Acquisition de l'énergie Flashcards

1
Q

Distinguer les hétérotrophes et les autotrophes

A

Autotrophes: peuvent utiliser, entre autres, le CO2 avec de l’É + fixation et réduction du CO2 pour récupérer le C = fabrique eux mêmes ce qu’ils ont besoin.
CO2+ É = fixation/réduction = synthèse des micromolécules (glucose, AA ou acides gras) = synthèse des macromolécules (muscles, anticorps, hormones, enzymes, protéines)

Hétérotrophes: pas capable de fabriquer eux même les micromolécules à partir de CO2. Pour les obtenir ils doivent consommer d’autres êtres vivants *Majorité des animaux
Matière org végétale ou animale = digestion & décomposition = synthèse des macromolécules (muscles, anticorps, hormones, enzymes, protéines)

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2
Q

Acquisitions et utilisations de l’É

A

Acquisitions de l’É:
-Autotrophie
-Hétérotrophie
-(Mixotrophie)

Utilisations de l’É:
-Croissance
-Maintenance
-Reproduction

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3
Q

Rôles de l’alimentation et la digestion

A

-Obtention de l’É
-Obtention des matériaux
-Besoins nutritionnels spécifiques

Choix des nutriments & contrôle de la digestion
*Impact sur les stratégies d’alimentation = modalités développées par les animaux pour l’obtention de leurs nutriments
*Optimisation de l’ingestion et l’assimilation de l’É

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4
Q

Microphagie suspensivore (déf et stratégie répandue)

A

Définition: mode d’alimentation qui consiste à extraire des petites particules nutritives en suspension ds le milieu aquatique
Petites particules ingérées: phytoplancton, zooplancton, excrétât, excréments
*Ne concerne que des animaux aquatiques = suspensivores
Stratégie vastement répandue ds le Règne animal:
-Éponges
-Hydroides
-Échinodermes
-Mollusques bivalves
-Arthropodes: crustacés, insectes
-Tuniciers
-Vertébrés: poissons, amphibiens, oiseaux, mammifères

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5
Q

Suspensivore différencier les piégeurs des filtreurs

A

Piégeurs = processus de capture à l’aide d’organe spécialisé (ex: tentacules), parfois ont des toxines
Filtreurs = circulation et filtration d’eau à travers un organe filtreur

*Particules circulant par courants d’eau naturels ou provoqués (par l’animal)

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6
Q

Suspensivores coloniaux: cas des Spongiaires

A

-Filtreurs
-Moteur principal: Effet Bernouilli = diminution de pression de liquide où qté d’eau est moindre = entraine renouvellement d’eau. Mouv d’eau entraine diminution pression au niveau de l’oscule, entraine équilibrage de la pression par sortie de l’eau ds éponge vers l’oscule = diminution pression ds éponge qui entraine entrée d’eau par les pores ds éponge
-Moteur sec: choanocytes = cellules ciliées qui vont entretenir l’écoulement ds l’éponge
-Ingestion par vacuoles phagocytaires = récupération par endocytose des particules par choanocytes et les amoebocytes. Enzymes digestives ds les vacuoles pour digérer les petites particules

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7
Q

Exemples de suspensivores

A

-Metridium (anémone plumeuse): piégeur (avec venin qui inhibe système nerveux)
-Concombre de mer: piégeur avec tentacules
-Ophiure: piégeur (déploie leurs bras)
*Possède arborescence qui agit comme un filet

-Coraux alcyonaires: pas besoin de lumière, prédateurs
-Tuniciers: filtreur ac siphons buccal et cloacal qui amènent circulation à l’int de l’animal, svt présence de cils ds siphon buccal et parfois au niveau du syst digestif
-Bivalve: cils à l’extrémité du manteau pour optimiser circulation de l’eau

*Particules circulant grâce aux courants d’eau
*Importance de la circulation d’eau: naturelle (eaux agitées); provoquée (cils)

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8
Q

Suspensivores (cas des mollusques bivalves)

A

-Filtration d’eau à travers les branchies
-Branchies sont l’organe filtreur des bivalves
-Lames branchiales = 2/côté servent de filtre
-Qd eau passe à travers lamelles branchiales, particules se concentrent de + en + en se rapprochant de la bouche entre les 2 lames branchiales
-Mucus prod par lames qui a tendance à agglomérer les particules = forme un cordon muqueux
-Cils sur les lamelles branchiales facilitent le déplacement du cordon muqueux
-Sillon branchial (gouttières) = site de concentration des particules agglomérées après filtration au sein du cordon muqueux

