La paramécie est un organisme unicellulaire dont la forme ressemble à la semelle d’une chaussure. Sa taille varie de 50 à 300 um, selon les espèces. On le trouve principalement dans un environnement d’eau douce.

Il s’agit d’un unucaryote unicellulaire appartenant au règne Protista et c’est un genre bien connu de ciliateprotozoaires.

En outre, il appartient au phylum Ciliophora. Son corps entier est couvert de petits filaments ressemblant à des cheveux, appelés cils, qui l’aident à se déplacer. Il existe également un profond sillon buccal contenant des cils buccaux pas très nets. La fonction principale de ces cils est d’aider à la fois à la locomotion et à l’entraînement de la nourriture vers sa cavité buccale.

Classification de la paramécie

La paramécie peut être classée dans l’embranchement et le sous-embranchement suivants en fonction de ses caractéristiques.

• Phylum Protozoa
• Sub-Phylum Ciliophora
• Classe Ciliés
• Ordre Hymenostomatida
• Genre Paramecium
• Espèce Caudatum

Etant un protozoaire cilié bien connu, la paramécie présente une différenciation cellulaire de haut niveau contenant plusieurs organites complexes remplissant une fonction spécifique pour rendre sa survie possible.

En plus d’une structure hautement spécialisée, elle possède également une activité reproductive complexe. Sur les 10 espèces totales de Paramecium, les deux plus communes sont P.aurelia et P.caudatum.

Structure et fonction

1. Forme et taille

P.cadatum est un protozoaire amicroscopique et unicellulaire. Sa taille varie de 170 à 290um ou jusqu’à300 à 350um. Étonnamment, la paramécie est visible à l’œil nu et a une forme allongée en forme de chausson, c’est la raison pour laquelle elle est aussi appelée animalcule en forme de chausson.

L’extrémité postérieure du corps est pointue, épaisse et conique tandis que la partie antérieure est large et émoussée. La partie la plus large du corps se trouve sous le milieu. Le corps d’une paramécie est asymétrique. Il a une surface ventrale ou orale bien définie et a une surface corporelle aborale ou dorsale convexe.

2. pellicule

Tout son corps est recouvert d’une membrane souple, fine et ferme appelée pellicule. Ces pellicules sont de nature élastique qui soutient la membrane cellulaire. Elles sont constituées d’une substance gélatineuse.

3. Cils

Les cils désignent les multiples petites projections ressemblant à des cheveux qui recouvrent tout le corps. Ils sont disposés en rangées longitudinales de longueur uniforme sur tout le corps de l’animal. Cet état est appelé holotriche. Il y a aussi quelques cils plus longs présents à l’extrémité postérieure du corps formant une touffe caudale de cils, ainsi nommée caudatum.

La structure des cils est la même que celle des flagelles, une gaine faite de protoplaste ou de membrane plasmique avec neuf fibrilles longitudinales en forme d’anneau. Les fibrilles extérieures sont beaucoup plus épaisses que les intérieures, chaque cilium provenant d’un granule basal.Les cils ont un diamètre de 0,2 um et aident à sa locomotion.

4. Cytostome

Il contient les parties suivantes:

• Sillon oral : Il y a une grande dépression oblique peu profonde sur le côté ventrio-latéral du corps appelée péristome ou un sillon oral. Ce sillon oral donne un aspect asymétrique à l’animal. Il se prolonge dans une dépression appelée vestibule par un court entonnoir conique. Ce vestibule se prolonge ensuite dans le cytostome par une ouverture de forme ovale, par une longue ouverture appelée cytopharynx, puis l’œsophage conduit à la vacuole alimentaire.
• Cytopyge : Couché sur la surface ventrale, juste derrière le cytostome se trouve le cytopyge aussi appelé cytoprocte. Toute la nourriture digérée est éliminée par le cytopyge.
• Cytoplasme:Le cytoplasme est une substance gélatineuse qui se différencie davantage en ectoplasme. L’ectoplasme est une couche périphérique étroite.C’est une couche dense et claire avec une masse interne d’endoplasme ou de plasmasol semi-fluide de forme granuleuse.
• Ectoplasme:L’ectoplasme forme une couche mince, dense et claireouter contenant des cils, des trichocystes et des structuresfibrillaires. Cet ectoplasme est en outre lié à la pellicule à l’extérieur par un revêtement.
• Endoplasme:L’endoplasme est l’une des parties les plus détaillées du cytoplasme. Il contient plusieurs granules différents. Il contient différentesinclusions et structures comme les vacuoles, les mitochondries, les noyaux, la vacuole alimentaire,la vacuole contractile, etc.
• Trichocystes :Incorporés dans le cytoplasme, on trouve de petits corps fusiformes appelés trichocystes. Les trichocystes sont remplis d’un fluide réfringent dense contenant des substances gonflées. La tête conique de l’épi se trouve à l’extrémité extérieure. Les trichocystes sont perpendiculaires à l’ectoplasme.

