J’ai inventé la photosynthèse qui libère de l’oxygène
Et vous ai permis d’exister
Je suis l’ancêtre des plastes de plantes
J’ai connu mon âge d’or sur la planète Terre au Précambrien
Je pousse partout où il y a de l’eau, de la lumière et
quelques minéraux
Je supporte de grands stress: lumières faibles ou fortes,
UV intenses, températures jusqu’à 74°C congélation, dessiccation,…
Parfois je suis bonne pour la santé, parfois je suis toxique
Qui suis-je ?
LES CYANOBACTÉRIES : Algue ou bactérie ?
Les noms de Cyanobactérie
Algue
Bactérie
Possédant un système photosynthétique producteur d'oxygène (+ Pigments), et une morphologie plus proche de celle des algues que de celle des bactéries
Par contre l'aptitude de certaines formes à utiliser (fixer) l'azote atmosphérique, une propriété spécifique des procaryotes, les rapproche des bactéries.
Algue ou bactérie ?
Elles ont été créditées de six noms d'algues différents
(... phycaea)
Les Algues bleues nommées, suivant les auteurs, Cyanophycées, Schizophycées, Myxophycées ou Cyanobactéries forment avec les Bactéries l'embranchement des Schizophytes.
Cyanobactérie = Algue Bleue
les cellules ne présentent ni noyau véritable, ni plaste, il n'y a pas de reproduction sexuée.
LES CYANOBACTÉRIES : Algue ou bactérie ?
ALGUES PROCARYOTES : LES CYANOBACTÉRIES
Groupes n'appartenant pas au Règne Végétal
Monde vivant
Procaryotes
(Unicellulaires)
Eucaryotes
Pluricellulaires
Eubactéries
Algues bleues
Cyanobactéries
Bactérie photosynthétique
Phtototrophes (énergie)
Thallophytes
Cormophytes
Algues
Champig
Lichens
Algues rouges
Algues brunes
Algues vertes
Généralités, Cytologie
Des cyanophycées = Cyanophytes =
Cyanoschizophytes = Algues Bleues
Paroi
Carboxysome
graisse
Thylakoïdes
Vacuole gazeuse
Membrane plasmique
Paroi
Chromosome centroplasme
Ribosome
Chromatoplasme
Schéma d’une cellule de Cyanobactérie
Structure cellulaire
d’une membrane, composée de plusieurs couches, qui joue un rôle de perméabilité sélective (nutriments, déchets…) et de protection. |
d’un chromatoplasme, composé d’un cytoplasme riche en pigments (qui permettent une utilisation optimale de la lumière pour la photosynthèse) tels que la phycocianine bleu-vert, la phycoérythrine rouge, des carotènes et xanthophylles jaunes. |
de vacuoles gazeuses, qui leur permettent de faire des migrations verticales (pour aller chercher plus ou moins de lumière par exemple). |
de carboxysomes, qui permettent de fixer le CO2 (sans doute requis à la photosynthèse). |
de thylakoïdes, qui contiennent la chlorophylle et qui sont le siège de la photosynthèse. |
d’un centroplasme incolore, qui fait fonction de noyau et renferme l’information génétique (ou ADN). |
Comme tous les êtres procaryotes, elles ne contiennent aucun organite, mais sont néanmoins constituées de:
Membrane Thylakoïde
Phycoérythrine
Allophycocyanine
Phycocyanine
Phycobilisome
A quoi servent ces pigments antennes ?
Les cyanobactéries possèdent de la Chlorophylle et d'autres Pigments, d'où leurs couleurs variées (mais plutôt bleue dans près de 50 % des cas, ce qui explique leur nom |
A quoi servent ces pigments ?
Leur couleur résulte de la présence de pigments (chlorophylles vertes, carotènes rouges et orange, xanthophylles jaunes, phycocyanine bleue et phycoérythrine rouge) et de mucilage. Elle varie du jaune sale au noir en passant par différentes teintes de bleu-vert ou de brun. Leur ancien nom d'algues bleues est due à la présence de phycocyanines. |
Grâce à ces pigments, les cyanobactéries sont capables de vivre à de très faibles intensités lumineuses (100 m de profondeur dans les océans….) |
Les cyanobactéries ont des morphologies assez diverses
Certaines sont unicellulaires, sphériques ou en bâtonnets et se multiplient par divisions binaires, d'autres sont filamenteuses et se propagent par rupture du filament végétatif ou par germination des akinètes (spores)
Taille :
Elle varie beaucoup selon les espèces ; Certaines forment des filaments dépassant un mètre de long, unicellulaires, mais pouvant se subdiviser en fragments (dits Hormogonies).