*Branchies ciliées filtrent et dirigent les particules vers le sillon branchial
*Filtration permet la concentration des particules ds le cordon muqueux

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9
Q

Suspensivores - Cas des mollusques bivalves

A

Importance du mouvement ciliaire: progression du cordon muqueux
2 étapes de digestion:
1. Digestion extracellulaire:
Rotation du stylet cristallin = abrasion sur une plaque de chitine à proximité du cordon muqueux
Solubilisation des enzymes digestives du stylet cristallin = digestion des grosses particules
2. Digestion intracellulaire:
Digestion des petites particules ds les cellules des diverticules digestifs

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10
Q

Suspensivore - Cas des Vertébrés

A

Ornithorynque: fente dans le bec qui laisse l’eau passer
Phoque crabier: dents avec des fentes qui laissent passer l’eau et retient les particules
Flamands roses: bec avec fentes
Canards souchet: bec avec fentes
Baleine à bosse: ouverture de la gueule et abaissement de la langue = diminution de pression et donc entrée d’eau. Ferme sa gueule et pousse sa langue pour faire sortir l’eau = augmentation de pression. Plis gutturaux (au niveau de la gorge) et articulation de mâchoire “lousse” permet d’optimiser les bouchées.

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11
Q

Suspensivores - Convergence évolutive

A

Baleine et flamands roses:
-Mâchoire inf aux bords développés
-Roster incurvé
-Filtre (fanons, etc.)
-Langue volumineuse et charnue poussant l’eau hors de la bouche à travers le filtre = particules alimentaires retenues ds la bouche

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12
Q

Alimentation liquide - Généralités

A

Définition: mode d’alimentation qui consiste à ingérer des liquides nutritifs
Stratégie répandue ds le Règne Animal:
-Insectes: moustiques abeilles, puces …
-Vers: plathelminthes, nématodes, annélides
-Vertébrés: Oiseaux mouches (colibris), chauve-souris, nouveaux-nés des Mammifères

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13
Q

Quelles sont les 3 différentes stratégies d’alimentation liquide?

A
  1. Percement et succion
  2. Incision et léchage
  3. Succion
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14
Q

Alimentation liquide - percement et succion (araignées)

A

Qd capture insecte mord entre plaques de chitine au niveau de la nuque et injecte de la salive qui contient des enzymes digestives et une partie de l’hémolymphe qu’elle avait aspiré
*Amène digestion de l’int de l’insecte
*Stocke insecte le temps de la digestion
*Perce chitine et aspire liquide à l’int de l’insecte (hémolymphe + organes)

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15
Q

Alimentation liquide - percement et succion (moustiques et sangsues)

A

Moustiques:
Labre modifié pour permettre absorption du sang.
Canal salivaire = injecte salive ds proie qui contient substance analgésique et anticoagulant
Sangsues:
Capable de s’accrocher au tégument, le percer + aspirer le sang. Injection aussi d’un anticoagulant

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16
Q

Alimentation liquide - incision et léchage

A

Insectes (ex: mouches): pièces buccales spécialisées
-Mandibules tranchantes pour couper le tégument de l’hôte
-Labium large et spongieux pour collecter le liquide qui s’écoule de la plaie

Vertébrés (ex: chauve-souris vampires):
-Dents perforent la peau (bétail, humain)
-Salive (anticoagulant et analgésique)
-Langue pour collecter le liquide qui s’écoule de la plaie

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17
Q

Alimentation liquide - Succion (Mammifères + insectes butineurs)

A

*cas particulier: nouveaux-nés des Mammifères
Insectes butineurs: pièces buccales spécialisés pour former un “tuyau” facilitant l’aspiration
Palpe labial détecte le nectar
Lèvre inf (proboscis) fonctionne comme une éponge et comme un tube capillaire
*Transporte et stocke une bonne qté de nectar ds le jabot

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18
Q

Alimentation liquide - Succion (oiseaux butineurs)

A

-Vol stationnaire: articulation de l’épaule spécialisée
Majorité de la surface de l’aile se situe au niveau du poignet et souplesse ds l’articulation de l’épaule
-Bec de forme optimale pour les fleurs exploitées
-Longue langue nervurée: arborescence au bout de la langue favorise capillarité et ligne creusée (gouttière) au milieu de la langue

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19
Q

Macrophagie - Généralités

A

Définition: mode d’alimentation consistant à ingérer des particules de grande taille
Stratégie extrêmement répandue ds le Règne Animal:
La grande majorité des animaux

