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Chp 4 Les strutures liées à l’excrétion 1

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Chp 4

Les strutures liées à l’excrétion

1

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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

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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

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II – les acoelomates

A) les plathelminthes

Surtout représenté chez les formes libres

Classe des Turbellariés

Constitué de 2 troncs

souvent position latérale

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souvent position latérale

ouvertures paires, unique

antérieures postérieure

ou multiples

dorsales

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Ramification des troncs dans le parenchyme

drainage intercellulaire

filtration à travers l’épithélium des canalicules

Niveau ultime : protonéphridie

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origine ectodermiquecellule pourvue d’une flammeprolongements cytoplasmiques

dans le parenchyme

nombre constant

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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.

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Élimination des sels en cas d’hyper-osmose

noyau

vacuoles

Cils vibratiles

Canal excréteur

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Formes parasites : système excréteur présent

mais peu développéex : cestodes

protonéphridies

Souvent : 4 canaux longitudinaux2 ventraux 2 dorsaux

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Ouverts au atrophiés dernier strobile sans ouverture

Mais

Nombre variable selon les espèces

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B) les némathelminthes

Pas de protonéphridies mais

2 types de système excréteur:

1) glandulaire

* Forme primitive : libre marine

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

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2) Tubulaire ou en H

2 cellules+/- longues

ex: Rhabdias sp.

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Cellule excrétrice

noyau

pore excréteur

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Canaux longitudinauxunion latérale antérieure

forme de H

ouverture médianepore en arrière de la bouche

Ex : Cucullanus sp.

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Parfois réduction des branches antérieures

Système en U

pore

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III – les protostomiens

A) les annélidesAssociation appareils

excréteur / reproducteurCommunication

cavité cœlomique/milieu extérieur

Visible dès le stade larvairetype protonéphridie

Touffe apicaleSystème nerveux

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protonéphridie

Touffe apicale

estomac

bouche

intestin

Couronne de cils

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Chez l’adulte : différenciation selon le taxon

1 - polychète• protonéphridies

néphridies

• une paire/métamèreouverture dans le cœlome :

pavillon = néphrostomefiltration du liquide coelomique

canal glandulaire

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circulation entretenue par une flamme

s’ouvre dans le métamère suivant

métamère

néphrostomePore néphridien

Canal glandulaire

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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

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excrétion des déchets

solénocytes

Canal excréteur

ampoule

Pédoncule

Flagelles

cavité cœlomique

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2- oligochètes

Organisation proche des polychètes

mais unicellulaire pour chaque néphridie

Exceptionnellement : nb de néphridies/métamère

jusqu’à 5 paires grande taille

holonéphridies

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+sieurs centainespetitesen réseau

MéronéphridiesOuverture directe sur l’extérieur

exonéphridiesOuverture dans l’intestin

entéronéphridies

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3– Achètes

Métamérisation moins marquée

moins de néphridiesforme variable

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

d’accumulation

+ tissus botryoïde

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+ tissus botryoïde= rein d’accumulation

stockage des déchets

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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

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rein :

concentration de néphridies modifiées

pelote tubulaire à paroi - épaisse - glandulaire- vascularisée

Gastéropodes : rein = org de Bojanus

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Céphalopodes : évolution maximalerelation cœlome/ appareil circulatoire

plissementsaugmentation de la surface d’échanges

néphridies résiduellespas de rôle excréteur

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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

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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

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* tubes de Malpighinombre variableélimination de N sous forme de

guanineouverture dans le tube digestif

jonction mésentéron/proctodeum

* cellules particulières :néphrocytes

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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

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Association de différents systèmes parfois successivement

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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

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mésentéron

proctodeum

ampoule

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Nombre très variablemais relativement stable dans

chaque ordre:

- 4 : Diptères

- 4 à 6 : Coléoptères

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- 2 à 4 : Hémiptères

- environ 100 : Orthopthères

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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

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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

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Bordure en brosse

mitochondrie

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mitochondrie

replis basaux

lame basale

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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

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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

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• Partie moyenne : replis basaux très développésassociation étroite aux

chondriosomes

rôle : réabsorption de l’eau

Concentration de l’urine

précipitation des selsacide urique

cristaux

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expulsés par le proctodeum

• Partie proximalecellules à microvillosités éparses

pas de brosse véritableprotoplasme clairliquide circulant opaque chargé de

cristaux

rôle de vecteur

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Orientation?

Cœlome

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lumière

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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

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Dégradation

Libération dans le cœlome

1ère phase d’épuration sanguine

Passage dans les tubes de Malpighi

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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

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= reins d’accumulation

Précipitation acide uriquephosphate

cristallisation« inertes »

élimination lente

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d) reins céphaliques

important chez les insectes Aptérygotescar peu de tubes de Malpighi

Petrobius maritimus

Organes segmentairesposition labiale

maxillaire

Constitué de :

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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

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III – Conclusion

complexification générale du système excréteur

Spécialisation des cellules

augmentation des surfaces échanges

structuration en organes

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Mais simplification secondaire selon les taxons

spécialisation +/- métamérisée

quand métamérisation ectodermique