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                                  CRUSTACES 

 Comment les ostracodes se sont-ils accommodés de ce changement ? 

L'étude de leurs descendants actuels apporte plusieurs éléments de réponse : ils ressemblent tellement à leurs lointains ancêtres qu'ils constituent en effet une formidable porte d'entrée sur lès origines de notre vie dans un milieu très oxygéné. Cette similitude entre ostracodes actuels et ostracodes ancestraux a été mise en lumière de façon particulièrement frappante en 2003, avec la découverte de Colymbosathon ecplecticos littéralement, un « surprenant nageur avec un grand pénis ». 

Vieux de 425 millions d'années, l'animal a été décrit par l'équipe de D, Siveter avec une précision inégalée. En effet, sa coquille n'était pas seula â avoir fossilise. Ses tissus mous, eux aussi, étalent parfaitement conservés, Un phénomène très rare ! Nos confrères anglais ont alors rais en œuvre une méthode qu'ils avaient déjà expérimentée en 2001, pour accéder à l.'anatûmtc de l'animal : le fossile est abrasé par couches successives de 20 micromètres d'épaisseur, et photographié, â chaque stade. Les images numérisées sont ensuite utilisées pour reconstruire le fossile en trois dimensions. Appliquée à Colymhosathon, cette, approche a révélé que Fauatomie interne de cet ostracode archaïque est la copie quasi conforme de celle des ostracodes actuels du groupe des royodoeopes, Et cela vaut en particulier pour les appendices ventilatoirés, les scaphognathites, sortes de minuscules godilles qui pompent l'eau sous l'animal et la font circuler sur les branchies. Pour comprendre le fonctionnement de ce système ventilatoire, il était impératif de pouvoir observer la façon dont respirent les ostracodes actuels. Comme on l'imagine, ce n'est pas facile. En effet, outre qu'ils sont minuscules, ces animaux vivent pour- la plupart enfouis dans les sédiments, à l'obscurité. 

Aussi avons-nous dû créer des dispositifs expérimentaux à leur échelle : des micro-aquariums de 1 à 3 millimètres d'épaisseur fabriqués avec des lamelles de microscope, remplis de sédiments et contenant l'équivalent de quelques gouttes d'eau de mer dont nous pouvions faire varier la teneur en oxygène et en dioxyde de carbone. L'ensemble était suffisamment fin pour observer les ostracodes par transparence afin d'étudier leur activité ventilatoire et cardiaque par vidéo. Le tout dans un laboratoire sans lumière, avec des caméras infrarouges et des tables antivibratoires, pour ne les perturber en aucune manière. Premier constat : les ostracodes respirent différemment des autres crustacés apparus plus tardivement - crabes, écrevisses et crevettes. Certes, leurs appendices ventilatoirés suivent la même séquence de mouvements que chez, les crabes, ce qui témoigne de l'existence de centres nerveux moteurs similaires. Toutefois, cette 2 séquence est inversée ! Au lieu de battre dentelle sorte que Feau entre dans la cavité branchiale par le ventre, et ressorte à l'avant, sous les antennes, les scaphognathites des ostracodes font rentrer Feau par Lavant ; sous les antennes - et elle ressort par l'arrière. Ce mode de ventilation a persisté chez le crabe, mais celui-ci n'y fait appel que de façon occasionnelle, lorsqu'il essaie de se débarrasser de corps étrangers irritant ses branchies : l'occasion de constater qu'il est peu efficace, car il ne permet d'oxygéner qu'une partie des branchies. Deuxième constat : l'activité respiratoire des ostracodes est d'une grande irrégularité.

