M3S1 Classification, structure et physiologie des mycètes

Question 1

Définition des mycètes

Answer 1

Les mycètes ou fungi, communément appelés champignons, représentent un règne à part dans la classification du monde vivant. Ce sont des organismes eucaryotes, dont les caractéristiques tendent à les situer dans une position intermédiaire entre les règnes animal et végétal

Question 2

Quels sont les caractéristiques des mycètes qui tendent à les situer entre le règne animal et végétale?

Answer 2

• leur structure possède de nombreux éléments en commun avec les végétaux (présence de vacuoles turgescentes dans le cytoplasme, d’une paroi cellulaire périphérique)
• leur mode de nutrition hétérotrophe, du fait de l’absence de structures spécifiques comme les chloroplastes, les rapproche à l’inverse davantage des animaux.

Question 3

Quel sont les éléments classiques d’une cellule fongique?

Answer 3

La cellule fongique est délimitée par :
- une membrane plasmique ;
- une paroi, épaisse et rigide, d’une composition différente de celle des bactéries, avec de l’hémicellulose, du callose (polymère de glucose en forme d’hélice) et de la chitine (polymère de N-acétylglucosamine).

À noter que certains champignons présentent des cellules dépourvues de paroi, on parle alors de plasmodes.

Question 4

Qu’est ce que les plasmodes?

Answer 4

Les champignons présentant des cellules dépourvues de paroi

Question 5

Qu’est ce que le thalle ?

Answer 5

Il constitue la partie végétative de l’organisme. Il peut être constitué d’une ou de plusieurs cellules formant des filaments appelés hyphes.

Question 6

Qu’est ce que les hyphes?

Answer 6

Filaments constitutifs du mycéliums des champignons.

(grec: tissus)

Cependant, les champignons ne présentent jamais de tissus à proprement parler, comme cela peut être le cas chez les végétaux supérieurs ou les animaux.

Question 7

Qu’est ce que le mycélium ?

Answer 7

Ensemble de filaments plus ou moins ramifiés formant la partie végétative d’un champignon.

Question 8

Qu’est que les septums et les plasmodesmes ?

Answer 8

Les hyphes peuvent présenter des cloisons (septums) pourvues de perforations (plasmodesmes) afin d’assurer la continuité entre les cellules.

Question 9

Qu’est ce qu’un siphon ?

Answer 9

Ce sont des hyphes sous une forme décloisonnée, mais avec malgré tout plusieurs noyaux.

Question 10

Qu’est ce qu’un thalle levuriforme?

Answer 10

Dans le cas particulier des levures, qui sont des champignons unicellulaires, le thalle est formé par l’association des différentes cellules dispersées.

Question 11

Qu’est ce qu’un pseudo mycélium ?

Answer 11

Les levures peuvent former un réseau de filaments mais qui ne sont pas des hyphes.

Question 12

Quel est le rôle des hyphes?

Answer 12

Selon les particularités du milieu, les hyphes des champignons peuvent engendrer des formations plus différenciées et adaptées, le plus souvent en lien avec les fonctions de reproduction, de dissémination, voire de résistance (spores).

Question 13

Quelles peuvent être les manières de reproduction des mycètes?

Answer 13

• par multiplication végétative
• par reproduction asexuée
• par reproduction sexuée

Question 14

Qu’est ce que la multiplication végétative?

Answer 14

Un fragment d’hyphe se détache du mycélium et constitue le point de départ d’un nouvel individu

Question 15

Qu’est ce que la reproduction asexuée chez les mycètes ? Exemple

Answer 15

C’est le bourgeonnement d’une cellule mère haploïde dont le noyau se divise par simple mitose et apparition d’une cellule fille (spore) qui donne naissance à un nouvel individu

C’est le cas des levures

Question 16

Qu’est ce que la reproduction sexuée chez les mycètes ? Exemple

Answer 16

C’est la fécondation de deux cellules filles (ou spores) différentes issues de la méiose d’une cellule diploïde.

