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CHAP 3 : CHAMPIGNONS
1‐ Généralités
2‐Mode de nutrition et mode de vie
3‐Structure du thalle
4 Caractéristiques cytologiques4‐ Caractéristiques cytologiques
5‐ Organes de reproductions
6‐ Types de reproductions
7‐ Classification des champignons
8‐ Intérêts économiques
Généralités
Champignons = Mycophytes = Mycètes = fungus
‐mycètes du grecmukes = champignonmycètes du grec mukes champignon
‐ Fungus une contraction de deux mots
funus qui veut dire funéraillesfunus qui veut dire funérailles
et Ago qui veut dire produire
Pour rappeler les décès produits par les champignon à l’époque romainePour rappeler les décès produits par les champignon à l époque romaine
‐ Une autre origine est possible fungus du grec spongos = spongieux pour rappeler l’aspect spongieux des champignon.
Ils constituent un ensemble très diversifie que l’on estime à environ 1 million d’espèces.
Les champignons sont tous des Thallophytes Eucaryotes : ils s’opposent ainsi au aux h t t P t (b té i )cormophytes et aux Procaryotes (bactéries).
Tous dépourvus de chlorophylle, ce qui les condamnent à une hétérotrophie totale vis àvis du carbone. Ils se rangent ainsi parmi les consommateurs comme les animaux. Ce qui g p qles oppose aux algues et aux plantes.
Modes de vie et mode de nutrition
O di ti t i d d i
Modes de vie et mode de nutrition
On distingue trois modes de vie :
1) Certains sont saprophytes et se nourrissent de matières organiques mortes ; ce sont des détritivores qui dégradent des substrats très variés. Ils participent à l’élaboration q g p pde l’humus et des sols.
2) Les parasites s’accroissent aux dépens d’autres cellules vivantes. Ils causent des dégâts considérables notamment aux plantes cultivéesdégâts considérables notamment aux plantes cultivées.
3) Une dernière catégorie est symbiotique, c’est‐à‐dire qu’elle établit avec une autre espèce un équilibre à bénéfices réciproques.
Concernant leur mode de nutrition, les champignons se nourrissent par absorption. Ils dégradent la matière organique à l’extérieur des leurs cellules grâce à leur enzymes lytiques. La matière dégradée, en ces composantes unitaires, est ensuite absorbée pour être utiliser par la cellule fongique.Ils peuvent également se nourrir par phagocytose.
Modes de vie et mode de nutrition
Exemple de Champignon Exemple de Champignon parasite:
maladies des plantesp p gsaprophyte: fromage
maladies des plantes
Exemple de champignon symbiote: lichens Exemple de Champignon saprophyte: pourritures
Structures du thalleLe thalle des champignons peut être:
■ Unicellulaire: cas des levures
Thalle unicellulaire dont la multiplication se fait par bourgeonnement ou par bipartition
Reproduction de Saccharomyces cerevisiae par bourgeonnement.
Structures du thalle
a■ ou Pluricellulaire: cas des champignons mycéliens
(a) Un mycélium, une masse d'hyphes filiformes, en croissance sur milieu de culture. Dans la nature, de mycélium fongique
a
sont rarement aussi symétrique.
(b) Image par microscopie électronique d’unmycélium de Blumeria graminis en
Hyphes
b croissance sur une feuille (zone plussombre sous le mycélium)
b
(c) Un hyphe cloisonne; chaque cellule est monocaryotique Dans certains taxons les cloisonse d monocaryotique. Dans certains taxons les cloisons sont perforées(d) Un hyphe cloisonnées dans lequel chaque cellule est dicaryotique (à deux noyaux)
e d c
est dicaryotique (à deux noyaux).(e) Un hyphe coenocytiques ou siphonné.
Structures du thalle
Types de mycéliums
Noyaubourgeons
Cloison ou t
Flagelle
septum
Ciment
Zoospore de Chytridia
Noyau
Ciment
Hyphes
Noyau
Siphonomycetes Septomycetes Thalle unicellulaire d’une levure “faux tissue”
Bourgeonnement Plectenchyme
Caractéristiques cytologiques
Noyau:Différents types d’organisations nucléaires sont rencontrés à divers stades du cycle de développement: haploïde, diploïde et dicaryotique.
