Chapitre 3 :

LES MYCETES

I\ Introduction.

A la place de mycètes, on peut entendre parler de mycota ou de fungi. Ces espèces (les mycètes) forment un règne du vivant. Ils sont caractérisés par des formes comme les moisissures, les mycètes à carpophore volumineux (champignons).
On a sur Terre, à peu près 100.000 espèces de mycètes. Une centaine est pathogène pour les hommes et les animaux et un autre millier est pathogène envers les végétaux.
Ces mycètes sont des micro-organismes eucaryotes : leur masse de cytoplasme est pluri ou mono-nucléée. Ce cytoplasme est contenu dans un système de tubes (les hyphes) ramifiés (le mycélium). Les hyphes sont rigidifiés par une paroi.
Dans ce règne, on observe la présence de structures spécialisées, comme le carpophore qui est un objet sexuel.
Les cycles biologiques sont différents selon les espèces de mycètes (haplophasique, diplophasique, haplodiplophasique).
Tailles et formes :
- On trouve des espèces unicellulaires uninucléées, dont le diamètre est compris entre 5 et 10µm, comme saccharomyces cerevisae.
- D’autres espèces sont filamenteuses (mycelliennes).

Hyphe

Hyphes septés


Structure coenocytique




Remarques :
- Les actinomycètes ont la même organisation mais avec les propriétés des procaryotes qu’ils sont.
- Un Armillaria bulbosa s’étendait sur 15ha, pesait 100 tonnes et avait plus de 1500 ans.


- dimorphique : c’est une espèce qui est sous forme filamenteuse à basse température (milieu solide) et sous forme unicellulaire à 37°C en milieu liquide (exemple : Candida albicans).


II\ Reproduction.

A\ Reproduction asexuée.

1\ Bourgeonnement.
C’est le type de reproduction des levures du type de Saccharomyces (sauf pour les pseudo saccharomyces).



2\ Spores et conidiospores.
Ils sont fabriqués par des hyphes spécialisés (les conidies) d’un mycélium aérien. Les conidiospores vont donner la couleur à l’hyphe.

B\ La reproduction sexuée.

On a quatre groupes distincts de reproduction sexuée. La classification est basée sur la structure dicaryote : fusion de deux mycéliums de sexe opposé (hétérothallisme).




+ -





Les mycéliums sont haploïdes et leur fusion donnera donc un individu diploïde.

1\ Les zygomycètes.
Exemple : Rhizopus stolonifère.
La reproduction sexuée a la forme d’un zygosporange. La fécondation est une caryogamie (réunion des deux noyaux sans passage par les gamètes). Cette fécondation est suivie d’une méiose qui permet le passage du zygosporange au sporange.



2\ Les ascomycètes.
On trouve dans ce groupe les levures (exemple : Saccharomyces cerevisae), des champignons (Tuber melanosporum = la truffe) ainsi que de nombreux pathogènes.
Un mycélium dicaryote va être isolé. Il a ensuite caryogamie. Cette dernière va permettre d’arriver à 4 ou 8 spores contenues dans un asque.

3\ Les basidiomycètes.
On trouve dans cette catégorie des champignons classiques (à gros carpophore) comme le cèpe (Boletus edulie).
La basidie est une structure qui est le siège de la caryogamie. Celle-ci provient d’un mycélium dicaryote qui résulte de la fusion hétérothallique de deux mycéliums de sexe opposé.
Remarque : pour en savoir plus, consulter le chapitre 6 du cours de Biologie Végétale.


III\ Mode de vie.

Les mycètes sont des organismes hétérotrophes. Ils se nourrissent par absorption de composés solubles (osmotrophes). Ils sont équipés d’un système digestif extracellulaire : il y a libération d’exo-enzymes (avec la cellulose) : ce sont de remarquables décomposeurs.

Il existe trois principaux modes de vie : les saprophytes, les symbiontes et les parasites.

