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Cellules eucaryoteseucaryotes et cellules procaryotesprocaryotes se différencient par la présence ou non d'un noyau, les procaryotes en étant dépourvues. La formation des eucaryotes à partir de cellules primitives fut longtemps et âprement discutée !
Comment sont constituées les algues ? © PublicDomainPictures, Pixabay, DP
La relation symbiotique entre mitochondries et cellules primitives
Le monde scientifique est à peu près d'accord aujourd'hui pour admettre l'origine endosymbiotiqueendosymbiotique du noyau des mitochondriesmitochondries et des chloroplasteschloroplastes de ces cellules par des cellules phagocytaires primitives. Voici très succinctement de quoi il s'agit : une cellule primitive douée de la capacité de phagocytosephagocytose englobe une bactérie alpha pourpre, capable de faire de la respiration oxydative. L'association profite aux deux : la cellule peut respirer et la bactériebactérie peut se nourrir en échange. Ceci pourrait avoir eu lieu il y a plus de 2 milliards d'années.
Endosymbiose entre mitochondrie (cellule eucaryote) et cellule primitive (cellule procaryote). Le même mécanisme serait à l'origine des cyanobactéries. © DR
On peut faire le même raisonnement pour le chloroplaste en disant qu'une cellule primitive capable de respirer et se trouvant à court de substratsubstrat à oxyder incorpore par phagocytose une cyanobactériecyanobactérie capable de photosynthèsephotosynthèse oxygénique par hydrolyse de l'eau. Ceci, en revanche, aurait eu lieu plus tard, il y a 1 milliard d'années pour les algues vertes et rouges, beaucoup plus tard encore pour les alguesalgues brunes, pour lesquelles c'est plus compliqué (il y a 0,3 milliard d'années ?).
Endosymbiose de chloroplaste. © DR
Voici quelques arguments en faveur de cette thèse :
- Les organitesorganites ont leur propre ADNADN, qui n'est pas associé à des protéinesprotéines, ce serait donc un ADN de procaryote !
- Les ribosomesribosomes présents dans les mitochondries et les chloroplastes ont la même taille que ceux des procaryotes.
- On a trouvé des séquences de nucléotidesnucléotides semblables dans ces organites et dans les bactéries.
- Ces organites ont deux membranes, une de la cellule primitive qui aurait ingéré la bactérie et une qui appartenait à cette bactérie phagocytée.
Symbiose entre cellules eucaryotes et bactéries
Il existe aujourd'hui des cellules eucaryotes (Pelomyxa palustris, une amibeamibe) qui n'ont pas de mitochondries pour leur respiration mais vivent en symbiose avec des bactéries qui en ont et qui respirent pour deux !
On peut aussi observer des cyanobactéries à l'intérieur de cellules eucaryotes : le protiste unicellulaire flagellé Cyanophora paradoxa possède des endosymbiotes photosynthétiques proches des cyanobactéries.
On trouve aussi des cryptophytes qui sont de petites algues unicellulaires (eucaryotes) dont le plaste est constitué d'une algue rouge régressée (eucaryote), donc une cellule avec 4 ADN distincts ! Ce qui prouve cette possibilité d'endosymbiose même si ces cellules-ci ne sont pas liées aux cyanobactéries. Mais, si ce mécanisme existe pour ces cellules, beaucoup plus évoluées et complexes que les cyanobactéries, il a très bien pu exister pour les précédentes, là se trouve l'argument.
Il existe cependant encore des points à éclaircir comme l'origine du gènegène codant pour la RubiscoRubisco (L-ribulose-1,5-biphosphate carboxylase/oxygénase : enzyme responsable de la fixation du dioxyde de carbonedioxyde de carbone lors de la photosynthèse) qui est, actuellement, l'objet de plusieurs hypothèses (De Reviers, 2002).
Schéma de cryptophyte. © DR
Comparaison entre procaryotes et eucaryotes
Ci-dessous, un tableau présentant les différences caractéristiques entre ces deux types de cellules.
Critères de différenciation des cellules procaryotes et eucaryotes. © DR