 Contrairement aux autres crustacés, chez lesquels la fréquence ventilatoire est bien rythmée, et les-apnées rares, les ostracodes s'arrêtent spontanément de ventiler pendant quelques minutes à une heure - puis ventilent à nouveau. Troisième constat : là encore, â la différence des autres crustacés, la fréquence ventilatoire des ostracodes demeure constante quel que soit le taux d'oxygène de l'eau. Chez un crabe, cette fréquence augmente lorsque le taux d'oxygène dans Feau diminue. Rien de tel chez les ostracodes, et ce quelle que soit la durée d'exposition à un taux d'oxygène donné. Autrement dit ils ne disposent d'aucun système physiologique leur permettant de réguler de façon autonome l'oxygénation de leur milieu intérieur. 

Les multiples imperfections de leur système d'oxygénation semblent peu favorables à la survie des ostracodes. Et pourtant traverser des millions d'années avec autant de succès nécessite obligatoirement une capacité d'adaptation particulière face aux variations d'oxygène de l'eau afin d'ajuster le.flux d'oxygène aux besoins des cellules. En effet, l'excès d'oxygène (à l'origine de radicaux libres toxiques) est fatal, comme une privation. Il existe donc obligatoirement une autre voie que l'absence d'adaptations physiologiques. Mais laquelle ? Nous avons supposé que les ostracodes disposent de modalités d'adaptation comportementales, probablement invisibles dans des « aquariums » aussi petite que ceux que nous avions conçus. Aussi sommes-nous retournés à-l'observation des animaux dans l'un de leurs milieux naturels - en roceurrence le bassin d'Àrcachon, qui fait face à notre laboratoire. Nous avons choisi pour objets d'étude deux groupes d'ostracodes présentant des caractéristiques physiologiques et des modes de vîe distincts » Les uns, des ostracodes                        dits « podocopes », ne possèdent ni branchies, ni cœur, ni système circulatoire sanguin : leurs scaphognathites envoient l'eau dans toute la cavité ventrale, d'où l'oxygène diffuse directement dans leur corps minuscule. Ils vivent dans les premiers millimètres de sédiment. Autrement dit, dans un milieu « frontière s ; le taux d'oxygène est, en surface, proche de celui de Peau (soit 21 kiîopascals), alors qu'il est presque nul quelques millimètres plus bas. Les autres ostracodes, dits « myodoeopes », possèdent des branchies, un cœur et un appareil circulatoire, en plus de leurs appendices vemilatoires. L'oxygène diffuse dans leur « sang » (appelé lymphe) au niveau des branchies, puis passe dans les cellules. Leur mode de vie est très original ; ils construisent des nids collectifs à la surface des sédiments, faits de sable et de débris d'algues agglomérés par du mucus. Ils s'y cachent pendant la journée, quand ils sont inactifs, et les quittent à la nuit tombée pour se déplacer rapidement dans la colonne d'eau. On le voit, ces deux groupes sont très différents. Pourtant ils ont bien un point commun : ils recherchent les milieux faiblement oxygénés, de telle sorte que la pression partielle en oxygène dans leurs tissus soit comprise entre 1 et 3 kiîopascals. Si, par exemple» on prélève des carottes de sédiments, et que l'on fait varier l'oxygénation de f eau de façon à faire varier la profondeur à laquelle l'oxygène 3 pénètre, on remarque que les ostracodes podocopes sont toujours positionnés là où leur oxygénation interne est de 1 à 3 kilopascals. Quant aux ostracodes myodoeopes, les nids qu'ils construisent sont autant d'abris où le taux d'oxygène leur permet de retrouver ces valeurs cellulaires. Et s'ils supportent sans problème les taux d'oxygène plus élevés auxquels ils sont confrontés lorsqu'ils nagent, c'est parce que le surplus est alors consommé pour la mise en action de leurs cellules musculaires. Un point a particulièrement attiré notre attention. Nous 3 'avons dit, les ostracodes vivent dans des lieux où le taux d'oxygène dans l'eau est tel, que leurs cellules sont maintenues à une pression partielle en oxygène de 1 à 3 kiîopascals. Or, cette valeur est également celle qui prévaut non seulement chez d'autres crustacés, mais aussi… dans nos propres cellules d'animal à sang chaud.