Elle se traduit par la fusion de cellules jouant le rôle de gamètes, issues d’hyphes déjà différenciées. Ce processus peut donc être assimilé à une fécondation produisant une cellule qui, après des transformations plus ou moins importantes, donnera une spore.
Les spores issues de la reproduction

Question 17

Quelle est la manière de reproduction prédominante?

Answer 17

Dans des conditions favorables de vie et pour les espèces qui en sont capables, elle est sexuée. Lorsque les conditions du milieu deviennent moins favorables, l’asexuée reprend.

Question 18

Quels sont les mécanismes de reproduction asexuée

Answer 18

• par transformation directe de cellules du thalle en thallospores. La croissance du mycélium est arrêtée et les cellules terminales se différencient, se divisent et se séparent.
• par formation conidiophore On parle de conidies ou conidiospores (ex : chez Aspergillus)
• par formation d’un sporange.On parle de sporangiospores (ex : chez Rhizopus).

Question 19

Qu’est ce que les thallospores ? exemple

Answer 19

Aussi appelé arthrospores, ce sont des spores de champignon issus des éléments du thalle.

Ex: chez Candida albicans

Question 20

Qu’est ce qu’un conidiophore ?

Answer 20

Un organe spécialisé sur lequel les spores se développent et sont libérées une fois arrivées à maturation.

Question 21

Qu’est ce qu’un sporange ?

Answer 21

Un organe spécialisé au sein duquel les spores se forment et qui sont libérées par éclatement du sporange parvenu à maturité.

Question 22

Qu’est ce que les sporangiospores ? exemple

Answer 22

Spores libérés par un sporange.
Ex : Rhizopus

Question 23

Qu’est ce qu’une conidie ?

Answer 23

Aussi appelé conidiospore, ce sont des spores porté par le conidiophore.

Question 24

Comment est assuré la dissémination des spores?

Answer 24

Les spores étant le plus souvent immobiles, elle est assurée par le vent ou par différents vecteurs (animaux notamment).

Mais il existe également des spores d’origine végétative flagellées donc mobiles : on parle de zoospores.

Question 25

Qu’est que les zoospores ?

Answer 25

Des spores d’origine végétative flagellées donc mobiles

Question 26

Quelles sont les pores issues de la reproduction sexuée

Answer 26

• Les zygospores
• Les oospores
• Les basidiospores
• Les ascospores

Question 27

Qu’est ce qu’une zygospore?

Answer 27

C’est une psore résultant après de la fusion de deux gamétanges d’hyphes voisines.

Question 28

Qu’est ce qu’un gamétange ?

Answer 28

structures produisant des gamètes

Question 29

Qu’est ce qu’une oospore?

Answer 29

Spore issues d’un mécanisme très proche de celui du zygospore, la différence étant liée à la morphologie des gamétanges.

Question 30

Qu’est ce qu’une ascospore?

Answer 30

Ce sont des spores d’origine endogène, elles se forment dans des asques.

Question 31

Qu’est ce qu’un asque?

Answer 31

Cellule de reproduction sexuée en forme de sacs portant des ascospores.

Ces cellules sont portées par des structures différentiées formés à partir d’hyphes on parle d’apothèce ou périthèces.

Question 32

Qu’est ce qu’un apothèce ? Et qu’est ce qu’un périthèce ?

Answer 32

Ce sont des structures différentiées formés à partir d’hyphes qui porte les asques on parle d’apothèce ou périthèces. Elles sont de forme sphérique (périthèce) ou en forme de disque (apothèce)

Question 33

Qu’est ce qu’un basidiospore?

Answer 33

Spore d’origine exogène et portées par une autre structure cellulaire spécifique appelée baside.

Question 34

Quels sont les deux grands phylums de mycètes ?

Answer 34

• les micromycètes, ou champignons microscopiques, regroupant notamment les levures et les pénicilliums ;
• les macromycètes, ou champignons macroscopiques, avec notamment les champignons comestibles et cultivés.

Question 35

Les champignons sont ils tous des micro organismes ?

