Agreg ext-B. Les symbioses microorganismes – Angiospermes

Manoo a écrit:
en gros quand je marche sur le gazon, je fais de l'amensalisme (c'est correcte en français cette phrase?)

Cattina a écrit:

Voici mon plan!
Très détaillé encore une fois... C'est ce qu'il faut, si et puisque tu as le temps ! (je dis ça pour ceux qui vont halluciner de par sa longueur... )

Les Angiospermes sont les plantes à fleurs. Elles possèdent une organisation complexe et présente une part importante dans le monde végétal ; elles ont par exemple réussi à coloniser tous les milieux, ceci grâce à des adaptations originales mais également par le développement de relations interspécifiques telles que les symbioses avec les microorganismes comme les bactéries et les hyphes microscopiques des Eumycota. Ben tu définis les Angio mais tu ne donnes pas ta déf de micro-organisme... oui, effectivement...mince!On prendra le terme de symbiose au sens strict, c'est-à-dire que les organismes vivent ensemble la majeure partie de leur vie et que les bénéfices sont réciproques. On distingue alors deux grands types de symbioses entre les microorganismes et les Angiospermes : les mycorhizes et les nodosités.

Quelles sont les modalités des relations de symbioses entre microorganismes et Angiospermes ? Comment se mettent-elles en place ? Quels en sont les intérêts ?

I.Les symbioses : des structures chimériques. J'aime beaucoup ce titre !
A.L’association de deux organismes.
1.Entre Angiospermes et bactéries.
Si on déracine une fabacée : présence de nodosités = petites boules rose de 1 à 10mm environ disposées le long des racines. => il faudrait le faire, ou au moins montrer une lame. Peut être que tu l'aurais en doc... oui, bien sûr, priorité au concret!!!
Phénomène répandu : 90% des Fabacées, 30% des Mimosacées, 90% des Césalpiniacées.
Anatomie d’une nodosité : [coupes longitudinales et coupes transversales]
Présence d’un cortex subérifié et épais, de faisceaux vasculaires pérphériques et une zones médullaire centrale segmentée en 4 zones.
Dans la zone la plus centrale, présence de bactéroïdes limités par leur propre enveloppe et par la membrane de séquestration. Bactéroïdes = bactéries type Gram- du genre Rhizobium
La membrane de séquestration est une membrane d’endocytose de l’hôte.
Contact étroit entre les cellules de l’angiosperme et les bactéries.

2.Entre Angiospermes et hyphes mycéliens.
Ces deux organismes vont développer des structures visibles ou non à l’œil nu.
Celles observables à l’œil nu = ectomycorhizes. Courantes dans les sols forestiers de nos régions.
Morphologies : 3 grands types de morpho, coralloïdes, simples, racémeuses. Les racines sont toujours anormalement ramifiées, courtes, épaissies, présence d’un feutrage d’hyphes. Les racines sont également dépourvues de poils absorbants.
Anatomie : [coupes longitudinales et coupes transversales]On distingue deux types de cellules :
-des cellules grandes sphériques en assises plus ou moins concentriques = cellules du cortex racinaire.
-Des cellules petites (une dizaine de fois plus petites) qui sont les cellules des hyphes.
Idem, hein, échantillons, échantillons ...
Les hyphes forment un manteau à l’extérieur, ils s’insinuent ensuite entre les cellules de la racine au niveau de la lamelle moyenne, sans jamais pénétrer dans la cellule (la membrane plasmique est intacte) = réseau de Hartig.
L’endoderme n’est jamais traversé, le cylindre central est donc dépourvu d’hyphes.
La mycorhize est donc un organe chimérique comprenant 25 à 40% de champignon (poids sec).
Contact très étroit entre les hyphes mycéliens et les cellules corticales.

Dans les relations de symbioses entre microorganismes et Angiospermes, il y a donc toujours 2 organismes étroitement associés formant donc des structures chimériques. Ce lien extrêmement étroit qui lie les 2 organismes révèle des relations complexes.

Peut être possible de faire un tableau pour comparer nodosités et mycorhizes tout au long de la leçon, non ? oui, j'y avait pensé, et faire ressortir au fur et à mesure les caractéristiques de la symbiose pour la conclu
B.Des relations complexes.
1.Un bénéfice réciproque. Moi, je pense que je mettre les types de relations dans les parties pour aboutir à bénéfice réciproque... Ca colle plus avec le titre de ton B. ok
-Point de vue nutritif : (là courbes à gogo, tu en aurais peut être dans les docs...)

-Une protection :

Il existe des relations étroites au sein desquelles chacun tire un bénéfice. Cependant la plante va contrôler la relation… T'es sûre que c'est la plante qui contrôle ??? euh, oui!