 Voilà qui ne manque pas d'intérêt d'un point de vue évolutif. En effet, doublions pas qu'à l'origine la vie s'est développée dans un milieu, faiblement oxygéné. Il y a quelques années, nous avions proposé que les animaux, aquatiques, puis aériens, à sang froid, puis à sang chaud, s'étaient adaptés à l'augmentation du taux d'oxygène atmosphérique de diverses façons, mais toujours de telle sorte que l'état d'oxygénation de leurs cellules demeure à un niveau faible et constant Le même niveau que celui où se trouvaient les premiers euearyotes unicellulaires, des millions d'années avant que le taux d'oxygène atmosphérique n'augmente. Nos observations concernant les ostracodes actuels, et, partant, leurs cousins du Paléozoïque, viennent soutenir cette hypothèse ; à cette époque déjà, la constance du milieu intérieur en termes d'oxygénation des cellules était une priorité, A cette époque déjà, certains animaux possédaient les outils nécessaires pour détecter les variations d'oxygène dans l'eau, et répondaient à ces variations. Certes, les mécanismes de régulation de l'époque étaient pour le moins incomplète. Mais il est fascinant de voir comment F adoption de comportements particuliers a permis à ces animaux, a priori pas très bien armés pour le faire, de traverser près de 500 millions d'années.

Pour chaque question, cochez la ou les réponses attendue(s). Seules les réponses complètes sont considérées comme bonnes. 

1. À propos des ostraeodes actuels, quelles affirmations sont fausses ?                            a) Sont minuscules.                                                                                                              b) Sont diffrents de leurs ancêtres.                                                                                      c) Sont enfouis dans les couches inférieures du sédiment marin.                                       d) Sont pourvus de modalités ; d'adaptation comportementales aux variations d'oxygène.                                                                                                                          e) Possèdent tons des branchies.

e) Leur espèce est en voie d'extinction.

e) Ils respirent en faisant entrer l'eau par l'arrière.

e) est toujours relié au système circulatoire.

e) Sous contrôle neurologique

e) Les ostracodes ont besoin d'oxygène pour leurs besoins cellulaires.

e) Des cellules nerveuses. 

e) La lymphe. 

e) Le développement d'un système respiratoire identique à ceux des autres crustacés. 

e) Elle ne concernait que les Eucaryotes. 

e) Mesurait 20 micromètres d'épaisseur.

 L2 SEE-Hydraulique :   Techniques de communication.

Texte :

Le public accuse la chimie d’être à la source de tous les maux dont souffre la planète. On reproche aux chimistes de s’opposer à l’ordre établi en voulant transformer la nature et on les rend responsables des nombreux décès provoqués par les agents chimiques. Mais que se passerait  si les chimistes mettaient fin à leurs activités? Dans un premier temps, cette décision serait accueillie avec soulagement par les écologistes car elle aurait des conséquences positives. Mais leur satisfaction serait pourtant de courte durée car dans notre société moderne, sans la chimie, nous retournerions de mille ans en arrière. En effet, faute d’industrie chimique pour raffiner le pétrole, l’essence et le fuel viendraient vite à manquer, Les voitures seraient immobilisées et, on ne pourrait plus se déplacer autrement qu’à cheval ou à pied. Pour se chauffer, les bons vieux poêles à charbon reprendraient du service mais au prix d’un surcroît de pollution. Plus de téléphone non plus pour communiquer, ni de télévision ou de radio pour s’informer. Dans ce monde sans chimie, ordinateurs, caméras où appareils photos rejoindraient aussi les étagères des greniers. Un malheur n’arrivant pas seul, la nourriture serait vite rationnée du fait de
la baisse dramatique des rendements agricoles. Sur le plan de la santé, la « grève » des chimistes engendrerait rapidement une pénurie de médicaments, une augmentation de la plupart des maladies et, par conséquent, une diminution de l’espérance de vie. Le message paraît clair: dans notre monde moderne, la chimie est partout, et le public, le plus souvent l’ignore. Pire, cette discipline accusée à tort d’être polluante, dangereuse et peu transparente, souffre d’une très mauvaise image. Pourtant des études ont montré que les agents chimiques provoquaient  seulement 20 % des décès. Les gens confondent science chimique et applications industrielles de la chimie, car ce n’est pas la chimie qui pollue mais les particuliers qui rejettent beaucoup de produits nocifs dans la nature.

