dans les eaux froides, et possèdent un appareil végétatif très complexe.

• Les diatomées possèdent un frustule siliceux, représentent environ 25 % de la production primaire terrestre et peuvent être utilisées comme source d’oméga 3 ou dans l’étude de la qualité de l’eau.

Compléments

• Les principales intoxications associées aux dinophytes toxiques sont: l’intoxication paralytique avec Alexandrium, Pyridinium et Gymnodinium, l’intoxication diarrhéique avec Dinophysis et Prorocentrum, la ciguatera avec Gambierdiscus toxicus

💡 Astuce mémo

Algues rouges marines, algues vertes cosmopolites, algues brunes des eaux froides

📖 4. Critères de classification nutritionnels

📝 Points essentiels

📌 La nutrition des algues peut être autotrophe par photosynthèse, hétérotrophe par phagotrophie ou mixotrophe par combinaison de la photosynthèse et de l’hétérotrophie.

• La nutrition est peu informative pour la phylogénie, car des organismes appartenant à des lignées différentes peuvent être autotrophes, hétérotrophes ou mixotrophes.

💡 Astuce mémo

Autotrophie, hétérotrophie ou mixotrophie : des modes nutritifs distincts, mais peu phylogénétiques

📖 5. Chlorophylles et caroténoïdes

★ À maîtriser

• Les chlorophylles citées dans le cours sont:

  • la chlorophylle a
  • la chlorophylle b
  • la chlorophylle c
  • la chlorophylle d

• Les chlorobiontes possèdent les chlorophylles a et b, tandis que les ochrophytes et les haptophytes possèdent les chlorophylles a et c.

• Les caroténoïdes comprennent les carotènes et les xanthophylles et interviennent dans la capture des photons ainsi que dans la photoprotection.

Compléments

• La composition en caroténoïdes varie selon les lignées : les rhodophytes possèdent le carotène α, les chlorobiontes les carotènes α, β ou γ, et les ochrophytes principalement le carotène β.

💡 Astuce mémo

Chl a est le dénominateur commun ; b, c et d distinguent les lignées

📖 6. Phycobiliprotéines et fonctions pigmentaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Phycobiliprotéines : Horton et al., Principes de Biochimie, 1994 — Pigments photosynthétiques hydrosolubles intervenant dans la capture des photons.

★ À maîtriser

• La distribution présentée des phycobiliprotéines est (Jeffrey et al., 1997):

  • rhodophytes : PE, PC et APC
  • glaucophytes : PC et APC
  • cryptophytes : PC et APC
  • chlorobiontes : aucune
  • ochrophytes : aucune
  • haptophytes : aucune
  • euglénophytes : aucune
  • dinophytes : aucune
  • chlorarachniophytes : aucune

• Les pigments photosynthétiques peuvent être informatifs pour la phylogénie, notamment la chlorophylle a et les phycobiliprotéines, ou pour l’écologie.

Compléments

• La complémentarité des pigments photosynthétiques permet d’élargir les longueurs d’onde absorbées et contribue à la diversité des couleurs observées chez les organismes photosynthétiques.

💡 Astuce mémo

Pigments hydrosolubles → capture des photons ; pigments liposolubles → capture et photoprotection

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison de quelques taxons algaux