2.Des relations sous contrôle.
La plante présente une limite de tolérance envers son hôte.
Toujours présence d’un taux très important de molécules de protection produite par la plante, par exemple les phytoalexines.
Par exemple dans une relation de mycorhize, s’il y a passage de l’hyphe à travers l’endoderme, il sera digéré par la plante.
Ah ok, vu comme ça... C'est un peu ambigu je trouve comme titre, on s'attend à un contrôle de la mise en place de la symbiose. Ca va faire très déséquilibré avec le 1, non ? Fais plutôt par type de relations et ça, tu l'insères à l'intérieur, il doit y avoir moyen... oui, tu as raison, ce sera mieux équilibré

Les symbioses entre microorganismes et Angiospermes sont donc des relations très étroites où chacun trouve un bénéfice. La symbiose additionne les propriétés des partenaires. Les relations de symbioses modifient la morphologie des partenaires et mettent en place des structures caractéristiques.
Comment de telles relations peuvent-elles se mettre en place ?

II.Les symbioses : une mise en place orchestrée. (Titre pas tip top... mais je ne trouve pas!) Ben moi, je mettrai sous contrôle, justement, non ? Ou bien trouver un truc pour insister que les deux partenaires interviennent, "double" ? A chercher...
A.Le résultat d’une rencontre complexe.
La mise en place de la symbiose passe par un rapprochement entre les 2 futurs partenaires qui élaborent ensuite un dialogue moléculaire complexe.
1.Le rapprochement des partenaires.
Les deux partenaires vivent d’abord librement = phase aposymbiotique (du grec apo, loin de), ou alors ils sont sous forme d’attente, c’est le cas des Glomales des endomycorhizes qui ne vivent qu’en présence de racines, sinon elles persistent sous forme de spores dans le sol.
La rencontre des partenaires est rarement aléatoire, en effet les partenaires vont exercer l’un sur l’autre un chimiotactisme (émission de signaux attracteurs) qui provoque la rencontre.
Par exemple les racines émettent des exsudats dans le sol qui exercent un tactisme sur les hyphes du champignon qui vont croître vers la racine.
Pour les bactéries, celles-ci étant mobiles elles vont se déplacer vers la source des ses exsudats grâce à leur flagelle.
Une fois le rapprochement effectué, les deux futurs partenaires entament un dialogue moléculaire.
ok

2.Un dialogue moléculaire complexe. => là, on peut aussi insister sur le fait que c'est contrôlé génétiquement, non ? Ca ne ressort pas assez finalement... Qu'en pensent les autres ?
Le dialogue moléculaire le mieux connu est celui permettant la mise en place des nodosités.
Gènes Nod portés par le plasmide de la bactérie codant pour les facteurs Nod produit par la bactérie. L’expression de ces gènes est activée par les flavonoïdes présents dans les exsudats racinaires.
[Schéma du dialogue moléculaire bactérie : légumineuse lors de la mise en place de la nodosité]
Selon les types de fateurs Nod qu’elle émet, une bactérie peut être ou non reconnue par une légumineuse donnée. Il existe en effet une grande diversité de ces facteurs.
Etude de mutants. Les génomes des partenaires doivent contenir les gènes necessaires à l’établissement de la symbiose.

Le dialogue moléculaire implique des molécules diffusibles et des récepteurs très sensibles, ce dialogue assure donc la spécificité de l’association symbiotique entre les microorganismes et les Angiospermes.
D’autres facteurs, externes, interviennent également dans la mise en place.

B.Des relations qui dépendent du milieu. Si tu mets comme titre de II "sous contrôle", tu peux faire un A contrôle interne par les intervenant, et contrôles externes ? Non ? C'est une idée, mais ça va quand même comme ça ! oui, je pense que c'est une bonne idée, faut essayer!

1.Des facteurs biotiques.
D’autres microorganismes peuvent influencer la mise en place de l’association. Par exemple lors de la mise de mycorhize, certaines bactéries peuvent moduler la formation soit en la facilitant, soit en l’inhibant par la production de substances.
Exemple : Laccaria bicolor défavorise la formation de l’association sur les racines de sapin de Douglas.
Les insectes qui parasitent l’appareil aérien des plantes peuvent diminuer le taux de mycorhization, probablement parce qu’ils entraînent une réduction du carbone disponible qui conduit la plante à libérer moins d’exsudats attracteurs, donc diminue les chances de mycorhizes.

