CM1 - Cours magistraux PDF

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Cours magistraux...

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CM1 BOA TP : revoir les fiches de l’année dernière sur iinvertébre (cours sur eprel). Pendant on aura des ateliers, et sur eprel il faudra répondre aux questions en direct. CC 30%, TP 50%, examen terminal 20% (sur l’aspect théorique des CM) Sur eprel il y a la clé de détermination avec un tuto, 2TP sur invertébré. CC sur les invertébré avant les TP en distanciel (prévenu 1semaine avant) Chapitre 1 : les vertébrés Introduction : Dans le monde animal : il y a deux groupes -les invertébrés -les chordés I/ la notion de chordés A/Deux groupes de chordés, présence de corde Parmi les chordés on distingueras deux lignées anciennement regroupées sous le nom de Procordé et les vertébrés : -

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Les céphalocordés dont le représentant le plus connus est l’amphioxus. Il a des caractéristiques similaires aux invertébrés comme son tégument formé de 1 couche cellulaire, mais aussi des caractéristiques similaires aux vertébrés comme la chorde. Les tuniciers avec la Cione Les vertébrés

B/Chorde et fente branchiales Lors du développement embryonnaire des chordés se met en place différentes structures et en particulier la chorde. 

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La chorde est un tube formé de cellules turgescente. De par cette propriété de turgescence la chorde confère au corps de l’embryon et de l’adulte pour les procordés une certaine rigidité . Chez les vertébrés cette chorde servira de moule pour la formation de la colonne vertébrale. Un tube nerveux qui sera à l’origine chez les vertébrés du cerveau et de la moelle épinière . Le tube digestif chez tous les chordés et durant au moins une partie de la phase embryonnaire, le pharynx va se creuser des fentes appelées fentes branchiales . o Ces fentes branchiales peuvent persister à l’état adultes comme par exemple chez les poissons ou bien apparaitre de manière fugace lors du développement embryonnaire comme par exemple chez les mammifères. Cette apparition de fentes branchiale est à l’origine du termes pharyngotrème autrement dit tous les cordés sont des pharyngotrème. Deux vaisseaux principaux : Un vaisseau dorsal dans lequel le sang circule de l’arrière vers l’avant et un vaisseau ventral dans lequel le sang circule de l’avant vers l’arrière. Au niveau de ce vaisseau on peut observer une portion contractile qui sera à l’origine du cœur . Ces deux vaisseaux communiquent au niveau des fentes branchiale au moins à l’état embryonnaire .

II/ caractère généraux des vertébré A/ organisation générale

 Symétrie bilatérale dont l’axe de symétrie est symbolisée par la colonne vertébrale.  Trois régions au niveau du corps : o La tête où sont présents l’essentiel des organes sensoriels o Le tronc où se localise la masse viscérale o La queue de nature essentiellement musculeuse.  Membres qui se présentent sous forme soit de nageoires ou de membre au sens stricte du termes appelés membre chiridiens termes sur lequel nous reviendrons par la suite. B/ système nerveux Le tube nerveux au niveau de la région antérieure va subir au cours du développement embryonnaire deux constrictions(=étranglement) qui vont être à l’origine de trois compartiments ou vésicules appelés respectivement    

Prosencéphale Mésencéphale Rhombencéphale On parlera alors du stade 3 vésicules.

Par la suite deux constrictions vont avoir lieu d’une part au niveau du prosencéphale et d’autre part au niveau du rhombencéphale . Le prosencéphale va donc être à l’origine :  

Du télencéphale (1) Du diencéphale (2)

NB : Le Mésencéphale reste intact.(3) Le rhombencéphale va donner :  Le métencéphale (4)  Le myélencéphale (5)  Au final on parlera du stade 5 vésicules Le système nerveux des vertébrés sera donc constitué d’un système nerveux dit centrale appelé cerveau d’où partent les nerfs rachidiens et d’un système nerveux dit périphérique à savoir la moelle épinière d’où partent des nerfs spinaux.  Encéphale = les 5 vésicules+ les nerfs crâniens

