Chapitre 1: L'origine de la vie: Les procaryotes et eucaryotes Flashcards
Combien d’années à la terre ?
4,6 milliards d’années
Qui sont les premiers vivants ?
Les premiers vivants ont été les procaryotes, dont les traces les plus anciennes datent d’environ 2,5 milliards d’années.
Quand est apparu LUCA ?
On estime cependant que le LUCA (last universal common ancester), c’est-à-dire la cellule originaire, est apparu il y a environ 3,5 milliards d’années.
Combien de temps a-t-il fallu pour que la première vie apparaisse ?
Il aura donc fallu près d’un milliard d’années avant qu’une forme de vie n’apparaisse.
Quand sont apparus les eurcaryotes ?
Les eucaryotes, dont fait partie l’Etre humains, sont apparu encore plus tard, il y a environ 1,6 milliards d’années.
Combien d’années d’écarts y a-t-il entre les procaryotes et les eucaryotes ?
Il a donc fallu environ 2 milliards d’année entre les procaryotes et les eucaryotes.
Quand est apparu le règne animal ?
Il y a seulement 700 millions d’années.
Quand sont apparus les mammifères ?
Les mammifères sont apparus il y a 250 à 220 millions d’années.
Quand sont apparus les primates ?
Les primates dont l’Homme fait partie sont apparus il y a 60 millions d’années.
Quelles sont les deux caractéristiques principales des procaryotes ?
Pas d’organites
Les procaryotes ne possèdent qu’un seul chromosome d’ADN circulaire, avec des plasmides.
Définition d’organites
Les organites sont des compartiments membranaires qui compartimentent l’intérieur de la cellule.
Jusqu’à quand remonte les traces les plus anciennes de procaryotes ?
Les traces les plus anciennes de procaryotes remontent à 2,5 milliards d’années.
Qui est à l’origine du règne des vivants que nous connaissons aujourd’hui?
Le LUCA, dont on estime l’apparition il y a 3,5 milliards d’années, serait l’origine même des règnes du vivant que nous connaissons actuellement.
Qui sont les premiers domaines du monde vivant?
Les bactéries sont des procaryotes.
Elles sont le premier domaine du monde vivant.
On appelle se règne le « domaine des bactéries ».
Quelle est le deuxième domaine du monde vivant?
Le deuxième domaine du monde vivant est le « domaine des archées», ou «domaine des archébactéries».
De qui les archébactéries sont plus proches ?
Les archébactéries sont donc plus récentes que les bactéries, malgré leur nom « archée » qui donne une impression d’ancienneté.
Elles seraient plus proches dans le temps des eucaryotes que des bactéries
Pourquoi les archées ont souvent été considérées comme des organismes archaïques ?
Les archées ont souvent été considérées comme organismes archaïques puisqu’on les retrouvait dans des conditions de vie extrêmophiles : dans le fond des océans où les pressions sont énormes, dans des sources chaudes, …
Elles sont pourtant plus proches des eucaryotes.
Quel est le troisième domaine du monde vivant ?
Les eucaryotes sont le troisième domaine du monde vivant.
Qui est plus volumineux entre le procaryote et l’eucaryote ?
L’eucaryote
Les cellules mammifères avoisinent combien de microns ?
Les 50 microns
Quelles sont les contraintes que l’augmentation de taille apporte à la cellule eucaryote ?
Les cellules eucaryotes vont devoir développer toute une série de mécanismes pour rendre les échanges avec le milieu beaucoup plus efficaces.
Puisque le volume est plus élevé, les besoins vont être plus élevés en termes de nutriments par exemple.
Quelle est la première étape de l’hypothèse endosymbiotique ?
La première étape serait une invagination à partir de la membrane plasmique d’un procaryote.
On va donc avoir une cellule procaryote ancestrale avec une membrane.
A quoi donne lieu une invagination à partir de la membrane plasmique d’un procaryote ?
Cette invagination aurait donné lieu à la formation d’une cellule eucaryote primitive avec une membrane nucléaire et un premier réseau de membrane : le réticulum endoplasmique.
Quelles bactéries comportent des réseaux de membrane intracellulaires, de compartiments de membrane intracellulaires?
Les procaryotes ne comportent pas de réseaux de membrane intracellulaires, de compartiments de membrane intracellulaires, sauf pour certains procaryotes comme les cyanobactéries qui sont des bactéries photosynthétiques.
Quelle est la deuxième étape de l’hypothèse endosymbiotique ?
L’endosymbiose
Que signifie l’endosymbiose ?
Cela veut dire que la cellule ancestrale va, par des phénomènes d’endocytose ou de phagocytose, intégrer une bactérie ancestrale.
Que se passe-t-il dans la première étape de l’endosymbiose ?
On pense que durant la première étape de l’endosymbiose qu’on appelle l’endosymbiose primaire, la cellule ancestrale va phagocyter une bactérie aérobie.
Que devient la bactérie aérobie de l’endosymbiose primaire ?
La bactérie aérobie serait alors devenue une mitochondrie, bactérie capable de faire la respiration.