Question 1 :  

Mettez une croix sur  les « deux » bonnes réponses

1-      On reproche aux chimistes de:
a) - se mettre à l’écart de la société
b) - dégrader l’environnement
c) - être souvent en grève
d) - provoquer parfois des pertes humaines

Question 2 : 

 Relève du texte la phrase qui montre que l’auteur est pour la chimie  

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

QUESTION 3 : 

 A qui renvoient les « pronoms » soulignés ?

      « On les rend responsables des nombreux décès ».
      « Mais leur satisfaction serait de courte durée ».

« Les » :………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………« Leur » :………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Question 4 : 

Complétez le passage suivant à l’aide des mots proposés ci-après:
la chimie — des accusés — la transformation — le public.

« Les chimistes sont mis au banc ……………………………………………… On leur reproche de vouloir procéder à …... ……………………de la nature. Mais ... ..…………semble ignorer que sans ……………….. ………  on reviendrait des années en arrière. »

Semestre : S1

Crédits : 5

Coefficients : 3

Objectifs de l’enseignement

- Maîtriser toutes les techniques de séparation par chromatographie

- Au terme de ce cours les étudiants doivent pouvoir proposer une méthode pour extraire et purifier différents types de molécules organiques à partir de milieux complexes. Un intérêt particulier est accordé aux extraits et huiles naturels.

Connaissances préalables recommandées :

Contenu de la matière :

Chapitre 1

- Rappels des aspects généraux de la chromatographie

- Etude phénoménologique de la chromatographie

- Calcul des différentes grandeurs chromatographiques

- Principes d’optimisation des paramètres de séparation

Chapitre 2

- Etude des différentes techniques chromatographiques

- Chromatographie sur couche mince (CCM) et chromatographie sur couche mince haute performance CCM-HP

- Chromatographie en phase gazeuse et Couplage CG/SM

- Chromatographie liquide haute performance et couplage CLHP/MS

- Chromatographie chirale

- Chromatographie supercritique

- Chromatographie d’exclusion stérique

- Techniques électrophorétiques

- Séparation sur membranes

Mode d’évaluation : Contrôle continu + Examen écrit

Chapitre 1 :                                                                                                 

Méthodes chromatographiques : Généralités sur les méthodes chromatographiques ; Principe général de la séparation chromatographique ; Chromatographie en phase liquide ; Chromatographie en phase gazeuse.

 Chapitre 2 :                                                                                                 

Spectroscopie moléculaire UV – Visible : Principe ; Notions théoriques ; Appareillage ; Interprétation d’un spectre d’absorption UV-Visible.

 Chapitre 3 :                                                                              

Spectroscopie Infrarouge (IR) : Principe ; Notions théoriques ; Appareillage ; Interprétation d’un spectre d’absorption IR.

 Applications :

-    Identifications et quantifications par HPLC et CPG

-    Vérification de la loi de Beer-Lambert

 -     Identification des fonctions organiques par IR. 

La matière vise à développer aux étudiants les concepts des méthodes instrumentalisées impliquées dans le contrôle alimentaire. Cet enseignement repose sur 3 aspects :

1. Théories succinctes de la méthode

2. Description et fonctionnement de l’appareillage

3. Interprétation des résultats

Chapitre 1 : Rappel des notions élémentaires

1.     Généralités sur les bonnes pratiques au laboratoire,

2. Méthodes de préparations de solutions .

Chapitre 2 : Méthodes Chimiques et Physico-chimiques d’analyses :

1.     Méthodes chimiques d’analyses 

2.    Méthodes physico-chimiques

Chapitre 3 : Méthodes Physiques d’analyses