C/ Squelette Il faut distinguer le squelette crâniens :  formé du neurocrânes =la boite crânienne  formé du splanchnocrâne =la mâchoire inférieure. Autre composant du squelette des vertébrés :  Le squelette axiale = la colonne vertébrale .  Le squelette appendiculaire ou squelette des membres  Le squelette zonaire ou squelette des ceintures : associé à la colonne vertébrale. Il permet l’articulation entre le squelette axiale et le squelette appendiculaire. o Ceinture des membres antérieurs = ceintures pectorale ou scapulaire o Ceinture des membres postérieurs = ceinture pelviennes

D/ le tégument Le tégument des vertébrés est formé fondamentalement de trois couches : 

L’épiderme = tissu épithélial composé de nombreuse couches cellulaires (cellules jointives qui peuvent communiquer entre elles. o A sa base on distingue une couche de cellule de Malpighi= couche régénératrice ou les C sont en perpétuelles division. o Les C les plus hautes finissent par se lyser.  La lame basale = assemblage de protéines et de glycoprotéines  Le derme = tissu conjonctif constitué de cellules dermiques qui qui baignent dans une substance fondamentale qu’elles ont secrétées. Ce tissu conjonctif est richement vascularisé par de nombreux capillaires sanguins.  L’hypoderme = plus ou moins développé. Il est constitué de nombreuses cellules adipeuses. Cette couche est aussi appelée la couche du lard est joue un rôle de protection thermique. III/ diversité des vertébrés Parmi les vertébrés :  Les agnathes = animaux sans mâchoires. o Les myxinoïdes = ensemble des myxines qui présentent la particularité de produire énormément de Mucus. o Les pétromyzondites = regroupent les lamproies (=animaux parasites externes des poissons)  les Gnathostomes = possèdent une mâchoire. o Chondrichtyens = les vertébrés au squelette essentiellement cartilagineux. Ex : les requins, les raies o Ostéichthyens = les vertébrés au squelette osseux.  Actinoptérygiens : nageoir rayonnée polybasale=articulation se fait par plusieurs plaques. Regroupant la grandes majorité des poissons .  Les sarcoptérygiens = qui présentent la particularité d’avoir un seul os qui s’articule sur la ceinture. C’est une grande lignée évolutive constituée tout d’abord par les  Actinistiens= représentés par un poisson présentant la particularité d’avoir une nageoire caudale trilobée et se déplaçant généralement sur les fonds marins à l’aide de ses nageoires antérieures.  Dipneustes = poissons d’eau douce et qui ont la particularité d’avoir une respiration branchiale et pulmonaire.  Les tétrapodes= vertébrés possédant 4 membre osseux constitués de trois segments (membres chiridiens) o Anamniotes : pondent leurs œufs dans l’eau.  Lissamphibiens = ensemble des amphibiens o Amniote = pas besoin de pondre dans l’eau car ils ont soit des œufs recouverts d’une coquille ou bien l’embryon se développe dans les voies maternelles. Présence de liquide amniotique.  Les sauropsidés qui se subdivisent en  Chéloniens = les tortues  Les squamates = les lézard (ou sauriens)  Les serpents ou Ophidiens  Crocodiliens  Oiseaux.  Les mammifères.

Chapitre 2 : « Les poissons » I/ caractéristiques générales A/ points essentiels Il faut savoir que le termes de poisson n’a plus aucune valeur scientifique mais uniquement culinaires. En effet ce mot regroupe de nombreux vertébrés appartenant à plusieurs lignée évolutives à savoir les chondrichtyens et les ostéichthyens . Les « poissons » =animaux primitivement aquatiques appelé vertébrés aquatiques inférieurs ou VAI.     

Respiration branchiale sauf les dipneuste ayant aussi une respiration pulmoné. Membre = nageoires. Epiderme non kératinisé contrairement aux autres vertébrés. Cœur : cœur veineux (traversé par du sang appauvrie en oxygène) Animaux à sang froids (=ectothermes ou poïkilotherme): incapables de réguler leur température interne.

