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Evolution Cellulaire TD n°1-2

Evolution Cellulaire

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Page 1: Evolution Cellulaire

Evolution Cellulaire

TD n°1-2

Page 2: Evolution Cellulaire

Plan des TD 1 & 2

• A- Chronologie probable

• B- Arbre du vivant

• C- Chronologie des grandes inventions • Monde prébiotique

• Monde ARN

• Monde ADN

• Protobiontes

• Photosynthèse

• D- Origine des Eucaryotes • Théorie autogène

• Théorie endosymbiotique

Page 3: Evolution Cellulaire

A – Chronologie Probable

Page 4: Evolution Cellulaire

B – Arbre du Vivant

ARCHEOBACTERIES EUBACTERIES

EUCARYOTES

LUCA

LAST UNIVERSAL COMMON ANCESTOR

~2 Ga PROCARYOTES

?

?

3.8 Ga

PROCARYOTES

~544 Ma

Photosynthèse

Page 5: Evolution Cellulaire

C – Echelle des Temps Géologiques

En millions d’années BP (Before Present)

Page 6: Evolution Cellulaire

C – Echelle des Temps Géologiques

Échelle synoptique linéaire des temps géologiques.doc

Page 7: Evolution Cellulaire

D – Grandes inventions 1 Monde Prébiotique ~ 4.5 Ga

Page 8: Evolution Cellulaire

D – Grandes inventions 2 Monde ARN ~ 4.0 Ga

Les Ribozymes Thomas Cech & Sidney Altman 1980 Prix Nobel 1989

Page 9: Evolution Cellulaire

D – Grandes inventions 2 Monde ARN ~ 4.0 Ga

Page 10: Evolution Cellulaire

D – Grandes inventions 3 Monde ADN ~ 3.9 Ga

Page 11: Evolution Cellulaire

D – Grandes inventions 4 Protobiontes ~ 3.5 Ga

Les Sédiments du Barberton en Afrique du Sud

Page 12: Evolution Cellulaire

D – Grandes inventions 4 Protobiontes ~ 3.5 Ga

Stromatolites fossiles vieux de 3,5 Ga, Pilbara, Australie

Page 13: Evolution Cellulaire

D – Grandes inventions 4 Protobiontes ~ 3.5 Ga

Voir Film Bactéries

Page 14: Evolution Cellulaire

D – Grandes inventions 5 Photosynthèse ~ 2.7 Ga

Photographie de lames

minces taillées dans

des sédiments siliceux

de 3,5 Ga

Craton de Pilbara

Australie

Les formes

filamenteuses ont la

taille et la morphologie

de cyanobactéries

actuelles!!!

Page 15: Evolution Cellulaire

D – Grandes inventions 5 Photosynthèse ~ 2.7 Ga

Les cyanobactéries

Couleur bleue des bactéries mortes

Page 17: Evolution Cellulaire

E – Origine des Eucaryotes ~ 2.0 Ga

Cellule procaryote Cellule eucaryote

Membrane nucléaire Absente Présente

Nombre de chromosomes Généralement 1 > 1

Chromosome circulaire Oui Non

Echange génétique Transfert unidirectionnel Fusion de gamètes

Réticulum endoplasmique Absent Présent

Appareil de Golgi Absent Présent

Lysosomes Absents Présents

Mitochondries Absentes Présentes

Chloroplastes Absents Présents chez les plantes

Présence de stérols dans

les membranes

Non Oui

Localisation des

ribosomes

Dispersés dans le

cytoplasme

Liés au réticulum

endoplasmique

Page 18: Evolution Cellulaire

E – Origine des Eucaryotes 1 Théorie autogène

Cette théorie s'appuie sur le gradualisme néodarwinien

Une cellule procaryote se serait peu à peu enrichie en ADN et

celui-ci se serait retrouvé piégé dans des structures

membranaires évoluant ensuite en enveloppe nucléaire. C'est par

un mécanisme semblable d'invagination de la membrane

plasmique que se seraient également formés les mitochondries et

les plastes.

L'acquisition des organites à enveloppe permet de passer ainsi

insensiblement de la cellule procaryote, sans mitochondries, sans

plastes et où l'ADN est libre dans le hyaloplasme, à une cellule

eucaryote structurée possédant des mitochondries, des plastes et

un noyau individualisé.

Page 19: Evolution Cellulaire

E – Origine des Eucaryotes 2 Théorie endosymbiotique

Absorption d'une bactérie par un proto-eucaryote et formation d'une cellule eucaryote

hétérotrophe. Les bactéries absorbées sont les mitochondries actuelles (respiration)

Absorption d'une bactérie photosynthétique par une cellule eucaryote hétérotrophe. Cette

bactérie devient un chloroplaste, ses membranes internes ont une origine bactérienne. La

membrane externe de l'enveloppe a pour origine la membrane plasmique de la cellule

Page 20: Evolution Cellulaire

E – Origine des Eucaryotes 2 Théorie endosymbiotique

Une cellule eucaryote hétérotrophe absorbe une autre cellule eucaryote autotrophe

contenant un chloroplaste limité par une enveloppe à deux membranes (endosymbiose

primaire). La membrane plasmique de la cellule symbiote et la membrane de phagocytose

constituent une deuxième enveloppe externe. En général, le noyau et le cytoplasme de la

cellule symbiote dégénèrent, le chloroplaste est alors entouré de quatre membranes.

Voir Film