Answer 35

Certaines espèces (comme celles les plus communes consommées en tant qu’aliments) sont d’une taille tout à fait visible à l’oeil nu, et peuvent même atteindre des dimensions beaucoup plus importantes, comme en témoigne la découverte au début des années 2000 d’un champignon géant du type Armillaria Ostoyae dont le mycélium s’étend sur près de 10 km2 !

Question 36

Quelles sont les formes de complexité cellulaire des champignons microscopiques?

Answer 36

• les levures, qui sont des champignons unicellulaires
• les moisissures, qui sont des champignons pluricellulaires.

Question 37

Quelles classes de champignon distingue t-on en fonction de l’aspect des thalles et hyphes et du mode de reproduction?

Answer 37

• Phycomycètes
• Ascomycètes
• Basidiomycètes
• Deutéromycètes

Question 38

Qu’est ce qu’un Phycomycètes

Answer 38

Aussi appelé “champignons-algues” sont formés d’hyphes non cloisonnés.

(La systématique a longtemps fait débat. Ils montrent en effet des points communs avec les algues, notamment au niveau de leurs structures reproductrices, tout en ayant un mode de vie typiquement fongique, qui les rapproche des champignons.)

Question 39

Quelles divisions existe t-il au sein des phycomycète? Exemple

Answer 39

• Oomycètes
• Zygomycètes

Question 40

Qu’est ce que les oomycètes?

Answer 40

Ce sont des champignons qui produisent des oospores en cas de reproduction sexuée (zoospores en cas de reproduction asexuée)

Question 41

Qu’est ce que les zygomycètes? exemples

Answer 41

Ils qui produisent des zygospores en cas de reproduction sexuée (conidies / sporangiospores en cas de reproduction asexuée).

Ex: Rhizopus ou Mucor, très fréquents en microbiologie alimentaire

Question 42

Qu’est ce que les ascomycètes? Exemple

Answer 42

C’est la famille qui regroupe des champignons microscopiques et notamment la plupart des levures mais également certains champignons macroscopiques de consommation courante assez prisés comme les truffes ou les morilles.

Ils présentent des hyphes cloisonnés, leur reproduction peut être sexuée ou asexuée et ils sont souvent caractérisés par la présence d’asques (d’où leur nom) et d’un thalle levuriforme.

Question 43

Qu’est ce que les basidiomycètes ?

Answer 43

C’est un embranchement de champignons d’intérêt culinaire (les autres étant comme mentionné précédemment des Ascomycètes).
Les hyphes sont pourvus de septums, leur reproduction peut être sexuée ou asexuée, et leur nom est lié à la présence caractéristique de basides.

Question 44

Qu’est ce que les deutéromycètes? Exemples

Answer 44

C’est un groupe très vaste, qui se caractérise par un mode de reproduction uniquement asexué.

Penicillium (fabrication de fromages comme le roquefort)
Aspergillus (production d’aflatoxines pathogènes pour l’homme).

Question 45

Pourquoi un mycètes est il incapable de produire des molécules organiques à partir de matière minérales?

Answer 45

Il est dépourvu de chlorophylle.

Question 46

Qu’implique l’absence de chlorophylle au sein de mycète?

Answer 46

les mycètes sont incapables de produire des molécules organiques à partir de matières minérales. Ils dépendent donc du carbone présent dans leur milieu de vie, qu’ils s’approprient.

Question 47

Qu’est ce que la diffusion osmotrophique ?

Answer 47

Une absorption par échanges transmembranaires des nutriments présents dans le milieu environnant après décomposition par sécrétion d’enzymes.

Cette sécrétion s’effectuant par l’ensemble du mycélium, plus le réseau d’hyphes est étendu et plus la dégradation de substrat peut s’avérer importante.

Question 48

Quel est la particularité des mycètes concernant le métabolisme du carbone?

Answer 48

Contrairement aux animaux, les mycètes ne sont pas capables d’ingestion et donc de « digestion interne ».

Question 49

Quel est les substrat utilisé par les mycètes?

Answer 49

Le substrat utilisé est essentiellement de nature glucidique (glucose, fructose, cellulose) mais également certaines matières organiques industrielles comme le papier ou le caoutchouc.

