Chp 4 Les strutures liées à...

Chp 4

Les strutures liées à l’excrétion

1

I – objectif de l’excrétion

Produits du métabolisme = substances toxiques

nécessité de les éliminer

Mais aussi régulation osmotique

élimination des sels accumulés

2

élimination des sels accumulés

Élimination trans-tissulaire

organismes dépourvu de système excréteur

Pas besoin de transport

dépourvu de système circulatoire

Apparition du système excrétoire avec le mésoderme

triploblastiquesorigine mésodermique

différenciation cellulaire

Mise en place avec - l’augmentation de taille - la complexification

3

Parfois système d’accumulation des déchets

rejets groupés-liquides concentrés- solides : cristaux

II – les acoelomates

A) les plathelminthes

Surtout représenté chez les formes libres

Classe des Turbellariés

Constitué de 2 troncs

souvent position latérale

4

souvent position latérale

ouvertures paires, unique

antérieures postérieure

ou multiples

dorsales

Ramification des troncs dans le parenchyme

drainage intercellulaire

filtration à travers l’épithélium des canalicules

Niveau ultime : protonéphridie

5

origine ectodermiquecellule pourvue d’une flammeprolongements cytoplasmiques

dans le parenchyme

nombre constant

Flamme : cils agglutinés

Vibration dans la lumière du canalicule

circulation des déchets éliminés par la cellule terminale

Mais rôle principal :

régulation osmotique

Maintient de la P.O.

6

Élimination des sels en cas d’hyper-osmose

noyau

vacuoles

Cils vibratiles

Canal excréteur

Formes parasites : système excréteur présent

mais peu développéex : cestodes

protonéphridies

Souvent : 4 canaux longitudinaux2 ventraux 2 dorsaux

7

Ouverts au atrophiés dernier strobile sans ouverture

Mais

Nombre variable selon les espèces

B) les némathelminthes

Pas de protonéphridies mais

2 types de système excréteur:

1) glandulaire

* Forme primitive : libre marine

8

1 seule grande cellule ventrale- à la jonction pharynx-intestin- ouverture médiane antérieure

2) Tubulaire ou en H

2 cellules+/- longues

ex: Rhabdias sp.

9

Cellule excrétrice

noyau

pore excréteur

Canaux longitudinauxunion latérale antérieure

forme de H

ouverture médianepore en arrière de la bouche

Ex : Cucullanus sp.

10

Parfois réduction des branches antérieures

Système en U

pore

III – les protostomiens

A) les annélidesAssociation appareils

excréteur / reproducteurCommunication

cavité cœlomique/milieu extérieur

Visible dès le stade larvairetype protonéphridie

Touffe apicaleSystème nerveux

11

protonéphridie

Touffe apicale

estomac

bouche

intestin

Couronne de cils

Chez l’adulte : différenciation selon le taxon

1 - polychète• protonéphridies

néphridies

• une paire/métamèreouverture dans le cœlome :

pavillon = néphrostomefiltration du liquide coelomique

canal glandulaire

12

circulation entretenue par une flamme

s’ouvre dans le métamère suivant

métamère

néphrostomePore néphridien

Canal glandulaire

Formes évoluées :pavillon fermé

extrémité renflée = ampoule

porteuse de cellules pédonculées

= solénocytes- Pédoncule : tube creux avec flagelles- corps cellulaire : protonéphridium

dans cavité cœlomique

excrétion des déchets

13

excrétion des déchets

solénocytes

Canal excréteur

ampoule

Pédoncule

Flagelles

cavité cœlomique

2- oligochètes

Organisation proche des polychètes

mais unicellulaire pour chaque néphridie

Exceptionnellement : nb de néphridies/métamère

jusqu’à 5 paires grande taille

holonéphridies

14

+sieurs centainespetitesen réseau

MéronéphridiesOuverture directe sur l’extérieur

exonéphridiesOuverture dans l’intestin

entéronéphridies

3– Achètes

Métamérisation moins marquée

moins de néphridiesforme variable

ouvert/fermé+/- pavillonen réseau ou non+/- vessie

d’accumulation

+ tissus botryoïde

15

+ tissus botryoïde= rein d’accumulation

stockage des déchets

B) les mollusques

pas de métamérisation apparente

plusieurs paires de néphridiesrépartition +/- régulière

Étroitement associé à l’appareil génital

libération des gamètes dans le coelome

Relation cavité cœlomique/ milieu

16

Relation cavité cœlomique/ milieu extérieur

Évacuation des produits accumulés dans le cœlome

voie de communication coelome rein: coelomoductes

orifices rénopéricardiquesdans la cavité palléale

de part et d’autre de l’anus

rein :

concentration de néphridies modifiées

pelote tubulaire à paroi - épaisse - glandulaire- vascularisée

Gastéropodes : rein = org de Bojanus

17

Céphalopodes : évolution maximalerelation cœlome/ appareil circulatoire

plissementsaugmentation de la surface d’échanges

néphridies résiduellespas de rôle excréteur

C) Les arthropodes

Appareil excréteur très peu développé

pas de véritable néphridie

Mais existence de coelomoductes :

canalicules mésodermiquesPrésents dans quelques segments

variable selon les groupes

- glandes antennaires : Décapodes

18

- glandes antennaires : Décapodes- glandes maxillaires : Isopodes- glandes labiales : Aptérygotes- glandes coxales : Chélicérates