Exigences structurales variées pour l’obtention des proies:
-Appareil locomoteur = déplacements pour trouver les proies
-Pièces buccales, pinces, dentition, becs, griffes… = capture, dilacération (réduit en + petit morceaux)
-Venins et toxiques = immobilisation des proies

20
Q

Macrophagie - Cas des mollusques

A

Majorité utilise la radula qui se trouve sur la langue, formé de “dents” de chitine
Radula différente selon le milieu de vie et évolution peut être transformée
Cone snail: radula transformé en harpon
Céphalopode: bec de calmar en chitine proportionnel à taille de l’animal. Peut déduire énormément d’info en fx de la forme et la taille du bec

21
Q

Macrophagie - Échinodermes et Arthropodes

A

Échinodermes:
lanterne d’Aristote: “dents” des oursins, fait d’environ 8 ossicules/ dents permet de brouter végétaux sur fonds littoraux

22
Q

Macrophagie - Cas des Mammifères (dents spécialisées)

A

Dents différenciées = spécialisées
-Chez un même individu
-Selon le régime alimentaire de l’animal

Couronne: émerge de la gencive
Racine: ds gencive et s’accroche à l’os
Pulpe: partie vivante de la dent
Dentine (ivoire): 70-75% de minéralisation
Émail: tissu vivant le + dur, 98-99% de minéralisation
*diminue taille des morceaux ce qui favorise la digestion chm

23
Q

Macrophagie - Cas des Mammifères (dents non spécialisées)

A

Dents pas différenciées, dents sont toutes pareilles
**Exception: serpents venimeux ont le crochet par lequel s’écoule le venin
Ds la dent il y a une “gouttière” favorisant l’écoulement du venin. Crochet est replié au repos

24
Q

Macrophagie - Cas des Oiseaux

A

Herbivores (oie): plat avec des rainures permettant l’écoulement de l’eau
Granivores (bec croisé): petit mais exerce une grande force
Carnassier (faucon): ressemble à une canine pour déchiqueter la viande
Piscivore (héron): allongé et pointu
Fouisseur (bécasse): fin et très long

**Longueur du bec des oiseaux fouisseurs peut varier en fx de la profondeur de leur proie
**Les becs des Oiseaux sont aussi spécialisés que les dents des Mammifères

25
Q

Macrophagie - Toxines

A

“Course aux armements évolutifs”:
-Capture et neutralisation de proies
-Défense contre les prédateurs

Diversité des toxines ds le Règne Animal:
-Toxines irritantes et/ou hallucinogènes
-Inhibiteurs d’enzymes digestives
-Antagonistes endocriniens ou de NT = blocage de fx

Inconvénients:
-$$ élevés de prod des toxines
-Nécessité de stockage des toxines ds un compartiment “étanche”

26
Q

Toxines et défenses chm

A

Attaques chm:
Utilisation de toxines incapacitantes facilitant capture et ingestion des proies
Nématocystes sur les tentacules des hydres entrainent de la neurotoxicité

27
Q

Défenses chimiques exemples

A

Méduses : tortues immunisées
Nudibranches (cnidosac sur le dos)
Limaces pélerines

28
Q

Macrophagie - Défenses chm (bombardier)

A

Exemple d’un insecte, le bombardier
2 compartiments abdominaux isolés (entourés de chitine) contenant respectivement:
-Peroxydes et Hydroquinones
-Peroxydases et Catalases

L’expulsion simultanée de ces 2 contenus liquides produits une sécrétion chm expulsée à 100 C (et du bruit) ac laquelle il arrose ceux qui le menacent

29
Q

Classification fxnelle des modèles digestifs principaux

A

Déf:
Digestion = ensemble des processus durant lesquels les aliments ingérés sont transformés (par hydrolyses enzymatiques) en nutriments utilisables
Réacteur = lieu où se déroule les rx chm de la digestion
Diversité ds le Règne Animal = 3 grands types:
1. Modèle idéal de réacteur par fournée
2. Modèle idéal de réacteur à flux continu brassé
3. Modèle idéal à réacteur à flux pulsé

30
Q

Différencier les 3 grands types de réacteur

A
  1. Modèle idéal de réacteur par fournée:
    Une seule ouverture, entrée et sortie séquentielle
    Composition varie au cours du temps
  2. Modèle idéal de réacteur à flux continu brassé:
    Mélange du contenu (brassage), deux ouvertures
    Composition stable ne change pas au cours du temps
  3. Modèle idéal à réacteur à flux pulsé:
    “tuyau”, deux ouvertures
    Composition uniforme stable au niveau d’une section: ne change pas au cours du temps en un pt quelconque du réacteur.
    Nourriture tout au long du passage
31
Q

Dégradation mécanique des grandes particules

A

Spécialisation des sections du tractus digestif:
-Estomac: mécanique (+chm) = brassage avec enzymes digestives
-Intestins: chm (+mécanique)
Estomac monogastique (1 seule chambre, *majorité) vs polygastriques (pls chambres successives)

32
Q

Quels sont les avantages et inconvénients de la digestion extracellulaire vs intracellulaire?