Cette cellule eucaryote primitive va acquérir de cette manière les premières mitochondries.
Que permet l’apparition de chloroplaste lors de l’endosymbiose primaire ?
L’apparition des chloroplastes ensuite va donner lieu à la formation de cellules végétales.
Chloroplaste
On pense que les chloroplastes étaient à la base des cellules capable de faire de la photosynthèse et qu’elles auraient, de la même manière que les cellules aérobies, été endocytées par des cellules eucaryotes ancestrale pour donner lieu à la formation de chloroplaste.
Exemple de protistes unicellulaires sans mitochondries
pelomyxa palustris
la giardia
pelomyxa palustris
protiste amiboïde qu’on retrouve dans certains sédiments dans les eaux douces.
Giardia
Agent causal de diarrhée, protiste également dépourvu de mitochondries.
Dans le cas de la giardia, on pense que l’absence de mitochondries ferait une perte secondaire au cours de l’évolution.
Pourquoi on pense que l’absence de mitochondries chez giardia serait une perte secondaire au cours de l’évolution ?
En effet, on retrouve des gènes mitochondriaux dans son ADN et un compartiment ressemblant à une mitochondrie dégénérée qui aurait disparu au cours de l’évolution.
Pourquoi on pense qu’il y a une deuxième endosymbioses ?
En effet, on pense que les algues rouges (représentée sur la deuxième illustration) auraient été endocytées par d’autres cellules eucaryotes pour donner naissance à des algues brunes, dans lesquelles les chloroplastes se retrouvent avec 4 membranes.
Cette deuxième endocytose est à l’origine de quoi?
Cette deuxième endocytose serait donc à l’origine du monde végétal actuel.
Quelles sont les deux hypothèses sur la cellule phagocytante ?
Il y a peu, on avait encore deux hypothèses concernant la cellule phagocytante de base qui va donner naissance aux eucaryotes : elle aurait pu être une archée, ou une bactérie.
Pourquoi aujourd’hui on pense que la cellule phagocytante était l’archée ?
En effet, l’hôte procaryote ayant servi d’hôte endosymbiotique pour qu’arrive au cours de l’évolution les eucaryotes aurait été une archée bactérie.
Qu’a fait l’archébactérie qui serait la cellule phagocytante ?
Cette archébactérie aurait d’abord formé ce premier réseau d’endomembranes par invagination de la membrane plasmique, s’en seraient suivies les deux endosymbioses.
Endosymbiose I
L’endosymbiose 1 aurait abouti à la formation de mitochondries à partir de bactéries à Gram négatif de type α protéobactérie
Endosymbiose 2
L’endosymbiose 2 aurait mené à la formation de chloroplastes pour arriver aux cellules végétales qui sont des bactéries à l’origine photosynthétiques, potentiellement des cyanobactéries.
Que s’est-il passé avec les mitochondries au cours de l’évolution?
Les mitochondries comportent du matériel génétique, mais on remarque qu’au cours du temps, il y a eu un échange de gènes entre les mitochondries et le noyau de la cellule, ce qui veut dire que la cellule hôte a, petit à petit, pris le contrôle des mitochondries.
Une série de gènes mitochondriaux sont passés dans le génome de la cellule hôte.
Caractéristique des mitochondries des mammifères ?
On a environ 1500 protéines mitochondriales différentes, dont seulement 13 encodées par l’ADN mitochondrial, tout le reste étant passé dans le génome de la cellule hôte.
Origine de la mitochondrie
Une ancienne bactérie Gram négative.
Quels arguments prouvent que la mitochondrie serait anciennement une bactérie Gram négative.
− Les mitochondries possèdent deux membranes, tout comme les bactéries à Gram négatif.
− L’ADN mitochondrial a une forme d’ADN circulaire en double brins comme l’ADN des procaryotes.
− Les mitochondries contiennent des ribosomes, permettant la traduction de l’ARNm en protéines. Ces ribosomes sont différents des ribosomes du cytoplasmes, et sont plus proches des ribosomes de type bactérien.
− La membrane externe des mitochondries (MOM) comporte un grand nombre de protéines qu’on retrouve de façon très similaire chez les bactéries.
Dans quel ordre sont apparus les 3 domaines du vivants ?
Dans l’ordre chronologique : les bactéries, les archées, et les eucaryotes.
Quels sont les deux types de bactéries ?
Les procaryotes regroupent les bactéries et les archébactéries.
Quel type d’eucaryotes sont les protistes
Eucaryotes unicellulaires
Qu’est-ce qui est apparu à partir des protistes ?
A partir de ces protistes seraient apparus les plantes, les champignons, et le règne animal.
Que retrouvons-nous dans le domaine des eucaryotes ?
Dans le domaine des eucaryotes, nous avons le règne des protistes, le règne des plantes, le règne des champignons, et le règne des animaux.
Quelles sont les différences majeures entre les bactéries procaryotes et les eucaryotes ?
− L’unicellularité/la pluricellularité
− La taille des cellules
− Les chromosomes
− La division cellulaire
− Le cloisonnement interne
− Les flagelles
− La diversité métabolique
