Mycologie, Algologie et Virologie
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Chapitre I: La mycologie Introduction : Le terme mycologie est dérivé du grec myke qui signifie champignon, et logos qui signifie étude. Assez proche de la botanique qui étudie les plantes. Ainsi, le terme est généralement utilisé pour désigner l'étude d'un groupe d'organismes appelés champignons. Les champignons constituent un groupe d’organismes d’une extrême variété, des espèces microscopiques aux organismes de plusieurs kilos. Champignon est un nom donné aux organismes appartenant au règne des mycètes ou Fungi (cinquième règne); pour y placer ces êtres particuliers, non seulement ceux produisant des sporophores (carpophores), mais également dans les définitions les plus larges qui ont pu exister toutes sortes d'organismes eucaryotes multicellulaires ni végétaux, ni animaux, comme les moisissures et même parfois unicellulaires comme les levures. En fonction de leur taille, les champignons sont répartis en deux groupes : les Micromycètes microscopiques, qui constituent un ensemble passionnant et les Macromycètes , « les grands champignons », remarquables par leurs dimensions, leurs couleurs et souvent leur valeur gastronomique. Si importante que soit leur fonction dans le monde végétal, les « macro-champignons » représentent peu de chose, par rapport à celui que jouent les « micro-champignons » dans la nature comme dans la vie de l’homme. C’est à cet univers microscopique qu’appartiennent les levures et les ferments, de nombreux agents de maladies humaines et animales, les parasites qui ravagent les cultures, les moisissures qui altèrent denrées alimentaires, papier, cuir, etc… I. Généralités sur les champignons : I-1- Caractères généraux des champignons Les champignons, appelés aussi mycètes, sont des organismes eucaryotes uni ou pluricellulaires, incluant des espèces macroscopiques (macromycètes) et d’autres microscopiques (micromycètes), d’aspect filamenteux ou levuriforme. Cosmopolites, ils sont retrouvés partout dans la nature. Ils jouent un rôle essentiel de recyclage des matières organiques en puisant leur énergie à partir des sources carbonées externes et établissent aussi avec les espèces animales ou végétales des interactions qui vont du saprophytisme au parasitisme, en passant parfois par le commensalisme, ou encore participent à des phénomènes symbiotiques. Ils sont hétérotrophes vis-à-vis du carbone : leur incapacité à synthétiser des sucres à partir de simples ressources minérales les distingue fortement des végétaux qui eux sont autotrophes grâce à la chlorophylle et à la photosynthèse. Les champignons doivent extraire de leur environnement des composés organiques déjà constitués. Ils doivent « s'alimenter » comme le font les animaux, ce qu'ils font soit en décomposant de la matière morte (ils sont alors saprophytes), soit au détriment UAMOB
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d'organismes vivants (ils sont alors parasites), soit en s'associant avec un organisme chlorophyllien (ils sont alors symbiotiques) ; Plusieurs de ces stratégies pouvant être combinées chez certaines espèces. Les recherches récentes sur l'évolution des espèces vivantes placent d'ailleurs la plupart des champignons plus près des animaux que des végétaux. Les champignons sont absorbotrophes : ils se nourrissent par absorption (par opposition aux animaux qui pratiquent l’ingestion, et aux végétaux qui pratiquent l’assimilation). Ils sécrètent des enzymes qui digèrent des polymères dans le milieu extérieur, ce mécanisme chimique transforme par exemple les glucides en monomères (petites molécules) qui sont ainsi absorbés. Ils sont des thallophytes, leur appareil végétatif, appelé mycélium est ramifié, diffus et tubulaire, constitué de filaments fins enchevêtrés, les hyphes à croissance apicale. Une autre de leur caractéristique remarquable est leur reproduction. Ils produisent en effet un grand nombre de spores, ce qui leur assure un pouvoir de diffusion (et de contamination) considérable. Ces spores sont issues de plusieurs modalités de reproduction sexuée ou asexuée qui seront la base de leur classification. Qu'ils soient sous forme de cellules de levure ou sous forme de filaments constitués en hyphes, les champignons ont des parois cellulaires externes poreuses et en chitine, tandis que les parois cellulaires des