A

-Taille des particules (particules doivent être petite pour digestion intracellulaire) = choix + vaste de proies ou particules
-Spécialisation des section du tractus digestif + mouv unidirectionnel de l’alimentation = efficacité augmenté
-Protection contre une alimentation de mauvaise qualité + immunité mucosale = protection accrue
-Pas de chgt de l’état interne donc pas de déséquilibre ds cellules
-Prod d’enzymes digestives extracellulaire = couts + élevé
-Collaboration (diminution coûts)/ compétition (augmentation coûts) possible avec les uorgs

33
Q

Absorption des nutriments au sein du milieu hôte (généralités)

A

Déf: absorption membranaire de nutriments provenant directement du milieu environnant
Stratégie répandue ds le Règne Animal: bcp d’inventébrés aquatiques sous forme libre ou fixe
Mécanisme d’action:
-Transporteurs protéiques spécifiques ds le tégument des org
-Compétition pour les nutriments ac les org voisins
-Affinité d’absorption + efficace

Affinité relatives des transporteurs de nutriments:
-Affinité d’absorption
-Transport intestinal
Affinité intestinale de 1000 à 1000000 fois + forte entre bactérie et rat
*Absorption des nutriments du milieu par le tégument d’individus ds un milieu hôte est moins efficace que l’absorption par les cellules intestinales

34
Q

Parasitisme - Généralités

A

Déf: association durable entre 2 org hétérospécifiques, profitable à l’org obtenant des nutriments aux dépens de l’org hôte
-Exoparasitisme (sangsue)/ Endoparasitisme:
Unicellulaires (ex: plasmodium = paludisme, parasite globules rouges)
Pluricellulaires (ex: Ténia = ver solitaire, exoparasite)

35
Q

Parasitisme -Exemple de la grande douve du foie

A

Caractéristiques:
-Affecte le foie et canaux biliaires des Ruminants
Se nourrit de sang et cellules hépatiques
-Appareil digestif développé mais tjrs simplifié
-Appareil reproducteur extrêmement développé
*Simplification anatomique et morphologique des org parasites = toute É ds digestion et reproduction

36
Q

Symbiose - Généralités

A

Déf: association durable et réciproquement profitable entre 2 org hétérospécifiques
Ne pas confondre avec:
-Commensalisme = Association durable entre 2 org hétérospécifiques où l’un des org retire un bénéfice de l’association tandis que l’autre n’y trouve ni avantage ni véritable inconvénient
-Mutualisme = Association ponctuelle et réciproquement profitable entre 2 org hétérospécifiques

2 grandes catégories d’org symbiotiques:
-Symbiotes intracellulaires et coelomiques
Algue-Animal (ex: Bivalves et Org des récifs de corail)
Bactérie-Animal (ex: Org des milieux riches en soufre)
-Symbiotes du tube digestif
Fermentation microbienne (ex: Intestins)
Actions enzymatiques (ex: Panse des Ruminants)

37
Q

Symbiose - Organismes photosynthétiques

A

Zooxantellae (algue brune) et Zoochlorellae (algue verte d’eau douce)
Principes de l’association symbiotique:
L’algue:
-reçoit l’azote de l’hôte
-est protégée contre le broutage
-libère de l’O et des produits org (principalement glucides)
-maintien le sucrose ds ses cellules mais libère du maltose et glucose pour son hôte

L’hôte:
-ses prod biochm stimulent la libération des glucides par les algues
-jusqu’à 90% de l’É et C utilisée peut provenir de ses symbiotes

38
Q

Symbiose - cas des Zooxanthelles

A

Dinoflagellés symbiotiques
Principes généraux:
-Algue unicellulaire pouvant vivre en symbiose ac un polype (ou certains mollusques et méduses)
-Photosynthèse du dinoflagellé procure de la matière org et l’O2 au polype tandis que ce dernier procure des nutriments et du CO2 au dinoflagellé