· Les moisissures sont les premières formes de vie de mycètes apparues. Les mycètes ont une croissance rapide et se multiplient souvent de façon asexuée (surtout chez les saprophytes et les parasites)
· Les levures : elles sont dans les milieux aquatiques.
· Les lychens sont des symbioses à bénéfices réciproques entre un mycète et une algue.
· Les mycorhizes : ce sont des associations de racines de cormophytes et de mycélium.


IV\ Structure.

Les mycètes ont des noyaux individualisés, leur cytoplasme est riche en mitochondries, golgi et réticulum endoplasmique. Leur membrane plasmique contient des stérols (spécifiques aux eucaryotes).

A\ Les lipides membranaires.

Les ergostérols sont des stérols spécifiques des mycètes.







La plupart des antifongiques est dirigée contre la synthèse de ces ergostérols. L’Allylamine empêche la formation de la molécule, l’Immidazole et le Triazole sont dirigés contre une isomérase.




B\ La paroi.

On trouve trois grands types de polymères (planche 15). On ne trouve pas de ponts interpeptidiques comme dans le peptidoglycane des bactéries, mais un réseau de fibrilles.

1\ La chitine.
C’est un polymère de N-AcétylGlucosAmine. C’est aussi un analogue de la cellulose. La chitine n’est pas spécifique des champignons (on la retrouve chez les insectes (les fourmis)). Sa synthèse est inhibée par la Polyoxine.

2\ Le glucane et le manane.
Ce sont des composés avec de longues chaînes en b1-6 (de glucose ?) pour le manane et avec des ramifications en b1-3 pour le glucane.

La chitine, le glucane et le manane sont les trois composés qui assurent la rigidité des parois de mycètes. On note aussi, dans ces parois, la présence de glycoprotéines et de nombreux ponts di-sulfures.


LES VIRUS


I\ Introduction.

A\ Définition.

Ce sont des acides nucléiques infectieux, encapsulés dans une enveloppe protéique. Ils possèdent soit de l’ADN, soit de l’ARN. Ils sont obligatoirement parasites et présentent de nombreux antigènes.

B\ Historique.

Ils ont été découverts par Pasteur.
Iwanowsky, en 1892, met en évidence les différences entre virus et bactéries.
En 1935, Stanley isole et cultive des virus.

C\ Caractéristiques.

· Leur taille maximale est de 50nm.
· Ce sont des agents infectieux destinés à parasiter.
· Ils détournent la machinerie cellulaire à leur profit (ils peuvent parasiter n’importe quel être vivant).
· Un virus possède un seul type d’acide nucléique (ADN ou ARN).
· Il n’y que quelques cas où l’information génétique est portée par l’ARN.


II\ Structure.

L’assemblage d’un acide nucléique et d’une capside protéique forme la nucléocapside. On a parfois l’existence d’une membrane lipidique qui va former l’enveloppe.

A\ L’acide nucléique (ADN ou ARN).

Il est double ou simple brin. L’ADN est souvent sous forme linéaire et est composé de 1000 à 2500 nucléotides. Au maximum, on a 50 gènes.
Le brin sens (+) peut servir d’ARNm alors que le brin anti-sens ne le peut pas.

B\ Les protéines.

On trouve essentiellement des enzymes : la transcriptase inverse dans le cas du VIH, l’ADN-polymérase quand l‘information est sur l’ARN, des lysosomes qui permettent l’hydrolyse du peptidoglycane (chez les bactériophages).

C\ La capside.

On trouve des capsomères et des nucléocapsides.

D\ L’enveloppe.

C’est un élément facultatif résultant du bourgeonnement de la cellule hôte. Elle est très souvent constituée des constituants (« comme c’est logique ») de la cellule infectée et des spicules de la cellule virale.
Les spicules sont des toxines de nature protéiques. On trouve par exemple, l’hématogluttinine et la neuramidase.

E\ La classification.

Elle repose sur la nature de l’ADN ou de l’ARN, du type de symétrie, de la présence ou non de l’enveloppe.


III\ Propriétés.