Structure du THALLE
[ Cyanobactéries]
Chez les Nostocales, le thalle se réduit à un sporocyste filamenteux ou trichome, souvent entouré d'une gaine (du grec Thrix = poil ou cheveux): |
Exemple : espèce Anabaena
Exp : espèce Oscillatoria
Exp : espèce Nostoc
Les Cyanobactéries ont des structures fort variées allant des formes unicellulaires aux formes thalloïdes complexes de type cladomien |
Chez les Chamaesiphonales, le thalle est réduit à un sporocyste unicellulaire. Les Pleurocapsales forment des protothalles : filaments rampants et parfois filaments dressés. On observe des protothalles aussi chez les Stigonématales |
Structure du THALLE
[ Cyanobactéries]
Exemple : espèce Anabaena
Exp : espèce Nostoc
Les Cyanobactéries ont des structures fort variées allant des formes unicellulaires aux formes thalloïdes complexes de type cladomien |
Structure du THALLE
[ Cyanobactéries]
I - L’archétalle Certaines cellules peuvent émettre des spores (sporocystes) qui donneront d’autres individus.
II – Un système de filaments se développe dont certaines cellules peuvent devenir des sporocystes. C’est un protothalle
III – L’algue bleue finit par produire des sporocystes que l’on appelle thalles ou hormogonies
IV – Un sporocyste ovoïde s’appelle un coccothalle
Certaines cyanobactéries peuvent aussi fixer le N2 (azote) dans les hétérocystes, qui sont des cellules différenciées qui ne
peuvent effectuer la photosynthèse oxygénique
Les cyanobactéries photoautotrophes et fixant l’N2 peuvent
littéralement vivre d’air et d’eau!
Les Hormogonies
Les hormogonies sont des formes de multiplication asexuée. Ce sont groupes de cellules qui s'échappent à l'extrémité de la gaine de certaines formes de cyanobactéries filamenteuses ou qui résultent de la germination d'akinètes. Les hormogonies peuvent être mobiles ou immobiles.
Jeunes hormogonies chez Nostoc
Hormogonies chez Calothrix
Hétérocystes et Akinètes
Les cyanobactéries qui vivent en colonies (amas ou filaments) fixent de l’air avec des cellules dites Hétérocystes qui fonctionnent indépendamment des autres cellules. |
Certaines cyanobactéries peuvent produire des akinètes qui sont des cellules résistances à la déshydratation grâce à des parois épaisses |
Les formes les plus complexes possèdent trois types de cellules: des cellules végétatives, des hétérocystes et des akinètes
Les cyanobactéries ont des morphologies assez diverses
Cette hétérogénéité leur a permis de coloniser la grande majorité des écosystèmes terrestres ou aquatiques, ainsi que les milieux extrêmes chauds, salés et hypersalés et alcalins. Il existe des formes terrestres, marines et dulçaquicoles, libres et symbiotiques.
Certaines présentant des ramifications qui peuvent être de plusieurs types
On distingue deux grands types de ramifications chez les cyanobactéries:
les fausses ramifications et les vraies ramifications.
Fausses ramifications en Y chez Calothrix
Ramifications vraies chez Fischerella
REPRODUCTION
Reproduction des Cyanobactéries
Elle se fait par:
Scissiparité
(division binaire )
Ss. forme de filament (trichome = homorgonie)
Endospores
Exospores
trichome = homorgonie
Ss. forme unicellulaires
coccospores
Akinètes
Spores
Sporocyste
fragments de thalles libérés peuvent se développer et former un nouveau thalle. Ces fragments de thalles sont dits hormogonies ou trichomes
Les akinètes sont des spores de résistance.
Conditions défavorables
La reproduction sexuée est inconnue chez les Cyanobactéries
mode asexué
les sporocystes s'ouvrent précocement et produisent des chapelets de spores
les divisions ont lieu dans la cellule mère transformée en sporocyste
Ces spores sont parfois mobiles par reptation ou glissement, mais ne possèdent jamais de flagelles.