B/ « Poissons » cartilagineux (chondrichtyens) La lignée des Chondrichtyens : 

« Poissons » au squelette cartilagineux : o Tête ± aplaties avec une bouche en face ventrale. o 5 à 7 fentes branchiales qui débouchent directement à l’extérieur.

Ex : raie, requin… C/ « Poissons » osseux (ostéichtyens) La lignée des ostéichthyens : 

« Poisson » au squelette osseux. o Groupe très diversifié en terme de forme et d’espèces. o Fentes branchiales recouvertes d’un opercule (= là où s’insèrent les branchies) o Essentiellement Actinoptérygiens

Ex : carpe, espadon, sardine, poisson clown II/ Le tégument A/Structure

Le tégument des poissons :  Un épiderme : o C épidermiques o Des C qui produisent du mucus se répandant à la surface du corps.  Ce mucus peut présenter des propriétés bactéricides et ou fongiques. o Des C de Malpighi qui se divisent en permanence pour régénérer les cellule épidermique  A l’origine d’un gradient des vieillissement de ces cellules épidermiques: les plus jeune sont profondes et les plus vielle dans la zone superficielle.  Lame basale  Le derme : tissu conjonctif o C dermiques o Des chromatophores : C contenant des pigment. o Dit tissus vascularisé : renferme des capillaires sanguins. o Des terminaisons nerveuses. o Des fibres de collagène : de nature protéique conférant une résistance à l’étirement

B/ Les écailles B-1/ Les principaux types d’écailles Caractéristique majeur du tégument des « poissons » =les écailles . On en distingue différents types mais nous étudierons que deux exemples d’écaille à savoir les écailles élasmoides des ostéichthyens et les écailles placoïdes des chondrichtyens

B-2/ Ecailles élasmoides Les écailles élasmoides :   

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Formée et localisé dans le derme juste sous l’épiderme. Constituée d’une mince lame osseuse présentant des crêtes appelées circuli. Sous cette lame osseuses on observe une superposition de lame de collagène incomplètement minéralisée formant une sorte de contreplaqué appelé isopédine. D’origine uniquement dermique présentent une croissance permanente et ne sont pas renouvelées.

B-3/ Ecailles placoïdes Les écaille placoïde : 

D’origine à la fois épidermique et dermique.

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Au niveau du derme apparait une papille dermique dû à un regroupement de cellules dermiques. Les C sécrètent l’ivoire encore appelée dentine.  Au niveau de l’épiderme apparaissent des cellules hautes qui vont être à l’origine de la sécrétion d’émail  Peuvent se renouveler.  Cette écaille va finir par percer le tégument et quelques temps après sa croissance sera terminée (croissance non continu. III/Le squelette A/Squelette axial : structure fondamentale de la vertèbre  Sur la face dorsale, la vertèbre porte une structure appelée épine neurale. o Cette épine neurale est creusée d’un arc neural, une sorte de voute, au travers du quel passe la moelle épinière.  Sur la face ventrale est présente une seconde épine appelée épine hémale. o On a une épine neural qui forme un arc dénommé cette fois ci arc hémal. Passe à travers cet arc hémal une artère.  La colonne vertébrale : pas de régionalisation, pas d’articulation entre la colonne vertébrale et le squelette crânien. o Par conséquent la tête des poissons n’est pas mobile. B/ Squelette appendiculaire B-1/ les nageoires paires Le squelette appendiculaire ou squelette des nageoires. On doit distinguer en premier lieu les nageoires paires(elles vont par deux). De par leur position il y a deux type :  Les nageoires pelviennes : le plus vers l’arrière  Les nageoires pectorales : en avant des nageoires pelviennes. On peut également considéré trois autres catégorie en fonction du nombre de plaque basale s’articulant sur la ceinture :  Les nageoire dites tribasale : le nombre de plaque est de trois. Chez les poissons cartilagineux (les requins).  Les nageoires monobasales : une seule plaque basale. Chez les dipneustes.  Nageoire polybasale : nb de plaque basale élevé. Chez les actinoptérygiens.

