Que sont les protistes?
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Que sont les protistes? Les protistes sont des eucaryotes, ce qui signifie que leurs cellules ont un noyau et des organites membranaires. La plupart des protistes sont unicellulaires. Ils ont tous besoin d'un environnement à base d'eau - ce qui peut être de l'eau douce ou marine, dans la neige, le sol humide… ou les poils d'un ours polaires ! En dehors de ces caractéristiques, ils ont très peu en commun. Caractéristiques des protistes Quelques caractéristiques sont communes entre les protistes. 1. Ils sont eucaryotes, ce qui signifie qu'ils ont un noyau. 2. Ils possèdent plusieurs organites spécialisés. 3. Ils préfèrent les milieux aquatiques ou humides. Les cellules de protistes ont besoin d’accomplir les mêmes fonctions que les cellules des autres vivants, comme croître et se reproduire, maintenir l'homéostasie, et obtenir de l'énergie. Ils doivent aussi obtenir de la nourriture afin de fabriquer cette énergie. L'apparente simplicité des protistes est trompeuse. En fait, la cellule unique des protistes est plus complexe que la cellule animale ou végétale typique. Toutes les fonctions nécessaires à la vie sont remplies par cette cellule unique. Ce sont les organites de cette cellule qui remplissent le rôle des tissus et organes des vivants plus complexes. Pour les détails de certains de ces organites, voir les documents de laboratoires : Paramécie et amibe. Classification des protistes Les protistes sont regroupés en trois grandes catégories, reposant sur les moyens par lesquels ils obtiennent la nutrition. Les protistes peuvent obtenir de la nourriture comme des plantes, des champignons ou des animaux. Il y a beaucoup de protistes ressemblant à des plantes comme les algues, qui tirent leur énergie du soleil. Certains des protistes fongiformes, tels que les moules de décantation, mangent la matière en décomposition. D'autres protistes, les protistes ressemblant à des animaux, doivent capturer leur nourriture. Les 3 grands types : 1. Les protistes ressemblant à des animaux, qui sont hétérotrophes et ont la capacité de se déplacer. (Protozoaires) 2. Les protistes ressemblant à des plantes, qui sont autotrophes qui photosynthèse. (Protophytes, incluant les algues) 3. Les protistes ressemblant à des champignons (fongiformes), qui sont hétérotrophes, ont des cellules avec des parois cellulaires et de se reproduire par la formation de spores. (Protomycètes) De plus, certains protistes ressemblant à des animaux ou à des champignons sont des parasites et absorbent les éléments nutritifs destinés à leur hôte, ce qui nuit à ce dernier. Les protistes ont beaucoup de formes différentes. Les protozoaires Il y a beaucoup de différents types de protistes ressemblant à des animaux. Ils sont différents parce qu'ils se déplacent de différentes manières. • • • • Les flagellés ont longtemps flagelles. Le ou les flagelles tournent comme une hélice, poussant le protiste dans son environnement aquatique. Un exemple d'un flagellé est Trypanosoma , qui cause la maladie du sommeil africaine. Les amibes sont des protistes qui déforment leur membrane cellulaire pour former des pseudopodes. La surface de la cellule s'étend alors vers l'extérieur pour former des structures ressemblant à des pieds qui poussent la cellule vers l'avant. Les ciliés sont les protistes qui se déplacent à l'aide de cils. Les cils sont très minces, en forme de queue qui s’étend vers l'extérieur du corps de la cellule. Ils battent vers l’arrière, ce qui déplace le protiste dans la direction inverse. Les paramécies possèdent des cils pour les propulser. Les sporozoaires sont des protistes qui produisent des spores, tels que le toxoplasme. Lorsqu’ils sont adultes, ces protistes sont dépourvus d’appareil locomoteur. Les spores se développent pour former de nouveaux protistes. Ils sont des parasites des cellules animales, tel toxoplasma gondii, qui cause la maladie de la toxoplasmose. Il est à noter que les flagelles et les cils sont souvent utilisés dans la nutrition également. Ils acquièrent des nutriments en fouettant constamment ces organites. Le mouvement crée un courant qui apporte de la nourriture dans le protiste. Beaucoup de protozoaires doivent «avaler» leur nourriture par un processus appelé endocytose. C’est la capture de substances ou même de cellules entières à travers sa membrane. Le processus est décrit ci-dessous: 1. Le protiste déforme sa membrane cellulaire sous la forme d’un bras pour entour sa proie, qui est habituellement une bactérie. 2. Il crée une vacuole alimentaire, une sorte de compartiment de stockage des aliments, autour de la bactérie. 