plantes sont en cellulose. I-2- Caractères morphologiques des champignons Les caractères morphologiques concernent quatre sortes d'éléments : -Les éléments végétatifs sont représentés par un mycélium unicellulaire de quelques μm (levure) et/ou pluricellulaire pouvant atteindre plusieurs mètres (« hyphe » ou filament mycélien). - Les éléments de la reproduction asexuée sont des spores diverses nommées selon leur origine ou forme : blastospores, arthrospores, aleuriospores, conidiospores, phialospores, sporangiospores et chlamydospores. - Les éléments de la reproduction sexuée sont des zygotes (ou zygospores), des ascospores ou des basidiospores. - Les éléments d'attente perdurent, parfois de nombreuses années, sous forme de fragments d'hyphes, de diaspores ou de sclérotes. La structure des champignons repose sur leur appareil végétatif appelé thalle, constitué d’hyphes ou cellules allongées en forme de filaments tubulaires de 2 à 10 μm de diamètre. Ces hyphes comprennent les organites classiques d’une cellule : noyau, mitochondrie, cytoplasme, vésicules. Ils peuvent être cloisonnés ou non et leur association forme le mycélium (figure 01). Comme pour tout substrat, la colonisation est réalisée par extension et ramification des hyphes parfois visibles sous forme de petites tâches UAMOB
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colorées à leur surface. Les hyphes puisent l’eau et les substances organiques dans les différents substrats qu’ils colonisent pour leur développement.
Figure 01: Structure d’un hyphe et son développement vers la formation d’un mycélium
Chez les champignons microscopiques, le thalle peut être unicellulaire (levures) ou filamenteux (moisissures). Certaines levures sont toutefois capables de former des structures filamenteuses (pseudomycélium) dans certaines conditions (figure 02). Les levures ont une taille généralement comprise entre 10 et 50 μm. Leur forme peut être sphérique, ovoïde, allongée, cylindrique… Leur thalle est dit lévuriforme.
Figure 02 : Morphologie des levures Les moisissures sont pluricellulaires: les filaments, plus ou moins ramifiés, sont appelés hyphes. L’ensemble des hyphes constituent le mycélium. Chez les Phycomycètes, les cellules ne sont pas séparées par des cloisons transversales : le thalle est dit coenocytique ou « siphonné ». Chez les Septomycètes, le thalle est cloisonné ou « UAMOB
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septé ». Dans ce cas, des perforations assurent la communication entre les cellules (figure 03).
Figure 03: Thalle filamenteux
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* La croissance du mycélium: Le mode de croissance dépend de la nature et de l’exploitation du substrat La colonisation du substrat est réalisée par extension et ramification des hyphes. L’accroissement de celles-ci s’effectue par le sommet, ou apex, où s’effectue l’essentiel des réactions de synthèse et dégradation du métabolisme dit primaire, indispensable à la construction de la cellule du champignon. Les régions apicales des hyphes sont caractérisées par la présence de nombreuses vésicules cytoplasmiques contenant les enzymes et les précurseurs de synthèse de nouveaux polymères (figure 04). Les produits du métabolisme secondaires non indispensables au fonctionnement de la cellule, sont plutôt stockés en région subapicale. Les métabolites secondaires les plus connus sont les pigments, les antibiotiques, les mycotoxines…..
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Figure 04: Croissance apicale du mycélium. * Sur le plan biochimique, les champignons ont des parois cellulaires externes rigides, poreuses et en chitine*, tandis que les parois cellulaires des plantes sont en cellulose. À l'intérieur de la paroi cellulaire, il y a une membrane cellulaire spiralée (riche en ergostérol), afin d'augmenter l'aire de surface et permettre l'échange de matières. Ces structures sont appelées lomasomes. La membrane cellulaire encadre le cytoplasme qui suspend les organites caractéristiques à une cellule eucaryote. Ces organites sont: le noyau, l'appareil de Golgi, le réticulum endoplasmique, mitochondries, les ribosomes et les vésicules. *La chitine: est un polysaccharide résistant mais flexible constitué d’azote et de N-acétylglucosamine.
Figure 05: structure membranaire des champignons.
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