Biologie et physiologie animales
Bases moléculaires, cellulaires, anatomiques et fonctionnelles, Orientations comparée et évolutive
Rüdiger Wehner, Walter Gehring
DeBoeck Université
Préface à la 23e édition allemandeV
Préface à la 22e édition allemandeVII
Préface à la première édition françaiseXI
Liste des encadrésXIX
Partie I - Cellule
Chapitre 1
Structure et fonction de la cellule
1.1 Évolution et organisation de la cellule eucaryote2
1.2 La membrane cellulaire6
1.2.1 Structure de la membrane6
1.2.2 Transport membranaire8
1.2.3 Endo- et exocytose9
1.3 Système membranaire interne12
1.3.1 Réticulum endoplasmique et ribosomes12
1.3.2 Appareil de Golgi16
1.3.3 Lysosomes et peroxysomes17
1.4 Le cytosquelette17
1.4.1 Filaments d'actine18
1.4.2 Microtubules20
1.4.3 Filaments intermédiaires21
1.5 Jonctions cellulaires22
1.6 Matrice extracellulaire24
1.7 Mitochondries25
1.8 Le noyau cellulaire28
1.8.1 Enveloppe nucléaire28
1.8.2 Structure de la chromatine et chromosomes interphasiques29
1.8.3 Chromosomes géants polyténiques32
1.8.4 Chromosomes métaphasiques35
1.8.5 Nucléole37
1.9 Cycles cellulaire et nucléaire37
1.9.1 Interphase38
1.9.2 Mitose41
1.9.3 Cytodiérèse42
1.9.4 Méiose44
Partie II - Le programme génétique et sa réalisation dans l'organisme
Chapitre 2
Hérédité
2.1 La nature du matériel héréditaire50
2.2 Réplication de l'ADN54
2.3 Effet génique primaire et code génétique60
2.4 Transcription et maturation de l'ARN63
2.5 Traduction (synthèse protéique)68
2.6 Mutation74
2.6.1 Preuve de mutations74
2.6.2 Mutations spontanées78
2.6.3 Induction de mutations79
2.6.4 Mutations géniques85
2.6.5 Mutations chromosomiques87
2.6.6 Mutations génomiques92
2.6.7 Mutation "reverse" et suppression96
2.7 Complémentation97
2.8 Recombinaison99
2.8.1 Ségrégation d'allèles et disjonction indépendante des caractères99
2.8.2 Liaison et recombinaison102
2.8.3 Échange physique de segments chromatidiens108
2.8.4 Répression de la recombinaison par des mutations chromosomiques109
2.8.5 Recombinaison intragénique et mécanismes moléculaires111
2.8.6 Recombinaison spécifique de site et transduction115
2.8.7 Transposition115
2.9 Transformation121
2.10 Recombinaison in vitro, clonage de gènes et technologie du gène126
2.11 Structure du gène et organisation du génome133
2.12 Régulation de l'activité génique140
2.12.1 Compensation de la dose génique et inactivation du chromosome X140
2.12.2 Amplification génique141
2.12.3 Activation génique par modification de la structure du gène142
2.12.4 Régulation de la transcription142
2.12.5 Régulation génique post-transcriptionnelle149
2.13 Du gène au caractère149
2.13.1 Pénétrance et expressivité150
2.13.2 Pléiotropie et polygénie150
2.13.3 Facteurs de l'environnement151
2.13.4 Interaction entre gènes151
2.13.5 Hérédité couplée au sexe et limitée au sexe151
2.13.6 Effets maternel et paternel152
2.14 Hérédité cytoplasmique153
2.15 Génétique cellulaire somatique154
2.15.1 Mutations somatiques154
2.15.2 Recombinaison somatique155
2.15.3 Génétique de l'immunité156
2.15.4 Fusion de cellules somatiques161
2.15.5 Transfert de gènes dans des cultures cellulaires162