B-2/ Les nageoires impaires Les nageoires impaire :  Les nageoire dorsale : sur la face dorsale  Les nageoires annales : sur la face ventrale  la nageoire caudale située à l‘extrémité du corps. Selon sa forme : o Nageoire caudale hétérocerque : si les deux lobes sont différents en termes de tailles. Ex : les requins. o Nageoires caudale homocerque : si les deux lobes sont identiques o Nageoire diphycerque : si celle-ci est formée que d’un seul lobe. Ex : dipneustes, murraines.

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IV/ Le système nerveux Le système nerveux central :  Télencéphale à l’origine de trois structures : o Développement important des bulbes et lobe olfactifs. o Hémisphères cérébraux sont relativement peu développés.  Le diencéphale est à l’origine de : o L’épiphyse.  Le mésencéphale est représenté par : o Les lobes optiques : qui sont particulièrement développés par comparaison aux hémisphères cérébraux.  Le métencéphale est à l’origine : o Du cervelet : il connait chez les poissons un développement très important. Il sert entre autre à l’équilibration car les poissons se déplacent dans un espace à trois dimension, de haut en bas, de droite à gauche et d’arrière en avant, ce qui nécessite le sens de l’équilibre essentiel apporté par le cervelet. (les oiseaux aussi)  Le Myélencéphale est à l’origine de : o Le bulbe rachidien : d’où part le système nerveux périphérique autrement dit la moelle épinière. En résumé le système nerveux des poissons se caractérise par la petitesse des hémisphères cérébraux l’importance des lobes et bulbes olfactifs le développement important du cervelet. V/ Organes sensoriels A/ Oreille interne L’appareil auditif des poissons est formée de deux oreille internes. Chez les mammifères il faut savoir que nous avons 6 oreilles à savoir une paire d’oreilles internes, une paire d’oreilles moyennes et une paire d’oreilles externes. Nous reviendrons sur ce point plus tard dans le cours. L’oreille interne :  Délimitée par la capsule otique qui contient un liquide dénommé le périlymphe.  Nage dans la périlymphe : une structure particulière composée de 3 canaux semi-circulaires orientés dans les trois dimensions. Sous ces canaux semi-circulaires est présente une portion particulière appelée utricule. o L’utricule correspond à la portion statique autrement dit intervenant dans l’équilibre. Dedans est présent le liquide appelé endolymphe. o Saccule : correspond à la portion acoustique donc liée à l’audition. Dedans est présent le liquide appelé endolymphe. Sous la portion statique o Lagena : annexe de la portion acoustique Souvent peu développée chez les poissons contrairement aux autres vertébrés. En résumé l’oreille interne à une double fonction l’équilibre et l’audition. B/ Ligne latérale Ligne latérale = structure sensorielle existant chez les poissons et les amphibiens, permettant la perception des variation de vitesse, de

changement de pression de vibration et d’ondes sonores. ( compense l’absence de mouvement de la tête des poissons ?) Cette ligne latérale se présente sous forme de pointillé en raison de la présence de pore, qui sont en communication avec le conduit de la ligne latérale localisé sous l’épiderme. Ce conduit présente des dépressions où se localisent des cellules sensorielles ciliées entourées de cellules de soutien et qui sont recouvertes d’une cupule et qui communique à l’aide de neurofibre => Cet ensemble forme ce que l’on appelle des neuromastes. C/Organes olfactifs L’organe olfactif : 

