Les mycètes.

1.              LA STRUCTURE CELLULAIRE ETLA CROISSANCE DES MYCÈTES

1.1.       La structure des mycètes

Les mycètes sont des organismes eucaryotes hétérotrophes ayant une structure tubulaire et filamenteuse ; un de leurs embranchements est appelé hyphe. Une masse emmêlée d'hyphes forme un mycélium. Les hyphes sont emprisonnées dans des parois cellulaires à base de chitine et contiennent la plupart des organites des cellules eucaryotes.

1.2.       La taxinomie mycélienne

II existe quatre embranchements parmi les mycètes, différenciés selon leur mécanisme de reproduction sexuée.

Ces quatre embranchements sont les :

-         Zygomycota et les Chytridiomycota (appelés mycètes inférieurs)

-          et les Ascomycota et les Basidiomycota (appelés mycètes supérieurs).

-         Un cinquième groupe, les Deuteromycota, contient les mycètes dont on ne connaît pas de reproduction sexuée mais chez qui on a observé une reproduction asexuée.

1.3.       La structure de la paroi et la croissance cellulaire

La paroi des mycètes est formée de microfibrilles semi-cristallines de chitine imbibées dans une matrice amorphe de (3-glucane. La multiplication des mycètes se fait au niveau de leurs extrémités, suivi d'une septation chez les mycètes supérieurs contrairement aux mycètes inférieurs qui restent sans septum.

1.4.       La croissance Coloniale

La formation des colonies est caractérisée par une multiplication centrifuge d'un mycélium dans le milieu, aboutissant à la formation d'une colonie circulaire ou sphérique.

1.5.       La cinétique de la croissance

La croissance fongique peut être mesurée par les modifications de la masse fongique en fonction du temps dans des conditions d'excès de nutriments. À partir de cette information, le taux de croissance spécifique peut être calculé. Après une phase de latence et dès que les extrémités des hyphes sont activées, survient une période brève de croissance exponentielle. suivie d'une phase stationnaire, pendant laquelle l'extension des hyphes se fait à une vitesse constante jusqu'à ce qu'apparaisse une carence en nutriments, caractéristique de la phase de mortalité.

 

1.6.       L'unité de croissance d'une hyphe

La croissance des hyphes peut être mesurée au microscope en comptant le nombre total d'extrémités en croissance et en divisant ce nombre par la longueur du mycélium dans la colonie ; on peut ainsi calculer la longueur moyenne de l'hyphe requise pour permettre la croissance d'une extrémité : ceci est appelé unité de croissance des hyphes.

1.7.       La zone de croissance périphérique

La zone de croissance périphérique est la région du mycéliun derrière l'extrémité en croissance qui assure l'extension centrifuge à un taux égal au taux de croissance spécifique.

 

2.              LA NUTRITION DES MYCÈTES

2.1.       Les besoins en carbone

Les mycètes utilisent des matières organiques comme source de carbone et d'énergie. Ils tirent ce carbone par saprophytisme, symbiose ou parasitisme.

2.2.       Le métabolisme du carbone

Les mycètes utilisent la glycolyse et le métabolisme aérobie pour dégrader les hydrates de carbone (glucides).

Certains peuvent utiliser des fermentations à des taux bas d'oxygène.

Quelques mycètes sont réellement anaérobies.

2.3.       Les besoins en azote

Les mycètes ne peuvent fixer l'azote gazeux mais peuvent utiliser le nitrate, l'ammonium et certains acides aminés comme sources d'azote.

2.4.       Les macro/micronutriments et les facteurs de Croissance

La plupart des macro/micronutriments que requièrent les mycètes sont présents en excès dans leur environnement. Les mycètes possèdent des mécanismes spécifiques pour absorber certains nutriments, comme le phosphore et le fer qui peuvent être présents en faible quantité. Certains mycètes peuvent nécessiter un apport en vitamines, en stérols et en facteurs de croissance.

2.5.       L'eau, le pH et la température

Les mycètes ont besoin de l'eau pour absorber des nutriments et sont, par conséquent, restreints à des environnements humides. Ils colonisent des milieux acides à un pH entre 4 et 6 et les acidifient encore plus par leur activité. La plupart des mycètes sont mésophiles (croissent entre 5 °C et 40 °C) mais certains peuvent tolérer des températures hautes ou basses.

2.6.       Le métabolisme secondaire

Des métabolites secondaires, issus de différentes voies métaboliques, sont produits par les mycètes lorsque leur croissance est freinée par des carences en nutriments ou par un stress.

 

3.              LA REPRODUCTION CHEZ LES MYCÈTES

3.1.       Les cycles biologiques

Tous les mycètes présentent une période de croissance végétatif pendant laquelle leur mycélium exploite un substrat. Cette étape est suivie par la reproduction sexuée ou asexuée, qui diffère d'un embranchement à un autre.

3.2.       La reproduction chez les Chytridiomycètes

La reproduction asexuée chez les Chytridiomycètes se caractérise par la formation de zoospores mobiles et uniflagellées à l'intérieur des sporanges. La reproduction sexuée donne naissance des oospores.