5. Noyau

Le noyau se compose en outre d’un macronoyau et d’un micronoyau.

• Macronoyau : Le macronoyau est de forme rénale ou ellipsoïdale. Il est densément emballé dans l’ADN (granules de chromatine). Le macronucleus contrôle toutes les fonctions végétatives de la paramécie d’où son nom de noyau végétatif.
• Micronoyau : Le micronoyau se trouve à proximité du macronoyau. C’est une structure petite et compacte, de forme sphérique. Les fins fils et granules de chromatine sont uniformément répartis dans la cellule et contrôlent la reproduction de la cellule. Leur nombre dans une cellule varie d’une espèce à l’autre. Il n’y a pas de nucléole présent dans le caudatum.

6. Vacuole

La paramécie est constituée de deux types de vacuoles : la vacuole contractile et la vacuole alimentaire.

• Vacuole contractile : Il y a deux vacuoles contractiles présentes près de la face dorsale, une sur chaque extrémité du corps. Elles sont remplies de fluides et sont présentes à des positions fixes entre l’endoplasme et l’ectoplasme. Elles disparaissent périodiquement et sont donc appelées organes temporaires. Chaque vacuole contractile est reliée à au moins cinq à douze canaux radicaux. Ces canaux radicaux sont constitués d’une longue ampoule, d’une partie terminale et d’un canal injecteur, de petite taille, qui débouche directement dans la vacuole contractile. Ces canaux déversent tout le liquide collecté dans tout le corps de la paramécie dans la vacuole contractile, ce qui fait augmenter la taille de la vacuole. Ce liquide est évacué vers l’extérieur par un pore permanent. La contraction des deux vacuoles contractiles est irrégulière. La vacuole contractile postérieure est proche du cytopharynx et se contracte donc plus rapidement car il y a plus d’eau qui passe à travers. Certaines des principales fonctions des vacuoles contractiles comprennent l’osmorégulation, l’excrétion et la respiration.
• Vacuole alimentaire : La vacuole alimentaire est non contractile et a une forme à peu près sphérique. Dans l’endoplasme, la taille de la vacuole alimentaire varie et digère des particules alimentaires, des enzymes à côté d’une petite quantité de fluide et de bactéries. Ces vacuoles alimentaires sont associées aux granules digestifs qui aident à la digestion des aliments.

Caractéristiques

1. Habitude et habitat

La paramécie a une distribution mondiale et est un organisme vivant librement. Il vit généralement dans les eaux stagnantes des mares, des lacs, des fossés, des étangs, des eaux douces et des eaux à écoulement lent qui sont riches en matières organiques en décomposition.

2. Mouvement et alimentation

Son corps externe est recouvert de minuscules microstructures capillaires appelées cils. Ces cils sont en mouvement constant et l’aident à se déplacer à une vitesse qui représente quatre fois la longueur de son corps par seconde. Tout comme l’organisme se déplace vers l’avant, en tournant autour de son propre axe, cela l’aide à pousser la nourriture dans le gosier. En inversant le mouvement des cils, la paramécie peut aussi se déplacer dans le sens inverse.

Par un processus connu sous le nom de phagocytose, la nourriture estpoussée dans le gosier par les cils qui vont ensuite dans les vacuoles alimentaires.

La nourriture est digérée avec l’aide de certaines enzymes et de l’acide chlorhydrique.Une fois la digestion terminée, le reste du contenu alimentaire est rapidement vidé dans le cytoprocte également connu sous le nom de pellicules.

L’eau absorbée des alentours par osmose est continuellement expulsée du corps avec l’aide des vacuoles contractiles présentes à chaque extrémité de la cellule. P. bursariais est l’une des espèces qui forme une relation symbiotique avec les algues photosynthétiques.

Dans ce cas, la paramécie fournit un habitat sûr pour que l’algue se développe et vive dans son propre cytoplasme, cependant, en retour la paramécie pourrait utiliser cette algue comme source de nutrition en cas de pénurie de nourriture dans l’environnement.

La paramécie se nourrit également d’autres micro-organismes comme les levures et les bactéries. Pour rassembler la nourriture, elle fait usage de ses cils, effectuant des mouvements rapides avec les cils pour attirer l’eau avec ses organismes proies à l’intérieur de la bouche qui s’ouvre par son sillon oral.

