3/ Origine endosymbiotique des plastes eucaryotes
Mettre en oeuvre une méthode permettant de comprendre les arguments qui ont conduit à considérer que les organites énergétiques sont issus de symbioses dans la lignée des eucaryotes.
Manuel p72 en devoir type bac
Histoire de la théorie endosybiotique
1869 : Antoine Béchamp (1816-1908) auteur d'une théorie sur les « microzymas ».
1883 : Andreas Schimper (1856-1901) découvre des plastes dans la cellule végétale
1905 : Constantin Mereschkowsky (1855-1921) invente le terme symbiogénèse
1879 : Patrick Geddes (1854-1932) décrit le ver vert de Roscoff
1883 : Karl Brandt décrit les Xanthelles symbiotes des coraux
1880 : Richard Altman (1852-1900) découvre les mitochondries
1918 : Paul Portier (1866-1962) énonce la théorie des symbiotes
1919 : Auguste Lumière (1862-1954) le mythe des symbiotes
1925 : Edmund Wilson (1856-1939) déclare la théorie infondée
1937 : Hans Krebss (1900-1980) cycle biochimique d’oxydation du carbone
1950 : Melvin Calvin (1911-1997) cycle biochimique de réduction du carbone
1970 : Lynn Margulis (1938-2011) démontre l’endosymbiose des plantes
Arguments en faveur le la théorie endosymbiotique eucaryote :
Double membrane : celle du procayote initiale + celle du phagosome
Les mb de mitochondries contiennent des cardiolipides, les mb de plastes contiennent des galactolipides et sulfolipides, absents des des membranes eucaryotes mais présents dans les mb procaryotes
ADN dans mitochondries et plastes, gènes communs mito-αprotéobactéries, plastes-cyanobactéries
Respiration dans αprotéobactéries (genre Rhizobium) libres
Photosynthèse dans cyanobactéries libres
Phytochromes sont des molécules codées pas le noyau mais originaires de cyanobactéries
Molécules de la paroi comme la cellulose, la synthèse de cellulose est dues aux bactéries
Les plantes possèdent 1 gène sur 10 venant de cyanobactéries
Nombreux ex d’endosymbioses héritées
Wolbachia infecte insectes et nematodes, manipule leur reproduction en transformant ♂en♀, transportées par les ovules
l'ADN du chloroplaste est circulaire et non associé à des histones # chez les bactéries,
cet ADN code pour une partie des protéines chloroplastiques (organites semi autonomes),
une partie de la synthèse de protéines chloroplastiques s'effectue dans le chloroplaste, grâce à la présence de ribosomes qui présentent des analogies avec les ribosomes bactériens,
tout plaste provient d'un plaste préexistant. Lorsque des cellules ne possèdent pas de plaste (certains cellules blanches de feuilles panachées), les cellules filles ne possèdent pas de plaste,
la division des chloroplastes suit un rythme indépendant de la division du noyau,
les deux mb du chloroplaste sont différentes : la membrane interne ainsi que les membranes des thylacoïdes présentent des analogies (composition lipidique) avec les membranes bactériennes.
comparaison de gènes de plastes et eucaryotes sur https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/geniegen2/
sélectionner les séquences "endosymbiose"
L’endosymbiose est à l’origine des mitochondries et des chloroplastes, organites contenant de l’ADN.
L'évolution d'une symbiose peut conduire à la fusion des deux symbiotes en un seul individu. Une symbiose peut être héritée. C'est ainsi qu'on explique la naissance des eucaryotes dans l'histoire de la vie : la fusion de procaryotes a donné des eucaryotes, hétérotrophes sans chloroplastes, autotrophes avec des chorloroplastes. L'endosymbiose avec des protéobactéries a donné les mitochondires, avec des cyanobactéries a donné les chloroplastes.
netographie
Manuel en ligne : https://svtlycee.editions-bordas.fr/9782047337622 ou https://fr.calameo.com/read/0049569798519072fbf59
histoire :
https://babel.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/gbourbonnais/pascal/nya/genetique/notesadn/adn2.htm
transgénèse :
schémas : http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?page=recherche&recherche=transgenese
Dossier ENS transgénèse : http://acces.ens-lyon.fr/biotic/biomol/transgen/html/etapes.htm
Symbiose :
tique et Lyme : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-tiques-et-bacteries-de-lyme-un-benefice-reciproque-32073.php
lichen : http://labopathe.free.fr/symbioses.html
http://biopathe.fr/articles.php?lng=fr&pg=331
Évolution d’une symbiose obligatoire : les fourmis agricultrices de Fidji : https://planet-vie.ens.fr/thematiques/ecologie/relations-interspecifiques/evolution-d-une-symbiose-obligatoire-les-fourmis
Bilan : La complexification des génomes : transferts horizontaux et endosymbioses
Notions : transferts génétiques horizontaux versus verticaux, endosymbiose, hérédité cytoplasmique, phylogénies.
L’universalité de l’ADN et l’unicité de sa structure dans le monde vivant autorisent des échanges génétiques entre organismes non nécessairement apparentés. Des échanges de matériel génétique, hors de la reproduction sexuée, constituent des transferts horizontaux. Ils se font par des processus variés (vecteurs viraux, conjugaison bactérienne…). Les transferts horizontaux sont très fréquents et ont des effets très importants sur l’évolution des populations et des écosystèmes. Les pratiques de santé humaine sont concernées (propagation des résistances aux antibiotiques). Les endosymbioses transmises entre générations, fréquentes dans l’histoire des eucaryotes, jouent un rôle important dans leur évolution. Le génome de la cellule (bactérie ou eucaryote) intégré dans une cellule hôte régresse au cours des générations, certains de ses gènes étant transférés dans le noyau de l’hôte. Ce processus est à l’origine des mitochondries et des chloroplastes, organites contenant de l’ADN.
Précisions : on se limite aux eubactéries. L’exemple de la transformation bactérienne est privilégié pour illustrer les transferts horizontaux ; l’existence d’autres mécanismes peut ensuite être évoquée. Les mécanismes au niveau cytologique et moléculaire ne sont pas développés.
Étudier des expériences historiques mettant en évidence la transformation bactérienne.
Comprendre comment la connaissance des mécanismes des transferts horizontaux permet des applications biotechnologiques (notamment la production de molécules d’intérêt dans les lignées bactériennes).
Recenser des informations attestant l’existence de transferts horizontaux de gènes dans l’histoire du génome humain.
Extraire et organiser des informations d’un arbre phylogénétique pour identifier l’importance des transferts horizontaux.
Mettre en oeuvre une méthode permettant de comprendre les arguments qui ont conduit à considérer que les organites énergétiques sont issus de symbioses dans la lignée des eucaryotes.
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