Chapitre 3
Développement
3.1 Reproduction et sexualité163
3.1.1 Reproduction asexuée163
3.1.2 Reproduction sexuée et sexualité164
3.1.3 Parthénogenèse168
3.1.4 Alternance de phases (haploïde et diploïde) dans le noyau et alternance de générations169
3.1.5 Lignée germinale et soma169
3.1.6 Distribution des sexes171
3.1.7 Détermination du sexe172
3.2 Spermatogenèse178
3.3 Ovogenèse181
3.4 Fécondation185
3.5 Organisation de l'ovocyte puis de l'oeuf190
3.6 Segmentation193
3.7 Gastrulation203
3.8 Plan fondamental d'organisation de l'embryon et formation des feuillets embryonnaires206
3.9 Organogenèse208
3.9.1 Neurulation et développement des crêtes neurales208
3.9.2 Organes d'origine mésodermique210
3.9.3 Organes d'origine endodermique210
3.9.4 Annexes embryonnaires211
3.10 Développement larvaire et métamorphose213
3.11 Lignage cellulaire217
3.12 Détermination et différenciation220
3.12.1 Principes généraux220
3.12.2 Potentialités de développement des blastomères221
3.12.3 Équivalence et totipotence des noyaux de segmentation223
3.12.4 Déterminants cytoplasmiques224
3.12.5 Gradients morphogéniques226
3.12.6 Phénomène d'induction230
3.12.7 Adhérence cellulaire et morphogenèse234
3.12.8 Élaboration du plan fondamental d'organisation et information de position237
3.13 Contrôle génétique du développement242
3.14 Régénération251
3.15 Sénescence et mort255
Partie III
L'organisme: Une machine fonctionnelle
Chapitre 4
Échanges de matière et d'énergie
4.1 Énergétique258
4.1.1 Transfert d'énergie dans un système en équilibre dynamique258
4.1.2 Transfert d'énergie dans la cellule261
4.1.3 Transfert d'énergie dans l'organisme270
4.2 Nutrition275
4.2.1 Choix de la nourriture275
4.2.2 Digestions intra- et extracellulaires277
4.2.3 Appareils digestifs280
4.3 Respiration287
4.3.1 Branchies289
4.3.2 Poumons291
4.3.3 Trachées296
4.4 Circulation297
4.4.1 Performances de transport298
4.4.2 Dynamique circulatoire304
4.4.3 Fonction de défense: réactions immunitaires309
4.5 Régulations ionique et osmotique315
4.5.1 Régulation ionique316
4.5.2 Osmorégulation318
4.6 Excrétion321
4.6.1 Produits d'excrétion321
4.6.2 Mécanismes d'excrétion322
4.6.3 Organes excréteurs322
4.7 Thermorégulation326
4.7.1 Animaux ectothermes328
4.7.2 Animaux endothermes329
Chapitre 5
Contrôle hormonal
5.1 Caractéristiques générales331
5.2 Mécanismes d'action à l'échelle moléculaire338
5.3 Système hormonal des Vertébrés340
5.3.1 Système hypothalamo-hypophysaire340
5.3.2 Homéostasie métabolique344
5.3.3 Contrôle du développement346
5.4 Système hormonal des Invertébrés346
5.5 Phéromones348
Chapitre 6
Coordination neuronale
6.1 Les éléments constitutifs du système nerveux352
6.1.1 Neurones352
6.1.2 Cellules gliales357
6.2 Signaux électriques359
6.2.1 Potentiel de repos360
6.2.2 Potentiels d'action364
6.2.3 Transmission synaptique367
6.3 Systèmes nerveux375
6.3.1 Systèmes nerveux: un ensemble de schémas de circuits neuronaux375
6.3.2 Systèmes nerveux centraux381
6.3.3 Développement des systèmes nerveux391
Chapitre 7
Performances sensorielles
7.1 Conversion du stimulus397
7.1.1 Dispositifs responsables de la transmission du stimulus397
