Plan d’organisation des êtres vivants

Il
existe de nombreuses différences dans l’organisation générale des êtres
vivants : forme du corps, type de membre locomoteur, type de téguments
(écailles, poils…).

Cependant,
il existe un plan d’organisation commun à tous les vertébrés : Les
membres sont disposés selon deux axes  de polarité.
L’axe
antéro-postérieur organise le corps de l’avant vers l’arrière. L’axe
dorso-ventral définie la gauche et la droite. Il y a également un axe
de symétrie bilatéral.

La polarité dorso-ventrale

Elle peut s’observer sur plusieurs niveaux :
- au niveau morphologique : tête, tronc, queue
- en dissection (position des organes : anséphale, colonne vertébrale, queue)
Les organes sont rangés selon l’axe antero-postérieur chez tous les individus dans le même ordre.
Elle est marquée par la position du système nerveux central en position dorsale. On a toujours le même type d’organisation.

Le plan de symétrie

Les
vertébrés possèdent un plan de symétrie bilatéral pour un certain
nombre d’organes (rein, appareils reproducteurs, organes des sens) qui
sont rangés de part et d’autre de cet axe. Les organes impairs sont
positionnés sur le centre (nez, tube digestif), ou à droite (foie), ou
à gauche (cœur).

Toutes ces ressemblances anatomiques morphologiques mettent en évidence un plan d’organisation commun à tous les vertébrés.

Ce
plan permet d’établir des comparaisons entre les différentes espèces et
les différents groupes et de définir des correspondances (homologies)
entre des organes dont les caractéristiques paraissent éloignés mais
qui occupent la même position dans le plan d’organisation. (voir TP :
les membres des vertébrés tétrapodes)

Ces comparaisons ont permis de regrouper les êtres vivants en ensembles systématiques sur lesquels repose la classification.
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Mises en place du plan d’organisation au cours du développement

Le développement commence à la fécondation, qui se déroule en trois étapes :

- La rencontre du spermatozoïde et de l’ovule.
- L’entrée du spermatozoïde dans le cytoplasme de l’ovule
- La fusion des deux noyau
Il y a formation de la 1ère cellule de l’individu : la cellule-œuf. La fécondation déclenche des mouvements, des remaniements

Le point d'entrée du spermatozoïde détermine la zone ventrale. Dès l'entrée du spermatozoïde, le plan dorso-ventral est défini.

• La
1ère étape du développement de l'embryon est la segmentation qui se
caractérise par l'entrée en mitose de la cellule-oeuf. Les mitoses sont
coordonnées dans l'espace et le temps. L'embryon va prendre la forme
d'une petite mure. On l'appelle alors morula, c'est un ensemble de
cellules compactes. La morala se creuse d'une cavité et devient la
blastula.

• 2ème étape: La gastrulation. Une fente
blastoporale apparaît et s'élargit. Elle se positionne au niveau de la
future zone dorsale. À partir de là, un embryon à trois feuillets se
constitue. Ces trois feuillets (ectodermes, mesoderme et endoderme)
sont à l'origine des tissus et d'organes bien précis.

Ectoderme : épiderme de la peau, système nerveux

Mesoderme : moelle épinière, squelette, muscles squelettiques, appareil circulatoire ( coeur, vaisseaux, sang )

Endoderme : apareil digestif, appareil respiratoire

• Dernière
étape du développement: l'organogénèse. C'est la mise en place des
différents organes. L'embryon s'allonge selon l'axe antero-postérieur.
Le système nerveux central se forme: c'est la neurulation

On peut généraliser ce développement à l'ensemble des vertébrés. La durée d'une étape varie d'une espèce à une autre.

La coopération cellulaire

Au
cours du développement cellulaire, toutes les cellules n'ont pas la
même fonction. Certaines contrôlent le développement des autres en
envoyant des molécules chimiques qui vont agir sur la cellule ciblée.

Les
cellules communiquent entre elles. Elles coopèrent. Cette coopération
permet la mise en place progressive du plan de l'organisation de
l'organisme.

Développement et programme génétique

Au
sein d'une espèce donné, il existe un système de contrôle du
développement qui est assuré par le programme génétique (temps de mise
en place des organes, axes de polarité.

Document à venir

Ces gènes qui contrôlent le développement on été découvert chez la drosophiles (chromosome 3). Ce sont des gènes homéotiques.

Ils
ne sont actifs que dans des régions bien précises de l'organisme,
celles où ils sont sensés fonctionner. Ils sont placés sur le
chromosome 3 dans l'ordre où ils interviennent au cours du
développement.

L'existence de ces gènes met en évidence des liens de parenté entre tous les individus.

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Olivier

Professeur en lycée et classe prépa, je vous livre ici quelques conseils utiles à travers mes cours !