3. Le protiste produit des toxines qui paralysent sa proie. 4. Une fois digérés, les matériaux alimentaires sortent de la vacuole vers le cytoplasme du protiste où des organites les utiliseront. Des vidéos d’amibe peuvent être consultées à ces adresses: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Amoeba_engulfing_diatom.ogg Amibe qui mange 2 paramécies : http://www.youtube.com/watch?v=pvOz4V699gk Les protophytes L'eau polluée peut former une mousse verte à la surface. Cette «écume d'étang» est en fait un organisme vivant, les algues. Les algues sont des protistes ressemblant à des plantes. Habituellement, les algues sont microscopiques, mais parfois, les algues poussent de manière exponentielle en raison de l'excès de nutriments (phosphore, azote,…) dans l'eau polluée. Ils sont un groupe important et diversifié. Les protophytes sont autotrophes. Cela signifie qu'ils produisent leur propre nourriture. Ils effectuent la photosynthèse pour produire du sucre à l'aide de dioxyde de carbone, de l'eau et de l'énergie du rayonnement solaire, tout comme les plantes. Contrairement aux plantes, les protophytes n'ont pas de véritables tiges, des racines ou des feuilles. Certaines algues microscopiques peuvent se déplacer à l’aide d’un ou de deux flagelles. Cela leur permet de se positionner favorablement afin de capter les rayons solaires. Unicellulaires ou pluricellulaires? La plupart des protistes sont microscopiques et unicellulaire. Mais chez les protophytes, certains forment des colonies, alors que quelques-uns sont pluricellulaires et étonnamment grand. Par exemple, les laminaires, des algues marines, est un protiste multicellulaire qui peuvent pousser pour devenir plus de 100 mètres de long. Notez que dans les formes coloniales, toutes les cellules sont similaires et emplissent les mêmes fonctions, alors que dans les espèces véritablement multicellulaires, le «corps» de l'organisme se compose parfois de quelques types de cellules à fonction spécialisée. Cela signifie que leurs cellules se ressemblent toutes et, pour la plupart, fonctionnent de la même manière. Pour comparer, les cellules des animaux, des plantes et des champignons sont souvent très différents les uns des autres et ont des emplois particuliers. Les laminaires (Kelp) sont un exemple de protistes pluricellulaire. Ce sont des algues fixées sur un substrat rocheux, à l'exception des Sargasses de la mer des Sargasses qui flottent sans être accrochées. Formant de véritables forêts marines, elles constituent un abri pour de nombreuses communautés animales marines. Certaines espèces peuvent mesurer jusqu'à 30 mètres de longueur. Accrochées sur le fond rocheux, elles portent des flotteurs remplis de gaz leur permettant de se maintenir dans la colonne d'eau. Les protophytes sont classés en un certain nombre de groupes : Les algues vertes (Chlamydomonas, volvox, Ulva) proches parents des plantes. Les algues rouges Les algues brunes (les laminaires) Les diatomées (algues unicellulaires qui sécrètent une coquille protectrice en silice) Les dinoflagellés, à flagelle. (Responsables des marées rouges) Les euglènes Importance des protophytes Les protistes qui ressemblent à des plantes forment une grande partie du plancton végétal, ou phytoplancton. Le plancton constitue l’incroyable quantité de petits êtres vivants des océans, des lacs et des étangs, qui se laissent flotter, qui ne peuvent combattre le courant. Il est le point de départ de toute l'activité biologique de la mer, à la base de toutes les chaînes alimentaires aquatiques. Le phytoplancton produit la moitié de l'oxygène que l'ensemble des êtres vivants. Ce requin pèlerin adore le plancton! Plusieurs algues sont très nutritives et consommées. Par exemple, le Nori désigne différentes algues rouges comestibles, utilisées dans la cuisine japonaise notamment dans l'élaboration des sushi. Lorsqu'elles sèchent, la couleur rouge s'estompe. Vous avez probablement mangé des algues traitées et sans même le savoir, car elles sont utilisées comme épaississant dans les aliments comme la crème glacée. Les humains utilisent les protistes pour beaucoup d'autres raisons: Les protistes sont très précieux dans l'industrie alimentaire. Regardez sur les ingrédients d’une pinte de lait ou de crème. Vous verrez probablement de la carraghénine, un extrait d'algues rouges. C’est un additif alimentaire utilisé pour épaissir ou stabiliser les produits fabriqués. Il est utilisé pour faire des puddings, de la crème glacée, du dentifrice, etc… Vive la carraghénine! Les protomycètes (protistes fongiformes) (moisissures) Les filaments minces qui se développent sur ces œufs de grenouilles morts ressemblent un peu à un champignon. Aussi