Algues 2BIOS03 11/12
Qu'est-ce qu'une algue ?
Les algues font partie du règne très varié des protistes. Ce sont des organismes qui obtiennent leur énergie de manière photosynthétique et que nous pouvons retrouver dans des milieux aquatiques. On peut les séparer en trois catégories différentes: les Algues brunes, les Algues vertes et les Algues rouges. Le mot algue est un terme générique qui désigne une grande diversité de végétaux micro ou macroscopiques vivant en milieux aquatique ou humide. Les algues sont des organismes photo-autotrophes ce qui signifie qu'elles n'ont pas besoin de se nourrir d'autres organismes pour survivre, elle ont juste besoin de lumière. Les Algues sont à la base de tous les Végétaux terrestres.
Que sont les Protistes ?
Le règne des Protistes regroupe majoritairement des organismes unicellulaires. Ceux-ci sont donc très simples. Cependant, ils restent très complexes car chaque organisme regroupe la totalité de ses fonctions dans un seule cellule. Les Protistes ont d'ailleurs peu de caractéristiques communes: par exemple, ils peuvent autant être autotrophes que hétérotrophes.
Les Protistes qui utilisent la lumière pour s'alimenter en énergie (photosynthétiques) sont les Algues.
Quelles sont les caractéristiques des différentes Algues ?
Toutes les algues possèdent des caractéristiques qui leurs sont propres, au niveau phylogénétique, reproductif ou autre.
Algues vertes
Les Algues vertes, un des trois grands groupes d'Algues doivent leur nom à la couleur de leurs chloroplastes. Elles se divisent en deux grands groupes: Les Chlorophytes et les Charophytes. Le groupe des algues vertes est très vaste: il est composé de plus de 7'000 espèces. La plupart d'entre elles vivent en eau douce, mais il est aussi possible d'en trouver en milieu marin. Les Chlorophytes les plus simples sont unicellulaires et les plus complexes sont multicellulaires. L'autre grand groupe d'Algues vertes, les Charophytes, sont celles qui sont les plus proches des Végétaux terrestres.
Algues brunes
Les Algues brunes, ou Phéophycées, sont les plus grandes des Algues. Elles sont multicellulaires et vivent généralement en eaux froides et salées, dans les régions tempérées. Leur couleur brune ou vert foncé est due aux pigments de leurs chloroplastes.
Les Algues brunes sont aussi les plus complexes. Certaines espèces ont ainsi développé des tissus différenciés voire même des organes semblables à ceux des Végétaux.
Algues rouges
Les algues rouges sont des protistes dépourvus de flagelles. Leurs tailles peuvent être très variées. Leur reproduction, tout comme les autres algues, se fait par ce que l'on appelle l'alternance des générations. Le groupe des algues rouges compte plus de 7'000 espèces de rhodophytes (à expliquer). Certains arguments seraient en faveur d'un ancêtre commun entre l'algue verte et l'algue rouge. La cellule hôte qui est à l'origine des algues rouges est peut-être différente de celle des plantes, ce qui fait de l'algue rouge une catégorie à part. On peut les trouver sur des rochers ou sur les coquillages (entre le milieu marin et terrestre).
Algues dorées
Les Algues dorées sont appelées ainsi à cause de leur couleur brun-jaune due aux pigments produits par les caroténoïdes. Les Algues dorées possèdent deux flagelles situés proche l'un de l'autre sur la cellule. Beaucoup d'espèces d'Algues dorées vivent dans la plancton. Elles sont photosynthétiques mais certaines sont mixotrophes, c'est-à-dire qu'elles absorbent des composés organiques dissous dans l'eau, des particules de nutriments et même des Procaryotes par phagocytose.
Diatomées
Les Diatomées, aussi appelées Bacilliarophycées, sont des Algues unicellulaires dotée d'une paroi de silice hydratée très semblable à du verre. Cette paroi est divisée en deux parties qui s'emboîtent et elle offre une excellente protection contre les prédateurs éventuels. La capacité de résistance de cette carapace est due aux rainures et aux creux qui y sont dessinés. Cette force est similaire à la pression exercée sur le pied d'une table qui supporte un éléphant. Les Diatomées se meuvent grâce à leur microtubules. Les espèces de Diatomées sont environ 100'000 et elle vivent autant dans les mers que dans les lacs, se qui en font des Protistes extrêmement diversifiés.
Où vivent les Algues ?
Les Algues sont présentes partout dans le monde et parfois même dans certains endroits inattendus. Elles vivent autant en eau salée qu'en eau douce et vont même jusqu'à s'installer sur certains Animaux tels que des tortues par exemple.
Celles-ci se développent en général le long des plages rocheuses. N'ayant pas de racines, elles suivent le mouvement de l'eau. Certaines espèces peuvent même flotter sur l'eau grâce à quelques petites réserves d'oxygène. On peut trouver des algues à différentes profondeurs, mais aussi à l'air libre comme les fucus et les pelvéties par exemple, qui passent environs 70% à 80% de leur temps hors de l'eau ce qui montrent que ces organismes se sont adaptés au fil du temps au contact de oxygène, en montant hors des profondeurs, en flottant à la surface de l'eau pour ensuite se déposer sur les rochers et ainsi s'adapter au milieu terrestre.
Quel est le cycle reproductif des Algues ?