A
BC
Filament coenocytique (A) et cloisonné (B) monocaryotique (a un seul noyau) qui peut être diploïde ou
Filament cloisonne dicaryotique (deux noyaux sépares) qu’on
rencontre dans certains stades de
B
Reserves:
seul noyau) qui peut être diploïde ou haploïde
rencontre dans certains stades de développement
Les réserves chez les champignons sont sous forme de glycogène(comme dans les hépatocytes humains) (chez les plantes amidon) ou de gouttelettes lipidiques.
Caractéristiques cytologiques
Vacuole et parois cellulaire:La vacuole constitue un important stock enzymatique.La parois des cellules fungiques contiennent de la chitine Ceci lesLa parois des cellules fungiques contiennent de la chitine. Ceci les rapprochent d’avantage des animaux (comme chez les crustacées et les insectes),
Chitine
Cellulose
Organes de reproduction
Dans leur grande majorité, les champignons actuels sont aériens. Ils pratiquent une fécondation sans émission de gamètes libres (cystogamie). Ils produisent
d l d i é l i li i é é isouvent en marge de la reproduction sexuée, une multiplication végétative avec production de quantité de spores aériennes qui assurent un ensemencement très efficace. B
Asques: L'asque est une cellule reproductrice,
AIls utilisent pour ça différentes structures reproductrices tel que:
caractéristique des champignons ascomycètes, à l'intérieur de laquelle se forment en général huit spores(ascospores, endospores)
Baside: C'est une cellule spécialisée et terminée par un nombre variable de pointes (stérigmates), portant chacune une spore nommée p pbasidiospore.
Spores: structure de résistance permettant la dissémination rapide des champignons Ils peuvent être
Baside (A) et Asque (B)
dissémination rapide des champignons. Ils peuvent être mitotiques ou méiotiques
Organes de reproduction
Basides
Asques SporangesAsques Sporanges
Fusion de deux gamétanges pour former un Zygospore
Types de reproductionReproduction asexuée
La reproduction asexuée se fait par plusieurs mécanismes:La reproduction asexuée se fait par plusieurs mécanismes:Simple fission
Bourgeonnement
Production de Spore: ces spores ne sont pas issues de méioseArthrospores: issue de la Chlamydospores:
( hl )Sporangiospores: formes p
fragmentation des hyphes. (chlamys, manteau) type de spore a parois épaisse
p g pa l’interieur d’un sporange
Conidiospores: (konis, poussière)sont des spores découvertes produites à la pointe ou sur les côtés des hyphes aériennes
Blastospores: produite par bouregeonnement d’une cellule vegetativeou sur les côtés des hyphes aériennes vegetative
Types de reproductionReproduction asexuée
Le cas de Candida albicans, agent de mycoses humaines
Produisant des pseudofilaments, blastospores et chlamydospores
Levures =blastopsores
Levures =blastopsores
Pseudomycélium
Chlamydospores
Pseudomycélium
Chlamydospores
Types de reproduction Reproduction asexuée
Sporangiospore ArthrosporeChlamydiospore
Fission Blastospore Conidiospore
Types de reproduction
Reproduction sexuée
■ Elle implique la fusion de deux noyaux compatibles.
■ Certains champignons sont autogames: gamètes mâles et femelles produites sur le même mycélium (homothallique),
Tandis que d'autres sont hétérogames: exigent un croisement entre mycéliums différents, mais sexuellement compatibles (hétérothallique).
■ la formation du zygote se produit par l'un de plusieurs mécanismes■ la formation du zygote se produit par l un de plusieurs mécanismes♦ Fusion des gamètes♦ Fusion des organes qui produisent les gamètes (gamétanges)♦ Fusion des hyphesyp♦ Parfois, il ya fusion immédiate de noyaux (caryogamie) et du cytoplasme (plasmogamie), mais plus fréquemment la fusion de noyaux est retardée, entraînant la formation d'une cellule avec deux noyaux haploïdes (stade dicaryotique)
■ Les zygotes peuvent se transformer en spores méiotiques(b idi ) i l di é i i d(basidiospores, zygospores , ascospores); qui servent a la dissémination des champignons.
Classification des champignons
E l ti d
Evolution du
Evolution de l’ascospore
Evolution du basidiospore
Evolution du stage dicaryotique
Ancêtre commun
Perte du flagelle
Ancêtre commun flagellé
Evolution des champignons: arbre des différents groupes
Classification des champignons
La classification la plus simple sépare :
Classification des champignons
1) Les champignons siphonnés (siphonomycètes) comportant
les Chytridiomycètesy y
et les Zygomycètes
SiphonomycètesFilaments non cloisonnés
appelés siphons ouEx: Mucor appelés siphons ou coenocytes
Classification des champignonsChytridiomycètes
‐ Encore aquatiques
‐ Possèdent des cellules à flagelle postérieur (zoospores)
y y
‐ Ce sont des organismes microscopiques ou sub‐microscopiques.