* Distinction des groupes selon la nature de l’excréta azoté:

-Ammoniacaux + Aminés Crustacés-Urate Insectes-Guanine Arachnides

1 – les arachnidesSystèmes complémentaires:

* Excrétion coxale: au maximum 4 paires de glandes:

- sacculefiltration de l’urine primaire

- tube contourné: coelomoducteréabsorption de l’eau et des

ionsparfois dilaté en vessie

ouverture à la base des appendices

19

* tubes de Malpighinombre variableélimination de N sous forme de

guanineouverture dans le tube digestif

jonction mésentéron/proctodeum

* cellules particulières :néphrocytes

2 – les insectes

Système de néphridies absent

Mais présence de - tubes de Malpighi- cellules mésodermiques isolées

* péricardiaquesnéphrocytes

* à urates- reins céphaliques (primitifs)

Association de différents systèmes

20

Association de différents systèmes parfois successivement

a) les tubes de Malpighi

Formations tubulaires grêlesfermée à l’extrémité distaleouverte dans le tube digestifbaignées dans hémolymphecoloration variable

nature et abondance des déchets

Tube de Malpighi

21

mésentéron

proctodeum

ampoule

Nombre très variablemais relativement stable dans

chaque ordre:

- 4 : Diptères

- 4 à 6 : Coléoptères

22

- 2 à 4 : Hémiptères

- environ 100 : Orthopthères

Limité par un épithélium simple- 1 seul type cellulaire:

bordure en brosse- plusieurs types cellulaires:

bordure en brossecellules étoiléescellules à mucus

Parmi les cellules en brossecellules excrétrices

brosse associées à des mitochondries

Perméabilité à l’eau

23

Perméabilité à l’eauaux substances dissoutes

développement basal : replisassociés à des mitochondries

relation étroite membrane-mitochondries= pompes mitochondrialesréabsorption ionique active (ATPase)

Force osmotique (ionique)réabsorption passive de l’eau

Bordure en brosse

mitochondrie

24

mitochondrie

replis basaux

lame basale

Entouré - lame basale fibrillaire- gaine musculaire discontinue

hélicoïdale

mouvements des tubesbrassage de l’hémolymphe

filtrationavancé du filtrat vers le TD

* fonctionnement:• Partie distale :

Empli de liquide basique

25

Empli de liquide basique translucide

Cellules à bordure en brosse netteprotoplasme grenu

chargé de granulesRôle : extraction à partir de

l’hémoymphe- acide urique- urée- oxalate de Na- phosphates- ions chlorures : Na - Ca- Mg- pigments

• Partie moyenne : replis basaux très développésassociation étroite aux

chondriosomes

rôle : réabsorption de l’eau

Concentration de l’urine

précipitation des selsacide urique

cristaux

26

expulsés par le proctodeum

• Partie proximalecellules à microvillosités éparses

pas de brosse véritableprotoplasme clairliquide circulant opaque chargé de

cristaux

rôle de vecteur

Orientation?

Cœlome

27

lumière

b) cellules péricardiaques

amas cellulaires mésodermiques de part et d’autre du cœur (symétrie)cellules de grande taille

néphrocytesinclusions vacuolaires

(cytoségrésomes)

Pinocytose

Absorption de protéines

28

Dégradation

Libération dans le cœlome

1ère phase d’épuration sanguine

Passage dans les tubes de Malpighi

c) cellules à urate

Caractéristiques des corps adipeuxRéparties sur l’ensemble du corps

cellules arrondies volumineuseaccumulatrices d’urate de Na

sous forme de sphérocristaux

cellule à métabolisme azoté élevé

= reins d’accumulation

29

= reins d’accumulation

Précipitation acide uriquephosphate

cristallisation« inertes »

élimination lente

d) reins céphaliques

important chez les insectes Aptérygotescar peu de tubes de Malpighi

Petrobius maritimus

Organes segmentairesposition labiale

maxillaire

Constitué de :

30

Constitué de :- un saccule polylobé limité par des

cellules filtreuses- un tube urinaire

bordure en brosse en partie proximale

bordure en bâtonnets en partie distale

- un tube excréteur ectodermiquefine cuticule

Ouverture à la base des appendices

III – Conclusion

complexification générale du système excréteur

Spécialisation des cellules

augmentation des surfaces échanges

structuration en organes

31

Mais simplification secondaire selon les taxons

spécialisation +/- métamérisée

quand métamérisation ectodermique