Scissiparité
(division binaire )
trichome = homorgonie
Ss. forme unicellulaires
coccospores
Akinètes
Spores
La reproduction sexuée est inconnue chez les Cyanobactéries.
mode asexué
Ss. forme de filament (trichome = homorgonie)
Reproduction des Cyanobactéries
Elle se fait par:
ÉCOLOGIE ET DISTRIBUTION
Eaux douces
Eaux salées : Mer
Surfaces des sols
Zones froides T° proche de 0°C
Zones Chaudes T° > à 70°C
La plupart des Cyanobactéries se déplacent dans leur milieu par glissement, selon un mécanisme inconnu
Pionniers des zones désertiques (dépourvues de végétation), à l’intérieur des roches
Symbiose avec des arbres (Cycas), avec Champignons = Lichens
CYANOBACTÉRIES
ÉCOLOGIE ET DISTRIBUTION
SYSTÉMATIQUE - CLASSIFICATION
CYANOPHYCÉES = CYANOPHYTA
CYANOPHYCÉEES
En se basant sur :
Nature
du Thalle
Nature
des Spores
Présence ou absence des hétérocystes
CYANOPHYCÉES = CYANOPHYTA
| Thalle pouvant être réduit à un | |||
Archéthalle | Prothalle | Cladome | ||
Sporocyste | Coccothalle | Trichome | ||
| Chroccocales Unicellulaires ou cénobiales libres ou fixées | Pleurocapsales Cénobes ou filaments formant un pseudo parenchyme | | |
Chamaesiphonales Unicellulaires, fixées montrant une polarité qui différencie une base et un sommet | ||||
| | Stigonémales Thalle filamenteux porteurs de vraies ramifications | ||
Nostocales Thalles filamentaux non ramifiés ou porteurs de fausses ramifications (ordre le plus important en nombre d’espèces et genres (Oscillatoria, Anabaena, etc. | ||||
Coccospores, pas d’hétérocystes.
SC des Coccogonophycidées
Hormospores avec hétérocystes.
SC des Hormogophycidées
Embranchement des Cyanophyta
Classe des Cyanophyceae
2- Sous classe des Hormogonophycidae :
1-Sous classe des Coccogonophycidae
Ordre 1 : Chroococccales
Famille :Chroococcaceae
Genre1 : Gleocapsa, Genre2 : Microcystis, Genre3 : Merismopedia
Ordre 2 : Chamaesiphonales
Genre 1 : chamaesiphon, Genre2 : Entophaysalis
Ordre 3 : Pleurocapsales
Genre : Pleurocapsa
Ordre 1 :
Stigonémales
Ordre 2 :
Nostocales (TP)
Famille 1 : Oxillatoriaceae
- Genre : Oxillatoria
Famille 2 : Nostocaceae
- Genre1 : Nostoc
- Genre2 : Anabaena
Famille 3 : Rivulariaceae
- Genre : Calothrix
ayant une forme solitaire, coloniale ou parfois filamenteuse mais sans hormogonies. Ils se multiplient par coccospores
ayant généralement des formes filamenteuses : trichomes simples, ramifiés. La multiplication se fait par Hormogonie.
USAGES DES ALGUES BLEUES
Utilité et toxicité
USAGES DES ALGUES BLEUES
Utilité et toxicité
Fabrication de fertilisants naturels
De nos jours elles sont utilisées sous forme de concentré fertilisant en horticulture ornementale.
CYANOBACTÉRIES
Participation à des Symbiose
Algues + Champignons = Lichens
Symbiose avec des arbres (Cycas)
Usage cosmétique Thalasothérapie
Toute une gamme de produits cosmétiques à base d’algues Les traitements et enveloppements aux algues dans les centres de Balnéothérapie.
Usage alimentaire humaine et animale
Libération de l’Oxygène
Phénomène de la photosynthèse
USAGES DES ALGUES BLEUES
Utilité et toxicité
Certaines synthétisent des toxines dont les plus redoutées sont les neurotoxines et les hépatotoxines, ces dernières pouvant favoriser des cancer du foie. Responsables de la mort d'animaux dans diverses parties du monde, elles contaminent les retenues d'eau. On constate alors des gastrites et des allergies dans les formes bénignes de contamination.
CYANOBACTÉRIES
Algues toxiques
Les algues toxiques ne sont pas l'exclusivité du monde marin et les eaux douces contiennent aussi des microalgues toxiques dont une quarantaine d'espèces (40) de cyanobactéries sur les 1500 connues. Lorsque l'environnement leur est favorable elles se développent massivement et constituent ce que l'on appelle des fleurs d'eau ou blooms qui se présentent comme de l'écume ou une pellicule huileuse à la surface de l'eau.