39
Q

Symbiose- Org chimiautotrophes

A

Principe: Exploitation des sources d’É peu conventionnelles (voire toxiques)
-H2S (sulfure d’hydrogène)
-CH4 (méthane)
Exemple d’association chimioautotrophe
Pogonophores (ver tubicole) des cassures tectoniques (sulfure présent):
-Pas de système digestif
-Plus de 1.5 m de longueur
-Trophosome = tube de 2cm de diamètre
-Panache respiratoire riche en hémoglobine (rouge)

Bactériées chimioautotrophes:
-Localisées ds le trophosome
-Oxydation = obtention de l’É
-Fixation du C = croissance = matériel libéré contribue à la croissance de l’hôte

40
Q

Expliquer les étapes de la symbiose avec les org chimioautotrophes

A
  1. Absorption du CO2, O2 et H2S au niveau du panache respiratoire
  2. Liaison du CO2, O2 et H2S à l’hémoglobine de grande taille
  3. Transport vers les bactéries ds le trophosome (+ protection de l’hôte contre la toxicité)
  4. Oxydation bactérienne du H2S (principal produit obtenu: le thiosulfate)
  5. L’É libérée utilisée pour transformer les molécules de CO2 en molécules organiques
  6. Ces sucres et AA sont utilisés pour la croissance bactérienne
  7. Les molécules org excédentaires sont absorbées par l’hôte
41
Q

Symbiose - Symbiotes du tube digestif

A

Digestion de la cire d’abeille:
Groupe de indicatoridae (oiseaux africains)
-Uorgs intestinaux: bactérie et levure
*Mutualisme entre oiseaux et ratelle: oiseaux chantent qd trouve ruche et ratelle l’entend = détruit la ruche et mange miel, oiseaux mangent les larves et la cire de la ruche

Digestion de la cellulose:
Invertébrés:
-Blattes = cellulases endogènes (digestion partielle) fabrique leur propre cellulase
-Termites = bactéries flagellées (jusqu’à 45 sp) + champignons ds intestin
Vertébrés:
-Ruminants = flore du rumen (fermentation et actions enzymatiques)
-Non-ruminants = flore intestinale (coecum, colon) *herbivores

41
Q

Symbiose - Symbiotes du tube digestif (digestion de la cellulose par les Ruminants)

A

Digestion de la cellulose par les Ruminants
-Contenu stomacal = 25% poids de l’animal
-Rumen et Réticulum:
Champigons (phycomycètes)
Protozoaires
Bactéries
-10e5 - 10e10 individus/ ml
-2-4 kg de cellules anaérobies
Panse: grande qté de liquide (salive) pour créer milieu de vie pour uorg
Feuillet: réabsorption, surtout d’eau
Caillette: comme estomac des monogastriques

42
Q

Symbiose- Symbiotes du tube digestif (fermentations et actions enzymatiques des Ruminants)

A

Fermentations et actions enzymatiques des Ruminants
-Rumination = régurgitations périodiques
Fibres remachées pour les rendre + accessibles aux uorgs
-Rôle central de la salive
-Fermentations microbiennes
-Acides org libérées couvrent 70% des besoins énergétiques des Ruminants
-Protéines provenant des uorgs symbiotiques morts = 100g/j absorbé
-Recyclage de l’azote de l’urée
Réabsorptions au feuillet
Balance azotée équilibrée

Salive: 100-200 L/j, pH 8.5
Méthane: environ 19L/j éructé
Réabsorption d’eau et d’urée ds feuillet

43
Q

Expliquer la caecotrophie

A

Chez les lapins:
Caecotrophie = prod de caecotrophes
Fecès expulsées séparément (nuit)
Molles (entourées de mucus, peu de réabsorption d’eau)
Comme la cellulose est accessibles seulement à partir du cecum, moins de temps pour la réabsorption donc 2 types de fèces pour favoriser la réabsorption

44
Q

Symbiose- Coûts et bénéfices

A

Généralités
-L’hôte: reçoit de l’É et des matériaux à partir d’un aliment difficile à digérer (ex: cellulose)
-Symbiote: reçoit un endroit protégé (température, pH, prédation) ainsi qu’une source continue de C et d’É
-Maintien de l’association peut nécessiter des compromis: ex: maintien potentiellement couteux d’un milieu favorable au symbiote

Cas des symbiotes digestifs Ruminants:
-L’hôte: reçoit de l’É et des matériaux à partir de la cellulose dégradée et des protéines provenant des symbiotes morts.
Sécrète bcp de salive (milieu tampon) et doit évacuer le méthane produit
-Le symbiote: reçoit un endroit protégé (température, pH) ainsi qu’une source continue de C et d’É.
Très spécifiques et très dépendants de l’hôte