Le monde fongique

UE 7 – Le monde fongique

Position systématique

Champignons = lignée monophylétique « sœur » de celle des choano-organismes, qui se sont différenciées à partir d’un ancêtre commun (protiste flagellé), proche des actuels Choanoflagellés, il y a au moins 544 millions d’années.

Ils n’ont jamais incorporé de système plastidial → hétérotrophie totale vis-à-vis du carbone (=consommateurs)

Deux lignées évolutives :

• Eumycètes = véritables champignons
• Microsporidies = champignons unicellulaires parasites, probablement issus d’eumycètes ayant subi une simplification cellulaire due à la vie parasitaire intracellulaire

Microsporidies

Eucaryotes unicellulaires parasites intracellulaires obligatoires ayant secondairement perdu leurs mitochondries.

Il y a environ 800 espèces pour des hôtes très variés, principalement des vertébrés et arthropodes.

Ils n’ont ni plastes, ni mitochondrie, ni cil ou flagelle.

Importance :

• Ichthyosporidium hoferi = parasite de poissons
• Nosema bombycis = agent de la pébrine du ver à soie
• Glugea spp. = agent responsable de tumeurs ; chez l’homme, néfastes uniquement chez les individus immunodéprimés (infection opportuniste au cours du SIDA)

Eumycètes

Les Eumycètes ou Eumycota ou Fungi = »règne fongique », sont défini par 7 caractères fondamentaux :

1. Organismes eucaryotes
2. Mode de vie hétérotrophe
3. Appareil végétatif ramifié, diffus et tubulaire
4. Reproduction par des spores
5. Nutrition par absorption
6. Spores non flagellées (exceptionnellement uniflagellés : Chytridriomycètes)
7. Paroi cellulaire chitineuse, sans cellulose

Ils ont une très grande diversité morphologique : de la simple cellule (ex : levure) aux thalles atteignant plusieurs milliers d’hectares (ex : armillaires)

Il n’y a aucun développement embryonnaire, ni véritable différenciation tissulaire.

Ce sont des organismes essentiellement terrestres, à thalle filamenteux (parfois unicellulaires : levures)

Existence d’une voie métabolique de biosynthèse de la lysine totalement originale (synapomorphie)

Les Ascomycètes sont quantitativement la plus importante lignée des champignons.

[pic 1]

Le thalle

Thalle = mycélium, constitué d’hyphes = tubes (Ø = 1 -  15 µm) plus ou moins ramifiés, divisés en cellules par des parois transverses (=cloisons) comportant un pore central (si cloisons quasi absentes, limités à certaines parties du mycélium → siphons coenocytiques).

La croissance des hyphes se fait par leur apex. Les bourgeonnements à l’arrière de l’apex donnent des ramifications (=nouveaux axes à croissance linéaire). Le maillage de l’ensemble se fait grâce à des anastomoses.

Les anastomoses se produisent entre filaments d’un même individu ou entres filaments d’individus différents, mais de la même espèce → permet le développement synchrone.

Cela se fait à partir d’un point central : front de croissance circulaire assurant une surface maximale de contact avec le substrat (1g de mycélium = 0,5 m²). La croissance est très rapide en conditions non limitantes (jusqu’à plus d’1 km en 24h).

La croissance centrifuge du mycélium entraine un épuisement du substrat du centre vers la périphérie, entrainant la dégénérescence des filaments de la zone centrale → espace annulaire (ronds de sorcière).

En générale, on a une croissance bidimensionnelle à l’interface air (O2) – substrat (carbone organique). Parfois on a une croissance tridimensionnelle en sphère (milieux poreux).

La croissance est limité à l’apex, concomitante de l’absorption.

L’extension su mycélium conditionne la survie de l’organisme (= trophophase).

En cas de pénurie alimentaire, il y a un arrêt de la croissance et passage en idiophase → mise en réserve des aliments (C → glycogènes ou oléosomes ; N acides aminés ou protéines ; P → polysphosphates).

Un déséquilibre alimentaire induit généralement la phase reproductive : mobilisation des réserves, survenue de processus d’agrégation simulant des organes (haustories, rhizomorphes, stroma etc.), différenciation d’organes de dispersion et de reproduction.

Il y a une simplicité structurelle liée à l’absence de contrôle hormonal connu mais présence de gamones (terpènes) qui interviennent dans les processus de reproduction. Il n’y a pas d’hormones animales.

Caractères cytologiques

Cellule eucaryote typique mais :

• Petit génome (107 paires de bases)
• Présence de plasmides chez certaines espèces, codant pour des métabolites secondaires (utilisés pour extraire des médicaments)

Paroi glucidique = une seule strate de microfibrille constituées de chitine disperse dans une matrice de glucanes :

• Chitine : cellulose à groupement N-acétylamine souvent accompagnée de chitosanes (=chitine désacétylée)
• Glucanes : glucoses associés à des mannanes formant une couche amorphe mucilagineuse favorisant la progression des hyphes associés à des glycoprotéines

Nutrition

La nutrition se fait par absorption.

Elle nécessite une ingestion préalable dans le milieu extérieur des aliments (= exodigestion). Cela est possible grâce  à l’apex des hyphes car la paroi chitineuse n’est pas encore formée → paroi viscoélastique.

L’entrée des nutriments se fait par co-transport avec des protons → nécessité de milieu acide pour entrer des aliments → nécessité d’un gradient de proton qui peut atteindre un facteur 1000 (3 unités pH) !

Les besoins nutritionnels sont :

• Eau, sels minéraux, oligo-éléments
• Carbone organiques (sucres, acides organiques, parfois des acides aminés)
• Parfois : vitamines, stérols, acides gras, purines

Les besoins spécifiques sont des critères d’identification en mycologie médicale.

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