 

3.3.       La reproduction chez les Zygomycètes

Les Zygomycètes se reproduisent de façon asexuée et forment des sporangiospores non mobiles dans des sporanges.

 

3.4.       La reproduction chez les Ascomycètes

Les Ascomycètes se reproduisent de façon asexuée par la formation de conidiospores à partir des extrémités des hyphes.

La reproduction sexuée donne naissance à des ascospores.

3.5.       La reproduction chez les Basidiomycètes

Les Basidiomycètes se reproduisent rarement de façon asexuée.

La reproduction sexuée permet la formation de basidiospores au niveau des ouïes des poissons ou des pores des corps de certains fruits.

 

4.              LA DISSÉMINATION DES SPORES MYCÉLIENNES

4.1.       Les spores mycéliennes

Les spores permettent aux mycètes de se disséminer dans le but de maintenir la diversité génétique et de survivre dans des conditions défavorables.

4.2.       La libération des spores.

Les spores peuvent être libérées par le mycélium parent de façon active ou passive.

Les mécanismes passifs comprennent l'eau et le vent ; les mécanismes actifs utilisent des principes d'explosion.

4.3.       Les spores aéroportées.

Les spores présentes dans l'atmosphère peuvent affecter la santé de l'homme, des animaux et des plantes. Ils peuvent être responsables d'allergies et disséminer des maladies végétales.

 

5.              LES EFFETS BÉNÉFIQUES DES MYCÈTES SUR LEUR ENVIRONNEMENT

5.1.       La fermentation du pain et le brassage de l'alcool

Les produits de la fermentation par les levures (C02 et alcool) sont exploités dans la fabrication du pain et le brassage de l'alcool. Ces deux procédés augmentent la valeur du substrat mais contribuent faiblement à sa valeur nutritionnelle.

5.2.       Les symbioses

Les mycètes peuvent avoir des associations spécialisées, intimes et bénéfiques avec les plantes supérieures, les autres microbes et les animaux. Ces associations peuvent être à l'extérieur de la cellule hôte, comme chez les ectomycorhizes et les lichens, ou à l'intérieur de la cellule comme chez les endomycorhizes et les mycètes endophytiques.

5.3.       Les décomposeurs

Les mycètes sont les principaux agents de dégradation des déchets végétaux dans l'environnement, en décomposant les substrats en C02, H2O et biomasse mycélienne, et en libérant d'autres nutriments dans la biosphère.

5.4.       Le contrôle biologique

Les mycètes peuvent être utilisés pour contrôler la contamination par des insectes nuisibles, des mauvaises herbes et des maladies végétales, en exploitant leurs propriétés naturelles d'antagonisme, de compétitivité et de pathogénicité.

5.5.       La bioremédiation

Les propriétés de dégradation des mycètes peuvent être exploitées afin de décomposer des polluants produits par l'homme, comme les hydrocarbones. les insecticides et les explosives. Ils peuvent décomposer des substrats en C02 et H2O par les voies aérobies, ou réduire leur toxicité par leur modification métabolique.

5.6.       Les produits industriels importants des mycètes

Les mycètes produisent de façon naturelle des antibiotiques, des acides, des enzymes et diverses autres classes de produits naturels utiles.

Ils peuvent aussi être utilisés pour produire de grandes quantités de protéines.

 

6.              LES EFFETS DÉLÉTÈRES DES MYCÈTES SUR LEUR ENVIRONNEMENT.

6.1.       La biodétérioration

Les activités hydrolytiques des mycètes dans certaines situations provoquent des pertes économiques importantes. Les matériels contenant de grandes quantités de cellulose, de cuir et des hydrocarbones peuvent être dégradés par des mycètes à condition qu'il y ait assez d'eau.

6.2.       Les maladies végétales

Les mycètes sont capables de provoquer des dégâts significatifs aux cultures avant et même après la récolte.

6.3.       Les maladies humaines et animales

Les mycètes peuvent provoquer des infections superficielles et profondes mortelles chez l'homme et les animaux.

6.4.       La mycotoxicose

L'ingestion de mycètes ou de leurs produits métaboliques secondaires de façon accidentelle ou volontaire peut provoquer une intoxication et, éventuellement, la mort chez l'homme et les animaux.

 

  BTS QIABI 2003

4.4.3. L'identification des moisissures repose essentiellement sur des critères morphologiques macroscopiques et microscopiques : aspect macroscopique de la culture, aspect des hyphes et de l'appareil sporifère.

4.4.3.1. Annoter l'annexe 5. A rendre avec la copie

4.4.3.2 Indiquer le groupe d'appartenance de chacune des moisissures présentée. Justifier.

4.4.3.3. Définir le terme hyphe. Justifier.

 

 

BTS QIABI 2006

1. Le tableau de l'annexe 2 présente les différents micro-organismes isolés à partir du kéfir de lait ; ce sont des bactéries et des levures.

1.1. Donner les principales différences entre les cellules procaryotes et les cellules eucaryotes.

1.2. Compléter le schéma de l'annexe 6 à rendre avec la copie.