Les virus sont des parasites obligatoires. De plus, ils ont des propriétés immunologiques grâce à l’enveloppe associée aux spicules et grâce à la capside.
Dans le type Influenza, l’ARN du génome est fragmenté : on obtient donc un génome différent grâce à des mutations, dans ce cas, très faciles.

IV\ Les cycles viraux.

Tous les cycles sont composés de trois étapes successives :
1. Phase de pénétration, de décapsidation et d’absorption
2. Synthèse.
3. Maturation (assemblage de nouveaux virions) et libération.
Quand il y a intégration du génome viral au génome bactérien (à la cellule hôte, en réalité), on assiste à une lysogénie.

A\ Les bactériophages (deux types).

On trouve des phages tempérés qui ont un cycle lysogénique (série l) et des phages virulents qui eux, ont un cycle lytique.

· Le cycle lytique : les phages de type T (planche 18, figure1 à gauche : ils ont une grande spécificité des fonctions pour les interactions. Ils effectuent une reconnaissance grâce à des fibres codales.
- Le lysozyme : c’est une enzyme qui hydrolyse la membrane des G-.
- La gaine virale : par un phénomène d’hydratation, cette gaine se contracte pour injecter le génome viral dans la cellule hôte.
- Le génome, une fois à l’intérieur, se cyclise puis détruit le génome bactérien
- Il y a ensuite transcription de l’ADN phagique et synthèse d’ARNm. Cet ARNm sert à la fabrication d’enzyme de réplication pour des protéines de futures particules phagiques.
- Après la maturation, il y a assemblage des éléments de la queue du phage. Ces nouveaux virus seront relargués dans le milieu grâce au lysozyme.

· Le cycle lysogénique :
- Il a interaction de l’ADN phagique et du génome bactérien. Ce phénomène a lieu, le plus souvent, quand il y complémentarité de séquences entre les deux ADN.
- Il y a alors intégration du génome viral dans le génome bactérien : on obtient un prophage.
- On assiste ensuite à la dissémination du prophage à l’état latent dans les bactéries filles.
- Le passage de l’état latent du prophage à un état actif se fait par une stimulation (ou induction).
Remarque : Le prophage serait à l’origine de Clostridium botalinum.

2\ Les adénovirus.
Ce sont des virus de cellules eucaryotes (planche 18, figure 2).
- L’absorption : elle se fait sur un site de reconnaissance membranaire.
- La pénétration : elle se fait par pinocytose. La particule virale arrive dans le cytoplasme où à lieu la décapsidation (migration de l’ADN du virus vers le noyau).
- Dans le noyau, on a des synthèses précoces : on a des transcriptions et traductions pour des enzymes de réplication et des synthèses d’ARNm pour les synthèses tardives (dans le cytoplasme)
- Les protéines du capside sont synthétisées.
- Les particules virales sont alors maturées.
- On a ensuite la lyse cellulaire et la libération des nouveaux virus.

3\ Les rétrovirus (exemple du VIH).
Ce sont des virus à ARN qui s’attaquent aux eucaryotes. Ils sont basés sur l’existence d’une enzyme : la transcriptase-inverse qui permet la synthèse d’ADN à partir d’ARN (planche 19).
- Il y a plusieurs absorptions par pinocytose
- Décapsidation de l’ARN et synthèse d’ADN dans le cytoplasme grâce à la transcriptase-inverse (présente dans le rétrovirus). On a alors une synthèse d’ADN double brin.

ARN+ ADN- ADN+
- +


Dans le noyau, une enzyme intégrase, va intégrer le génome viral au génome cellulaire. La différence avec le phage l est qu’il y a toujours intégration du génome viral au génome cellulaire. Il y a réplication et transcription d’ADN viral pour fabriquer de l’ARNm et l’ARN de support génétique.
Dans le cytoplasme, il y a synthèse d’intégrases, de transcriptases-inverses… La libération des nouveaux virus se fait par bourgeonnement. Quand il n’y a pas d’activité virale, on dit que le virus est éteint.
Remarque : les virus à oncogènes provoquent des cancers.