La nourriture passe ensuite dans l’œsophage à travers la bouche. Une fois qu’il y a assez de nourriture accumulée, une vacuole se forme à l’intérieur du cytoplasme, circulant dans la cellule avec des enzymes entrant dans la vacuole par le cytoplasme pour digérer la matière alimentaire.

Une fois la digestion terminée, la vacuole commence à se rétrécir et les nutriments digérés entrent dans le cytoplasme. Une fois que la vacuole atteint l’analpore avec tous ses nutriments digérés, elle se rompt et expulse tous ses déchets dans l’environnement.

3. Symbiose

La symbiose désigne la relation mutuelle entre deux organismes pour qu’ils bénéficient l’un de l’autre. Certaines espèces de paramécies, dont P. bursariaet P. chlorelligerum, entretiennent une relation symbiotique avec des algues vertes dont elles tirent non seulement de la nourriture et des nutriments lorsqu’elles en ont besoin, mais aussi une certaine protection contre certains prédateurs comme Didinium nasutum.

De nombreuses endosymbioses ont été rapportées entre les algues vertes et la paramécie avec un exemple étant celui de la bactérie nommée Kappa particules donnant à la paramécie le pouvoir de tuer d’autres souches de paramécie qui n’ont pas cette bactérie.

4. reproduction

Comme tous les autresciliés, la paramécie est également constituée d’un ou plusieurs micronoyaux diploïdes et d’un macronoyau apolypoïde contenant donc un double appareil nucléaire.

La fonction du micronoyau est de maintenir la stabilité génétique et de s’assurer que les gènes souhaitables sont transmis à la génération suivante. Il est également appelé noyau germinal ou génératif.

Le macronoyau joue un rôle dans les fonctions cellulaires non reproductives, notamment l’expression des gènes nécessaires au fonctionnement quotidien de la cellule.

La paramécie se reproduitasexuellement par fission binaire. Les micronucléides lors de la reproduction subissent une mitose tandis que les macronucléides se divisent par amitose. Chaque nouvelle cellule, au final, contient une copie des macronoyaux et des micronoyaux après que la cellule ait subi une division transversale. La reproduction par fission binaire peut se produire spontanément.

Elle peut aussi subir une autogamie (autofécondation) dans certainesconditions. Elle peut également suivre un processus de reproduction sexuée dans lequel il y a un échange de matériel génétique en raison de l’accouplement entre deux paramécies compatibles pour l’accouplement par une fusion temporaire.

Il y a une division méiotique du micronucléide lors de la conjugaison qui donne des gamètes haploïdes et qui est ensuite transmise de cellule en cellule. Les anciensmacronoyaux sont détruits et la formationd’un micronoyau diploïde a lieulorsque les gamètes de deux organismes fusionnent.

La paramécie se reproduit parconjugaison et autogamie lorsque les conditions ne sont pas favorables et qu’il y a une pénurie de nourriture.

5. Vieillissement

Il y a une perte graduelle d’énergie à la suite du vieillissement clonal pendant la division cellulaire mitotique dans la phase de croissance de la paramécie par fission asexuée.

P. tetraurelia est une espèce bien étudiée et on sait que la cellule expire juste après 200 fissions si la cellule se fie uniquement à la ligne asexuée de clonage au lieu de la conjugaison et de l’autogamie.

Il y a une augmentation des dommages à l’ADN pendant le vieillissement clonal spécifiquement les dommages à l’ADN dans le macronucleushence causant le vieillissement chez P. tetraurelia.Selon la théorie des dommages à l’ADN du vieillissement l’ensemble du processus de vieillissement chez les protistes unicellulaires est le même que celui des eucaryotes multicellulaires.

6. Génome

Des preuves solides pour les trois duplications du génome entier ont été fournies après que le génome de l’espèce P. tetraurelia ait été séquencé. Chez certains des ciliés dont Stylonychia et Paramecium UAA etUAG sont désignés comme codons sens tandis que UGA comme codon stop.

7. apprentissage

Il y a eu quelques résultats ambigus donnés, basés sur des expériences différentes concernant le fait que la paramécie présente ou non le comportement d’apprentissage.

Il y a eu une étude publiée en 2006 qui a montré que P. causatum peut être entraîné à différencier les niveaux de luminosité par un courant électrique de 6,5 volts. Pour un organisme dépourvu de système nerveux, ce type d’apprentissage est cité comme un exemple fort possible d’apprentissage épigénétique ou de mémoire cellulaire.

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