‐ Leur thalle est unicellulaire ou coenocytique (pas de cloison cellulaire).
‐ Ils peuvent produire soit un seul zoosporange, soit de plusieurs zoosporanges réunis sur un réseau de filaments.
‐Surtout aquatiques d’eaux douces ou salées mais aussi habitants des sols.
‐ Saprotrophes ou parasites d’algues, de plantes, de champignons, d’invertébrés
Ex: Chytridium Ex: Stemonitis1 seul zoosporange plusieurs zoosporanges
Classification des champignonsChytridiomycètesChytridiomycètes
Galle verruqueuse de la pomme de terre: maladie causée par un chytridiomycètecausée par un chytridiomycète(Synchytrium endobioticum) Zoosporange sur un grain
de pollen de Cèdre
Classification des champignonsChytridiomycètes
Parasitisme de Moustique
AdulteAdulte
Larve
ZygoteMycelium
Spore de resistance
Zygote biflagelle
F d i
Zoospore fl ll
Fecondation
flagelleeGamete
Cycle de reproduction de C l
CopepodeCoelomomyces
Cycle d’un chytridomycete
Sporange a paroi epaisse
Zoospore
Zoospore
Zoospore haploide
Zoospore diploide
Germination du Zoospore diploide
Sporange a Gametange Sporange a paroi fine Gamete femelle
Femelle
Gametange male
Gamete maleGamethophyte
Sporophyte
Classification des champignons
Zygomycètes
La plupart vivent sur le sol – certains sont parasites – la croissance de leur mycéliumLa plupart vivent sur le sol certains sont parasites la croissance de leur mycélium est rapide et la reproduction sexuée se fait par fusion de gamétocytes.
Les caractères essentiels des Zygomycètes sont la présence d’un mycélium i é é l b dé l é ( d l d élcoenocytique généralement bien développé (pas de cloisons divisant ce mycélium en
cellules) et d’une reproduction par fusion de deux gamétanges produisant un « œuf » enkysté, la zygospore.
C’est à leur niveau à que c’est effectuée la perte définitive du flagelle locomoteur, donc le passage à l’ensemble des autres champignons désignés sous le terme très général d’amastigomycètes.
Zygospores de Rhizopus
Reproduction Zygomycètes
Classification des champignons
asexuée Sexuée
Reproduction Zygomycètes
Sporange eclate pour
SporangiosporesZygospore mature
Méiose
Production d’un sporange
liberer les spores
Sporange
DicaryonSporangio‐
h Fusion des
Zygote (2N)p g
Noyaux Haploides (N)
Dicaryon(N+N)
phores Fusion des gamètes
libération des spores
Germination de la sporede la spore
C i
Formation de gamètes au sommet de l’hypheCroissance
du mycelium
de l hypheGermination de la spore
Classification des champignons
Gloméromycètes
p g
C’est un taxon qui n’a été séparé des Zygomycètes que récemment (2001).
Microscopiques, ce sont des mycorhiziens obligatoires qui jouent un rôle capital dans les groupements végétaux.
Ils forment les endomycorhizes vésiculo‐arbusculaires, de loin les plus répandues dans la nature, symbiontes de plus de 80% des végétaux vasculaires.
Et aussi les plus anciennes, puisqu’ils étaient associés aux premières plantes terrestres (Ordovicien, 460 millions d’années).
F it i l ît d d ti é Il t tFait curieux, on ne leur connaît pas de reproduction sexuée. Ils se conservent et se multiplient par voie asexuée au moyen de grosses spores enkystées.
Classification des champignons
Gloméromycètes
Vue generale d’uneVue generale d une racine mycorhizee Vue detaillee d’arbuscules
Vue detaillee de vesicules intracellulaires
Ectomycorhizes
Différents types de mycorhizes qu’on peut rencontrer chez les plantes
Ectomycorhizes
Endomycorhizes àarbuscule Gloméromycètes
Ectendomycorhizes
Gloméromycètes
Endomycorhizes à
Endomycorhizes àpelotons des Ericacées et y
pelotons des orchidées
Hélianthèmes