Le métabolisme des champignons produit

Question 50

Que produit le métabolisme des champignons ?

Answer 50

• polysaccharides comme l’hémicellulose ou la chitine qui font partie de la paroi cellulaire
• le glycogène qui représente leur principal glucide de réserve.
• Des molécules plus spécifiques comme le tréhalose ou le mannitol (ces deux composés étant utilisés comme édulcorants).

Question 51

Quelle nature de relation trophique entretienne les champignons et leur milieu ?

Answer 51

• saprophytisme (se nourrissent de matière organique en décomposition dont l’origine peut être animale, végétale ou mixte (fumier)
• parasitisme : les champignons se nourrissent aux dépens d’autres organismes vivants, le plus souvent des végétaux. Ce type de relation ne concerne néanmoins qu’une faible proportion des champignons
• symbiotisme : les champignons vivent en association avec d’autres organismes vivants, une fois encore souvent végétaux. Ex les arbres, les champi fixe le phosphore nécessaire à l’arbre

Remarque : la symbiose se fait généralement entre des espèces spécifiques d’arbres et de mycètes, ce qui peut constituer un intérêt évident pour les ramasseurs de champignons !

Question 52

Quels sont les paramètres de milieu
influençant le développement des mycètes ?

Answer 52

• température
• Aw
• pH
• présence d’eau
• présence de substrat nutritionnel

Question 53

Quelles sont les conditions de température nécessaire au développement des mycètes?

Answer 53

Les champignons sont pour la plupart mésophiles, leur température de développement optimal étant comprise entre +15 et +25 °C.

Certaines espèces peuvent tolérer des températures plus élevées ou plus basses, comme certains pénicilliums psychrophiles capables de proliférer à +4 °C.

Question 54

Quelles est la résistance à la température des spores des mycètes?

Answer 54

Les spores des champignons mésophiles ne peuvent pas germer à des températures inférieures à +5 °C mais peuvent résister à des températures bien inférieures (jusqu’à -20 °C).

À noter que les mycotoxines sont pour la plupart thermorésistantes

Question 55

Quelles sont les conditions d’activité de l’eau nécessaire au développement des mycètes?

Answer 55

Les mycètes sont moins exigeants en eau que la plupart des bactéries. Leur développement est optimal entre 0,99 et 0,85 mais de nombreuses espèces sont capables de continuer leur développement jusqu’à des Aw de 0,6.

Question 56

Quelles est la résistance au variation d’Aw des spores des mycètes?

Answer 56

Les spores peuvent quant à elle résister à une dessiccation encore plus extrême tout en restant viables, la germination pouvant reprendre lorsque les conditions redeviennent plus favorables.

Remarque : cette particularité explique le fait que certaines espèces de champignons peuvent se développer dans des produits alimentaires comme les confitures, les saumures, certaines céréales ou certains fruits secs.

Question 57

Quelles sont les conditions de pH nécessaire au développement des mycètes?

Answer 57

Les mycètes sont acidophiles, leur pH optimum de développement est compris entre 5,5 et 6.

Leur tolérance est cependant très importante puisqu’elle s’étend de pH très acides (jusqu’à 3) à basiques (jusqu’à 9). Ce paramètre explique pourquoi le développement des mycètes est favorisé par rapport à celui des bactéries dans certains produits comme les fruits ou leurs dérivés.

Question 58

Quelles sont les conditions de présence en O2 nécessaire au développement des mycètes?

Answer 58

Les moisissures sont toujours aérobies.
En revanche, les levures peuvent être aérobies, micro-aérophiles voire anaérobies. En situation d’aérobiose, elles produisent (à partir du glucose) du CO2, de l’eau et de l’énergie, alors qu’en situation d’anaérobiose, il y a production d’éthanol, de CO2 et d’énergie par fermentation. Ces modalités métaboliques trouvent leur utilité dans l’industrie agroalimentaire pour la fabrication de certains produits .

Question 59

Quelles sont les conditions de présence en eau nécessaire au développement des mycètes?

Answer 59

Comme évoqué précédemment, les champignons utilisent principalement des substrats de nature glucidique.