Les grandes divisions du monde vivant

Luzet fanny
Claire Sisteron
Les grandes divisions du monde vivant
Introduction
Monde vivant : structure cellulaire limitée par une membrane qui isole deux compartiments,
l’un extérieur, l’autre intérieur. Cette structure récupère de l’énergie par échanges avec
l’extérieur pour réaliser des travaux cellulaires comme la synthèse de composés, la formation
de gradients électrochimiques ou mécaniques. Cela nécessite des couplages énergétiques dans
la cellule. Cette structure cellulaire possède également une information génétique sous forme
d’ADN. Cette ADN s’exprime de deux façons : transcription en ARNm puis traduction en
protéine.
Exclusion des virus : particule a membrane (enveloppe ou capside), possédant du matériel
génétique mais étant dépourvu de couplages énergétiques. Pour cela il incorpore une cellule
hôte et utilise son énergie pour se multiplier. Ils sont incapables de se multiplier seuls.
Comment divise-t-on le monde vivant ? Qu’elles sont les particularités des divisions ?
I – Divisions associées aux structures cellulaires
1- Les parois
On en trouve une chez les eubactéries et chez les archées (même si elles sont
différentes), mais elle n’est pas présente de façon systématique chez les eucaryotes.
La paroi maintient la forme de la cellule, lui assure une protection mécanique et
l’empêche d’éclater.
Comparaison des parois d’une cellule Eucaryote végétale et d’une cellule procaryote :
(schémas).
La composition moléculaire et la formation de la paroi diffèrent entre les procaryotes
et les Eucaryotes.
La paroi des Eucaryotes est composée de chitine ou de cellulose.
La cellulose est un polymère de cellobiose.
Les procaryotes possèdent une paroi contenant du peptidoglycane (a.N.muramique). C’est un
réseau de polymères de monosaccharides reliés par de courts polypeptides. Il entoure
entièrement la bactérie. Les archées, sont dépourvues de peptidoglycanes (et non les
eubactéries).
Le peptidoglycane est composé de :
- d'une partie glucidique : il s'agit d'une alternance de N-Acétyl-Glucosmaine (NAG) et de NAcétyl-Muramique (NAM) reliés par des liaisons osidiques b1-4.
- d'une partie peptidique : 4 acides aminés qui sont reliés par une liaison amidique au niveau
de la fonction acide carboxylique du résidu pyruvate du NAM.
2- L’enveloppe externe
L’enveloppe externe est composée essentiellement de lipides. Ceux-ci forment un
groupe hétérogène en fonction de leur insolubilité dans l’eau et de leur solubilité dans les
solvants.
Les lipides membranaires à chaînes carbonées linéaires chez les eubactéries et les
Eucaryotes, c’est-à-dire à liaisons ester. Formule : R-C-O-R’
O
Lipides membranaires à quelques chaînes carbonées ramifiées chez les
archéobactéries, soit à liaisons éther. Formule : CH3-CH2-O-CH2-CH3.
3- Le contenu cellulaire
Comparaison d’une cellule Eucaryote et d’une cellule procaryote (photos) :
Les cellules procaryotes ne possèdent pas de compartimentation intracellulaire.
Les cellules Eucaryotes ont divers organites (RE, Golgi, noyau, mitochondrie…).
II – Divisions associées à la nature et à l’expression de l’information génétique
1- Organisation du matériel génétique dans la cellule
Comparaison de l’organisation du ou des chromosomes dans les cellules
Eu/procaryotes. (schéma : chromosome en collier de perle pour les Eucaryotes ; bactérie qui
présente un nucléoïde).
Tout le génome procaryote consiste en un anneau d’ADN. Il est localisé dans le
nucléoïde. La cellule procaryote comporte un unique chromosome ainsi que des plasmides (=
molécule d’ADN circulaire se reproduisant indépendamment du matériel génétique principal).
La cellule Eucaryote a plusieurs chromosomes, qui si on le déroule, présente des
chromatines en collier de perles puisque présence de protéines histones.
Chez les archées, il y a aussi présence d’histones.
2- Structure des gènes Eucaryotes et procaryotes
Comparaison gènes Eucaryote /procaryote (schéma).
Introns (= parties non codantes) sont présents chez les Archées et les Eucaryotes.
1er aa de synthèse des protéines est la méthionine pour les Eucaryotes et les
Archéobactéries mais le formyl-méthionine pour les Eubactéries.
3- Transcription et traduction
Chez les Eucaryotes, le gène subit la transcription et devient un transcrit primaire =
ARN, composé d’introns et d’exons. Il subit alors une maturation qui élimine les introns et
fusionne les exons. Il y a ajout d’une coiffe en 3’ et d’une queue polyA en 5’. C’est l’ARNm.
Celui-ci est transporté vers le cytoplasme. Là, il subit la traduction et devient un polypeptide.
Celui-ci subit un clivage et devient une protéine active.
Chez les procaryotes, transcription et traduction sont des mécanismes identiques à
ceux des Eucaryotes. La différence est que ces deux étapes se déroulent dans le cytoplasme.
III- Divisions associées à l’origine de l’énergie utilisée par la cellule
Tous les organismes peuvent être classés en fonction de la nutrition, c’est-à-dire
l’obtention de l’énergie et du carbone nécessaire à la constitution de molécules organiques qui
composent les cellules.
1- Les différentes formes d’énergies
Phototrophe : espèces utilisant la lumière comme source d’énergie.
Chimiotrophe : espèce puisant leur énergie dans les substances chimiques de leur milieu.
Autotrophe : organisme ayant besoin que de C02 gazeux, composé inorganique, comme
source de carbone.
Hétérotrophe : organisme ayant besoin d’un nutriment organique pour synthétiser d’autres
composés organiques.
Litrophe : organisme utilisant des électrons provenant de la matière minérale.
Organotrophe : organisme utilisant des électrons provenant de la matière organique.
2- les différentes utilisations
Végétaux : organismes photoautotrophes.
Animaux : organismes chimiohétérotrophes.
Citer d’autres exemples.
Conclusion
Résumé : caractéristiques structurales, génétiques, énergétiques permettent une division du
monde vivant.
Biblio : - campbell Reece, biologie 7 édition
- Dictionnaire biologie
- Le guyadier, l’évolution
- Prescot, microbiologie
- Lecointre et Leguyadier, classification phylogénétique du vivant