ce mystérieux organisme se nourrit, comme un champignon, de matière en décomposition. Cependant, ce n'est pas un champignon. Ce micro-organisme est un type de protistes fongiformes. Les protistes qui ressemblent aux champignons partagent de nombreuses caractéristiques avec eux. Comme les champignons, ils sont hétérotrophes, ce qui signifie qu'ils doivent obtenir de la nourriture en dehors d'eux. Ils ont aussi des parois cellulaires et se reproduisent par des spores, tout comme des champignons. Les protistes fongiformes ne se déplacent habituellement pas, mais plusieurs développent le mouvement à un moment donné dans leur vie. Ces protistes se nourrissent de bactéries, comme une amibe. Puis, lorsqu’il n’y a plus de nourriture, se rassemblent en une sorte de champignon qui propage ses spores. Ces moisissures vivent sur la vie végétale en décomposition et dans le sol. Les moisissures sont de grands rassemblements de protistes fongiformes et mesurent habituellement quelques millimètres à quelques centimètres, mais quelques myxomycètes sont aussi grands que plusieurs mètres. Ils ont souvent des couleurs vives, comme le jaune vibrant. D'autres sont brun ou blanc. Stemonitis est une sorte de moisissure visqueuse qui forme de petits bouquets bruns à l'extérieur de grumes pourries. Physarum polycephalum vit à l'intérieur des notations de décomposition et est un filet gluant de «fils» jaunes qui sont plusieurs centimètres de long. Fuligo, parfois appelé «moule vomi» est une moisissure visqueuse jaune trouvé dans le bois en décomposition. Les myxomycètes : Protiste fongiforme dont la structure est inhabituelle. Il n'y a pas de cellules individuelles avec un noyau chacun. Les cellules se multiplient sans se séparer les unes des autres. Le «corps» est un géant, une masse de cytoplasme avec une multitude de noyaux ! Ces moisissures visqueuses sont mobiles: elles se déplacent comme une amibe géante avec des pseudopodes géants. Elles vivent dans le bois pourri et se déplacent entre les fibres de bois, pour ingérer des bactéries par endocytose. Voir ce vidéo pour le croire : http://www.dailymotion.com/video/x45yxq_myxomycetes-un-mystere-de-la-vie_tech Slime Mold, le film de John Bonner à http://www.youtube.com/watch?v=bkVhLJLG7ug (01:42) Question sur le ce petit documentaire : 1. Qu'advient-il lorsque vous séparez les cellules de protomycètes? 2. Pensez-vous que ce comportement représente une intelligence? Sinon, comment l’expliquer? 3. Les moisissures visqueuses forment des tiges avec des fructifications. a) Qu'est-ce qui arrive aux cellules de la tige? b) Qu'est-ce qui arrive aux cellules du corps de fructification? c) Comment est-ce un comportement similaire aux champignons? Importance des protistes Les êtres humains ne pourraient pas vivre sur la terre si ce n'était des protistes. Pourquoi? Les protistes produisent près de la moitié de l'oxygène de la planète, décomposent et recyclent les éléments nutritifs que les humains ont besoin pour vivre, et composent une grande partie de la chaîne alimentaire. Ils servent de nourriture pour beaucoup, beaucoup d'animaux dans les écosystèmes. De plus, ils sont très utilisés dans la transformation des aliments que nous consommons et sont étudiés en laboratoires pour la fabrication de médicaments. Enfin, les produits de certaines algues sont des ingrédients pour certains types de plastiques. Vocabulaire • • • • • endocytose : Procédé pour apporter de la nourriture dans une cellule au cours de laquelle la membrane plasmique se replie vers l'intérieur pour former une vésicule autour de la proie. filtreur : Animal qui obtient la matière organique pour la nutrition en filtrant les particules hors de l'eau. flagelle: la structure en forme de queue qui dépasse du corps cellulaire de certains procaryotes et les cellules eucaryotes, les fonctions pour aider le mouvement cellulaire. vacuole alimentaire : compartiment d'entreposage des aliments trouvés dans les protistes. protiste : Eukaryote qui n'est pas une plante, un animal ou un champignon. Passez en revue 1. Qu'est-ce que les protistes ont tendance à avoir en commun? 2. Comment les protistes sont-ils généralement classés? 3. Quelles-sont les différentes techniques que les protistes utilisent pour leur nutrition? 4. Qu’est-ce qui différencient les différents types de protozoaires? 5. Quelles-sont les différentes techniques que les protistes utilisent pour leurs déplacements? 6. Quelle est l’importance écologique des protophytes? 7. Comment les protistes digèrent leur proie? 8. Comment peut-on comparer le rôle écologique des forêts d’algues avec celui des forêts terrestres? (voir colonne d'eau) 9. Comment fonctionne l’endocytose?