2.Des facteurs abiotiques.
Ce sont surtout des facteurs édaphiques.
Par exemple une bonne fertilité du sol est défavorable à la mise en place des associations. En effet dans ce cas la plante n’a pas besoin de potentialiser sa nutrition, elle produit donc peut d’exsudats attractifs.
Au contraire, les sols pauvres, peu nutritif favorise la mise en place des symbioses. [Exemple d’une étude faite sur l’effet de la fertilisation sur le pourcentage de racines ectomycorhizées dans un sol forestier]
L’association ne se met pas en place quand les éléments qu’elle apporte à la plante sont présents en abondance dans le milieu.
Les sols gorgés d’eau, donc hypoxiques sont défavorables.
Les associations symbiotiques entre les microorganismes et les Angiospermes se mettent donc en place à chaque génération ; il y a acquisition horizontale du symbionte. Cette mise place implique un rapprochement et un dialogue complexe entre les partenaires mettant en jeu des molécules diffusibles et des récepteurs spécifiques, et qui gère la spécificité de la relation.
Il existe cependant une exception chez les Orchidacées puisque les spores du champignon sont incluses dans la graine, c’est un cas particulier de mycorhize.
Les facteurs de l’environnement contrôlent également la mise en place des symbioses.
ok

Les relations de symbioses apportent des bénéfices pour chacun des partenaires engagés, cependant les symbioses entre microorganismes et Angiospermes ont-elles un impact sur une plus grande échelle ?

III.Les symbioses : des intérêts à grande échelle.
Les symbioses vont avoir un impact à l’échelle de l’écosystème et à l’échelle de l’évolution.
A.Les symbioses au sein de les (des ? ) écosystèmes.
1.La colonisation des milieux.
Les symbioses additionnent les propriétés des partenaires et par conséquent les rend plus résistantes.
Lorsqu’on considère un milieu vierge (nu) parmi les pionniers se trouvent les symbioses fixatrices d’azotes, en effet l’azote est alors un élément absent du substrat rocheux. L’azote fixé est ensuite libéré dans le sol où il favorise la croissance des végétaux (l’azote étant cédé lors de la mort des plantes associées dans la symbiose, lors de la chute des feuilles…)
Les symbioses facilitent également les successions écologiques, en effet elles favorisent le développement des plantes exigeant leur présence pour se développer.
La symbiose mycorhizienne aurait permis la colonisation du milieu aérien : symbiose des Glomales avec les Archégoniates. Le champignon aurait contribué à l’alimentation hydrique et minérale, d’autant plus que les végétaux comme Rhinia n’avaient pas de racines mais des rhizomes… Aussi protection contre le stress hydrique.

2.Modification des réseaux trophiques.
Les symbioses interviennent sur les réseaux trophiques et les cycles de la matière. OK, il faudrait faire le cycle de l'azote pour montrer l'importance, non ? si!
Les symbioses vont en effet aider certains Angiospermes à utiliser les ressources minérales.
Les mycorhizes vont reconcentrer les ressources : le champignon ramène d’avantage de minéraux pour la plante.
De plus, de par les relations trophiques qui existent dans la symbiose, celle-ci représente à elle toute seule un maillon de la chaîne…

B.Les symbioses, un moteur de l’évolution.
Il arrive au cours du temps que le symbionte voit un changement de son phénotype, par exemple les racines mycorhizées perdent leurs poils absorbants. C’est une régression phénotypique.
Si la symbiose est constante, les gènes codant pour la mise en place des poils absorbants pourraient être contre sélectionnés = évolution régressive.
La répartition des tâches métaboliques peut provoquer la perte des fonctions remplies par l’autre partenaire, par exemple chez les Glomales.
De nombreux organismes par ce fait sont obligatoirement symbiotiques : cas des Glomales, des pins de zones tropicales…
La regression peut affecter la reproduction, exemple des orchidacées.
La coévolution lorsque la symbiose est constante. Exemple de la coévolution Rhizobiacées/Légumineuses, lorsqu’on reconstitue un arbre en se basant sur leur ARNr16S (p111 La symbiose M.A Selosse)

Là, tu peux caser un peu de fossiles, pour montrer que c'est très ancien, y'a pas des exemples dans le bouquin de Selosse ? Genre une frise chrono avec l'apparition des différentes symbioses ? oui, il y a ça, sur une page entière! je l'aurai fait à l'écrit ou à l'oral... quoique pour l'écrit faudrait l'apprendre...

Conclusion :
Les symbioses entre les microorganismes et les Angiospermes sont des relations complexes, étroites, durables. Elles apportent des bénéfices aux deux partenaires (trophique, protection). Leur mise en place nécessite des mécanismes complexes de reconnaissance, de spécificité de la relation.
Outre le fait d’avoir un impact sur le développement des partenaires mis en jeu, les symbioses entre microorganismes et angiospermes ont également des impacts à grande échelle ; sur l’écosystème et dans l’évolution.
Un des moments clés de l’évolution, qu’est la formation de la cellule eucaryote est d’ailleurs du à un phénomène de symbiose…

Ben voilà! à vous maintenant de me dire ce que vous en pensez!
Pour moi, ce sera PAUSE!

Ben moi, pas grand chose à dire, tu peux faire ta p'tite croix ! oui oui! très bien! je vais noter les modif, et je coche!

Et les autres ??