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NIVEAUX D'ORGANISATION DU VIVANT (Accès libre)

Les trois fonctions vitales chez un unicellulaire : la paramécie

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La paramécie n’est pas strictement au programme, mais c’est l’exemple choisi pour illustrer la notion de fonction vitale. Cet organisme est représenté par un schéma qui est l’observation en microscopie optique à grossissement faible (x 40).

Cet organisme fait d’une seule cellule, d’où le terme unicellulaire, mesure 100 à 300 µm donc c’est un organisme unicellulaire assez conséquent. Il existe d'autres exemples d'organismes unicellulaires comme les levures (observées aisément en microscopie optique), voire beaucoup plus petits comme les bactéries (celles du yaourt s’observent aussi après coloration en microscopie optique).

 

I. Qu'est-ce qu'un être vivant ?

 

Un être vivant, c’est un être capable de réaliser plusieurs fonctions que sont la fonction de nutrition, la fonction de reproduction et la fonction de relation.

 

Fonction de nutrition

Quand on est vivant on est capable d’échanger avec l’environnement et par exemple de s’alimenter. Ainsi, on peut prendre un certain nombre d’éléments nutritifs et, en échange, excréter les déchets d’un métabolisme quelconque. Quand on est vivant, on est également capable de respirer. La respiration est un échange gazeux : on fait entrer des molécules de l’environnement, en l’occurrence le dioxygène (O2) car c’est la molécule utilisée dans le cadre du métabolisme respiratoire, et on produit en échange un déchet, pour la cellule, le dioxyde de carbone (CO2). Enfin, dans la fonction de nutrition, il existe la fonction de circulation (mais ça ne se voit pas chez un organisme unicellulaire : on pense, par exemple, à la circulation sanguine dans le cas des organismes pluricellulaires).

 

Fonction de reproduction

Quand on est vivant, on est capable de se reproduire. C’est une des conditions pour être vivant (ce qui parfois fait hésiter quant à la notion d’être vivant pour les virus car ils n’ont pas d’autonomie de reproduction). Une paramécie est capable de se reproduire. La reproduction c’est produire un nouvel individu génétiquement unique, dans le cas d’une reproduction sexuée. Il existe une reproduction asexuée que la paramécie sait faire et où l'on reproduit à l’identique (clone).

 

Fonction de relation

Être vivant c’est être capable d’être en interaction avec son environnement. Être capable de ressentir les variations de l’environnement et d’y répondre. C’est aussi être capable de communiquer avec d’autres unicellulaires, d’autres paramécies, et d’être sensible aux variations physiques et chimiques de l’environnement.

 

Être vivant, c’est donc répondre à ces trois fonctions : nutrition, reproduction et relation.

 

II. Exemple de la paramécie

 

La paramécie est une cellule facile à cultiver en laboratoire. Historiquement, c’est un des premiers organismes observés en microscopie optique dans les infusoires. Pour fabriquer des paramécies, il faut trouver des eaux douces stagnantes et on a, en surface, un biofilm avec beaucoup de paramécies qui mangent plein de bactéries.

Ces petits organismes sont parfois un peu compliqué à observer parce que les paramécies bougent. On retrouve ainsi une des trois fonctions du vivant qui est la fonction de relation : elles sont en mouvement. Elles le sont grâce à de petits cils qui vibrent et vont leur permettre de se déplacer. Parfois, elles vont changer brusquement d’orientation, on va alors observer une activation de ces cils caudaux (comme une queue) qui orientent cet organisme fait d’une seule cellule. Elles bougent et se déforment. La paramécie se déforme grâce à des petites structures dans sa membrane plasmique et qui ne sont donnés qu’à titre informatif (les trichocystes). Elle peut les dévaginer lorsqu’elle a besoin de se défendre. On a donc plusieurs exemples de fonction de relation.

Une paramécie est capable de manger. On est dans la fonction de nutrition, et plus particulièrement d’alimentation. Comment mange-t-elle ? Il y a une sorte d’invagination, on parle de bouche ou de vestibule, avec à son ouverture des cils oraux qui lui permettent d'acheminer des bactéries qui se trouvent sur son passage. Elles sont ensuite digérées progressivement au niveau d’un estomac. Il faut retenir qu’une paramécie mange et qu’il y a une structure à l’intérieur de la cellule adaptée à cette fonction de nutrition.

La paramécie vit dans un milieu d’eau douce donc la concentration en éléments dans ce milieu-là est plus faible qu’à l’intérieur de la paramécie. Elle a tendance à se remplir d’eau, on appelle cela : l’osmose. Pour éviter qu’elle éclate, sans finalisme, elle est pourvue d’organites qu’on appelle des vacuoles. Elles ont la capacité de se contracter pour rejeter l’eau et permettre à cette cellule d’être en équilibre avec son environnement.

Pour terminer, cette paramécie a aussi une fonction de reproduction. Elle est assez originale d’un point de vue nucléaire (= noyau) : elle est dotée d’un gros noyau appelé macronucléus. Il gère les fonctions vitales et code pour les gènes des fonctions de relation et de nutrition. Il y a aussi un petit noyau appelé micronucléus qui intervient dans l’échange génétique et la reproduction sexuée.