Formée d’une capsule olfactive tapissé par un épithélium sensoriel tapissé de sacs olfactif contenant de nombreuses cellule sensorielles. Permet d’augmenter la surface d’échange. En contact avec le bulbe olfactif.  L’eau pénètre par une pore inhalant au niveau de l’organe olfactif et ressort par un second pore appelée pore exhalant.  Cette structuration montre clairement que cet organe olfactif est totalement indépendant de l’appareil respiratoire constituée de branchies.  Cad : chez les mammifères on sent tout en respirant, chez les poissons la respiration est indépendante de l’olfaction (sentir). VI/ Appareil digestif A/ Appareil digestif L’appareil digestif : débute par une bouche qui se prolonge par un pharynx percé de fentes branchiales où se localisent les branchies. (tube digestif) Faisant suite à ce pharynx, un œsophage puis un estomac qui lui-même se prolonge par un intestin communiquant à l’extérieur par un anus. Sont associées à ce tube digestif deux autres organes à savoir le foie qui sécrète la bile permettant l’émulsion des graisses en facilitant ainsi la dégradation des lipides et le pancréas qui déverse dans le tube digestif les enzymes digestives. Mais il existe une particularité de cette appareil digestif même si cette particularité n’intervient pas dans le processus de digestion. B/ Vessie natatoire ou vessie gazeuse Cette particularité concerne la vessie natatoire ou vessie gazeuse, qui dérive de l’œsophage. Cette vessie gazeuse se présente sous forme d’une poche gazeuse. Elle intervient dans la régulation de la densité, de l’équilibration et selon certains auteurs dans l’audition. On distingue deux types de disposition :  

La disposition physostome : la vessie natatoire est reliée à l’œsophage par un canal pneumatique. (poisson les moins évolués) Disposition physocliste : au cours de l’évolution ce lien entre l’œsophage et la vessie natatoire a disparu.

VII/ Appareil circulatoire A/ Le cœur Cœur veineux, formé de différents compartiments :

 Le sinus veineux : reçoit le sang appauvri en oxygène provenant des organes. Ce sinus veineux communique avec un second compartiment :  L’atrium : chez les autres vertébrés donnera les oreillettes.  Le ventricule : partie musculeuse du cœur qui assure l’effet de pompe.  Le bulbe cardiaque. Le sang sortant de bulbe cardiaque est propulsé vers les branchies.  Valves : rend le courant du sang unidirectionnel. En conclusion seul un sang veineux autrement dit appauvri en oxygène circule dans le cœur des « poissons » d’où le nom de cœur veineux. B/ Système circulatoire : simple circulation Le cœur veineux propulse le sang veineux vers les branchie où a lieu l’hématose (=le processus qui permet de réoxygéné le sang). Le sang ainsi réoxygéné est alors envoyé vers les organes pour les alimenté en oxygène. Ce sang carbonaté ou veineux parvient alors à cœur.  Une simple circulation. Légende : En bleu le sang appauvrie au oxygène après être passé dans les organes. En rouge le sang riche en oxygène suite à l’hématose, qui va oxygéner les organes C/ les branchies Les branchies sont composé de lame branchiales qui portent des lamelle branchiale. Lamelle branchiale = permettent d’accroitre de manière considérable la surface d’échange. Lieux ou se produit l’hématose. Le sang carbonaté ou veineux provenant de l’artère branchiale afférentes arrive au niveau des lamelles branchiales par des capillaires. Après hématose le sang enrichi en oxygène est transporté par d’autres capillaires qui rejoignent l’artère efférente. Un point important est à signaler. Le sang circule dans le sens inverse de la circulation de l’eau. On parle d’échange à contre-courant, échange qui est bien plus performant avec un rendement de 90% contre un rendement de 50% de l’oxygène dans le cas d’un échange parallèle avec un courant dans le même sens.

Chapitre 3 : Les amphibiens I/ Caractéristiques générales A/ Points essentiels 1-Animaux aquatiques jeunes puis terrestres a l’Age adulte 2-Donc respiration branchiale puis pulmoné 3-Acquisistion du membre chiridien= tétrapode (1er groupe) 4-mise en place de la double circulation.

5- corps a la température variable : animaux ectothermes 6- apparition du processus de kératinisation au niveau du téguments pour la conquête terrestre. B/ Diversité : le groupe des Urodèle Queue persistante. A l’état larvaire la queue est la et persiste à l’état adulte. 4 pattes marcheuses 2 groupes essentiels : les salamandres et les tritons. On les distinguent par la forme de la queue (salamandre queue ronde et triton aplatissement latérale) C/ Diversité : le groupe des Anoures Pattes postérieurs adaptées au saut, et absences de queue. Ex : les grenouilles, la rainette, et carpeau. (grenouille on peau lisse et pas carpeau e...