7.1.2 Cellules sensorielles399
7.2 Systèmes sensoriels408
7.2.1 Mécanoperception408
7.2.2 Photoperception418
7.2.3 Chémoperception429
Chapitre 8
Mouvement
8.1 Mouvement musculaire435
8.1.1 Processus fondamentaux435
8.1.2 Physiologie musculaire441
8.1.3 Contrôles neuromoteurs443
8.1.4 Systèmes muscles-squelettes446
8.2 Mouvement des cils et des flagelles449
8.2.1 Processus fondamentaux449
8.2.2 Coordination du mouvement des cils452
8.3 Mouvement amiboïde453
8.4 Organes électriques456
8.5 Changement de couleur et bioluminescence458
8.5.1 Changement de couleur458
8.5.2 Bioluminescence459
Partie IV
Les organismes dans le contexte environnemental
Chapitre 9
Éthologie
9.1 Physiologie du comportement465
9.1.1 Programmes moteurs465
9.1.2 Filtres sensoriels470
9.1.3 Coordination474
9.2 Ontogenèse du comportement479
9.2.1 Programmes de développement du comportement479
9.2.2 Apprentissage482
9.3 Écologie du comportement489
9.3.1 Comportement d'approvisionnement en nourriture490
9.3.2 Comportement sexuel492
9.3.3 Comportement social497
9.4 Évolution du comportement507
9.4.1 Génétique du comportement508
9.4.2 Phylogenèse du comportement510
Chapitre 10
Écologie
10.1 Interrelations organisme-environnement514
10.1.1 Facteurs écologiques515
10.1.2 Formation de niches écologiques523
10.2 Populations527
10.2.1 Interactions intraspécifiques527
10.2.2 Interactions interspécifiques532
10.3 Écosytèmes542
10.3.1 Structure542
10.3.2 Dynamique545
Chapitre 11
Évolution
11.1 Indices551
11.1.1 Similitudes étagées551
11.1.2 Séquence historique560
11.1.3 Dispersion géographique570
11.1.4 Développement embryonnaire573
11.2 Mécanismes575
11.2.1 Théorie de la sélection naturelle576
11.2.2 Génétique des populations579
11.2.3 Spéciation586
11.2.4 Transformation des formes à long terme593
11.3 Évolution des Hominidés596
11.3.1 Déroulement chronologique596
11.3.2 Facteurs601
Partie V
Diversité des organismes
Chapitre 12
Phylums du règne animal
12.1 Protozoaires (Unicellulaires)606
12.1.1 Flagellés611
12.1.2 Rhizopodes614
12.1.3 Sporozoaires617
12.1.4 Ciliés619
12.2 Porifères ou Spongiaires (éponges)626
12.3 Coelentérés632
12.4 Plathelminthes (vers plats)644
12.5 Némathelminthes ("vers ronds")651
12.6 Annélides (vers annelés)656
12.7 Arthropodes ("à pieds articulés")662
12.7.1 Onychophores ou Péripates669
12.7.2 Trilobites671
12.7.3 Chélicérates672
12.7.4 Crustacés678
12.7.5 Trachéates (Myriapodes et Insectes)684
12.8 Mollusques (organismes à corps mou)698
12.9 Lophophoriens et Branchiotrèmes707
12.10 Échinodermes ("peau avec piquants")710
12.11 Cordés ("animaux à corde")716
Tégument717
Squelette725
Système nerveux740
Appareil circulatoire sanguin742
Appareil uro-génital745
12.11.1 Tuniciers (= Urocordés)754
12.11.2 Acrâniens (= Céphalocordés)756
12.11.3 Agnathes (sans mâchoires)759
12.11.4 Chondrichthyens (Poissons cartilagineux)760
12.11.5 Ostéichthyens (Poissons osseux)763
12.11.6 Amphibiens (Batraciens)764
12.11.7 Reptiles (animaux rampants)766
12.11.8 Oiseaux768
12.11.9 Mammifères (animaux pourvus de mamelles)772
Appendice777
Bibliographie782
Glossaire787
Index811