Le cycle de reproduction de l'Algue consiste en deux phases: une phase haploïde et une phase diploïde. Ce cycle commence par le Sporophyte de l'Algue qui produit des sporocytes au printemps. Ces sporocytes vont à leur tour produire des zoospores. A partir de ce moment-là, nous entrons dans la phase haploïde. Ces zoospores vont créer des Gamétophytes mâles ou femelles. Ces Gamétophytes sont très petits et ne ressemblent pas aux Sporophytes; ce sont de petits filaments ramifiés.
Voir Annexe 1
Qu'est-ce que l'alternance des générations ?
L'alternance des générations caractérise le cycle de développement de presque tous les Végétaux. Les Algues les plus complexes ont recours à l'alternance des générations, c'est-à-dire, la succession des formes haploïdes et diploïdes. Les diploïdes sont appelés sporophytes et ils fabriquent des cellules appelée zoospores.
Les zoospores deviennent des gamétophytes haploïdes mâles et femelles qui produisent des gamètes. La fécondation des deux gamètes donne un zygote diploïde, qui donne naissance à nouveau à un sporophyte.
Quel est la signification des termes haploïde et diploïde ?
Une cellule haploïde est une cellule qui ne possède qu'un seul génome, soit un seul chromosome de chaque paire, abrégé en n.
Une cellule diploïde est une cellule qui possède tous les génomes, soit une ou plusieurs paire de chromosomes, abrégé en 2n.
Qu'est-ce qu'un Gamète ?
Un gamète est une cellule sexuelle mâle ou femelle produite par gamétogenèse dans les gonades (glandes sexuelles). Un gamète est haploïde et est capable de fusionner avec un autre gamète pour donner naissance à organisme eucaryote, le zygote. Ce phénomène est appelé la fécondation.
Qu'est-ce qu'un Sporophyte ?
C'est un organisme végétal multicellulaire, diploïde, et issu d'une fécondation entre gamètes. Dans le cycle de l’alternance des générations, le sporophyte multicellulaire est obtenu par la mitose d'un zygote.
Chez le sporophyte mature, la méiose produit des cellules haploïdes appelées zoospores. Les zoospores peuvent chacune donner naissance à un organisme multicellulaire sans fusionner avec une autre cellule. Les spores se divisent ensuite par mitose et deviennent chacune un organisme haploïde multicellulaire appelé gamétophyte.
Comment les algues se sont-elles adaptées à la terre ferme?
Beaucoup d'espèce de Charophytes vivent dans des eaux peu profondes et donc risquent l'assèchement. Certains organismes sont capable de survivre durant les périodes où l'immersion dans l'eau n'est pas totale. Les zygotes des Charophytes sont entourés d'une chouche de polymère: La sporopollénine, qui empêche à l'organisme de se déshydrater jusqu'à ce qu'il se retrouve dans l'eau.
Cette adaptation par la population des Charophytes a surement permis aux descendants, les premiers Végétaux terrestre, de vivre définitivement dans un milieux sans eau. Grâce à cette adaptation, les Végétaux ont pu bénéficier de beaucoup d'avantages, comme profiter des minéraux qu'il y avait dans les sols et directement filtrer la lumière sans passer par l'eau. Cette innovation a énormément aidé à la diversité des Végétaux sur terre.
Les scientifiques pensent que les Algues Vertes du groupe Charophytes sont à l'origine de toutes les plantes terrestres. On peut faire cette hypothèse en observant les caractéristiques spécifiques qui existent entre les Charophytes et les plantes terrestres:
- Les plantes, tout comme les Charophytes, possèdent des complexes en forme de rosette en cellulose synthase. Ces complexes faits de protéines se situent dans la membrane plasmique et permettent la synthèse du cellulose.
- Certaines enzymes qui ralentissent la perte de molécules organiques pendant la photorespiration ne sont présentes que dans les plantes terrestres et les Charophytes.
- La structure que possèdent les spermatozoïdes flagellés des Végétaux terrestres sont très semblable à celle des Charophytes.
- Certaines étapes de la division cellulaire ont lieux que chez les Végétaux terrestre et les Charophytes, comme par exemple la synthèse des parois transversales pendant laquelle se forme un phragmoplaste. C'est une structure qui est constituée à partir d'éléments du cytosquelette et de vésicule dérivées de l'appareil de Golgi.
Comment exploite-t-on les Algues ?
Les Algues sont d'importantes ressources pour l'être humain et les autres animaux. En effet, les Algues brunes, certaines espèces d'Algues rouges et d'Algues vertes de grande taille constituent une grande source de nourriture pour les autres êtres vivants. Par exemple, les Laminaria, tel le Kombu, sont utilisées dans les soupes et les Porphyra comme le nori sont mangé sous forme séchées (pour, entre autres, envelopper les sushis).
Cependant, certaines algues se sont aussi adaptées au niveau défenfif; certaines d'entre elles on adopté des mécanismes de défense tels que des odeurs ou des saveurs répulsives, c'est pourquoi elles ne sont pas toutes propres à la consommation.
Les substances gélifiantes contenues dans la paroi cellulaire de certaines Algues sont utilisées dans l'industrie agroalimentaire. Ainsi, l'algine (Algues brunes), l'agar-agar et la carragénine (Algues rouge) sont utilisés comme épaississants.
Certaines espèces d'Algues sont, de nos jours, utilisées dans la cosmétique.
Références
http://www.vulgaris-medical.com/encyclopedie/
http://www.universalis.fr/encyclopedie/rhodophycees-algues-rouges/
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