La diversité des compartiments liquidiens des Annélides | ||
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Le milieu intracellulaire est un compartiment liquidien non spécifique des Annélides ; seules les concentrations des différents solutés varient selon les espèces.
Le milieu intracellulaire comprend le hyaloplasme, le nucléoplasme ainsi que les liquides contenus dans les différents organites comme les mitochondries. Ces compartiments sont considérés comme liquidiens puisque chacun d'entre eux est délimité par une membrane et constitué de liquide riche en eau.
Le hyaloplasme, aussi appelé cytosol, constitue la partie liquide du cytoplasme. Délimité par la membrane plasmique de la cellule, il est assez visqueux : il contient environ 85% d’eau, des ions (majoritairement Mg2+, K+, Ca2+, Na+, Cl-), des protéines, des acides aminés, du glucose, des lipides, des gaz (O2), des ARNm, et des ARNt. Le pH du cytosol est d’environ 7,2.
Le nucléoplasme est la partie liquide du noyau cellulaire. Délimité par l’enveloppe nucléaire, il est composé de 70 à 90% d'eau, d’enzymes de synthèse des ARN et ADN, de protéines et porte l'information génétique sous forme d’ADN double brin. Son pH se situe autour de 7.
La matrice mitochondriale est le lieu de la transcription et de la traduction de l'ADN mitochondrial. Elle contient des enzymes du cycle de Krebs. Des granulations (c’est à dire des accumulations de cations) peuvent y être observées. Son pH est de 7,8.
Le milieu intracellulaire est le siège du métabolisme, il permet la production d’énergie. C'est à cet endroit que se produisent les voies de l’anabolisme et du catabolisme des molécules organiques. Il constitue une réserve de macromolécules, sous forme de vacuoles stockant des lipides ou des glucides. Enfin, il est impliqué dans la transduction des signaux et est le lieu de traduction des protéines.
Le milieu intracellulaire maintient l'intégrité de l'organisme à travers différents mécanismes d'échanges entre cellules et milieu extracellulaire.
Le milieu intérieur des Annélides est constitué de trois compartiments liquidiens :
le compartiment interstitiel ;
l'appareil circulatoire clos ;
le cœlome métamérisé.
Deux de ces structures peuvent être mises en évidence ci-dessous : l’appareil circulatoire clos (vaisseaux sanguins) et le cœlome (cavité cœlomique).
Le compartiment interstitiel contient le liquide interstitiel qui est un liquide intratissulaire. Il comprend un grand nombre de cellules immunitaires et joue ainsi un rôle dans l'immunité des Annélides. Issu directement du sang, il est constitué à 90% d'eau, de substances dissoutes de faible masse moléculaire ainsi que de quelques protéines.
L'appareil circulatoire des Annélides est clos et délimité par des parois d'origine mésodermique. Il est constitué de deux vaisseaux principaux, ramifiés en capillaires, vaisseaux de petit diamètre. Ils pénètrent jusqu’à l’intérieur des organes où ils sont le lieu des échanges de gaz respiratoires, de nutriments et de déchets.
La structure des vaisseaux sanguins est très simple. Dans chaque métamère, les deux vaisseaux principaux se situent de part et d'autre du tube digestif, en positions dorsale et ventrale. Il est important de noter que le système sanguin est métamérisé. Chez les Oligochètes, il existe deux vaisseaux pariétaux ramifiés jusqu'au tégument. Chez les Polychètes, ils sont aussi ramifiés vers les parapodes.
Le sang circule en sens unique et est mis en mouvement par des cœurs et par les déplacements de l'animal.
Les Achètes ont un appareil circulatoire plus complexe ou plus simple selon les groupes. Dans le groupe des Arhynchobdelles, il a totalement disparu, ses fonctions sont assurées par le cœlome.
Solutés | Sang |
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Na+ | 85,7 |
Mg2+ | - |
Ca2+ | 8,3 |
K+ | 5,5 |
Cl+ | 39 |
Protéines | - |
Glucose | 5 |
Acides aminés | 0,5 |
Chez les Oligochètes et les Polychètes, le sang contient des pigments respiratoires de type ferroprotéines semblables à l'hémoglobine tels que la chlorocruorine, l'hémérythrine ou encore l'érythocruorine. Des nutriments s'y trouvent également, comme des lipides, du glucose ou encore des acides aminés libres. Des sous-produits du catabolisme protéique comme l'urée ou l'ammoniaque y circulent aussi.
Le cœlome est représenté par deux cavités cœlomiques dans chaque métamère. Les dissépiments entre les métamères forment des cloisons épithélio-musculaires qui rendent ces cavités étanches et les isolent les unes des autres. Elles sont tapissées d'un épithélium pavimenteux.
L’organisation du cœlome varie selon les groupes d'Annélides. Il est par exemple absent chez les Achètes.
Le liquide cœlomique contient très peu de glucides, d'acides aminés et de graisses. En revanche, il est riche en cellules libres telles que les cellules germinales, les cœlomocytes non pigmentés apparentés aux leucocytes, les cellules chloragogènes, les érythrocytes et les amibocytes. Il comporte aussi des ions dont la forte concentration lui confère une osmolarité élevée. Celle-ci contribue à l'homéostasie du milieu intérieur.
Solutés | Liquide cœlomique |
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Na+ | 75,6 |
Mg2+ | - |
Ca2+ | 2,9 |
K+ | 4 |
Cl+ | 42,8 |
Protéines | 0,2 |
Glucose | - |
Acides aminés | - |
Na+ | Mg2+ | Ca2+ | K+ | Cl- | Protéines | |
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Polychètes | 476 | 54,6 | 10,5 | 10,5 | 557 | 0,2 |
Eau de mer | 480 | 54,5 | 10,5 | 10,5 | 560 | - |
La concentration osmotique du milieu intérieur des Annélides marines est comparable à celle de l’eau de mer, c’est pourquoi ces animaux sont qualifiés d’isoosmotiques à leur milieu. En conséquence aucun flux net d’eau ou d'ions n'existe entre leur milieu intérieur et leur environnement. Si l'osmolarité du milieu de vie varie, la concentration osmotique et les concentrations des ions du milieu intérieur varient de la même manière. Elles sont aussi osmoconformes.
Le développement embryonnaire des Annélides conduit à une larve trochophore triploblastique. Durant son développement, seule la région moyenne de la larve s'allonge et se segmente, c’est la métamérisation. De part et d'autre du tube digestif, deux massifs mésodermiques sont présents. Ils croissent vers l'avant et se fragmentent en paires de massifs successives. Chacun subit une schizocoelie, c'est à dire un creusement, menant à l’apparition d'une paire de cavités cœlomiques par métamère. La métamérie qui en résulte peut être altérée selon les groupes d'Annélides.
L'appareil circulatoire a pour origine la splanchnopleure, paroi des cavités cœlomiques située au contact du tube digestif, au niveau des mésentères dorsaux et ventraux.