2- La cellule bactérienne Flashcards
Microbiologie : définition
science qui étudie les microbes
* simplification : microorganismes < à 1 mm
* communauté d’approche méthodologique:
- ne se voit pas à l’oeil nu
- isolement en culture pure à partir d’un mélange
- se développe souvent très vite
* Membres: bactéries, algues, champignons, virus
Taille des bactéries
*taille moyenne des cellules bactériennes : 1μm à 5 μm
Exemples:
- Escherichia coli: 1/2μm
- Bacillus anthracis: 2/5μm
=> plus petite bactérie : Mycoplasma pneumoniae => 0,3 μm
=> plus grande: Thiomargarita namibiensis => 100-200 µm
- Cellule eucaryote : 6μm à 100 μm
Exemples: - Cellule d’oignon: 60μm
- Cellule de Grenouille: 60μm
- Cellule de levure: 6μm
coloration de Gram (1884)
- Principe : résistance de certaines bactéries à une décoloration par
l ’alcool
=> 2 grandes catégories de bactéries - Protocole :
- Coloration au cristal violet
(+ fixation au lugol) - Décoloration courte et
brutale (éthanol/acétone) - Contre-coloration : Safranine
=> l ’épaisse paroi des Gram+ a ralenti la décoloration contrairement aux Gram (-)
*Résultat : - violette: résistent à la décoloration: Bactéries à Gram positif
=> ex: Bacillus subtilis - rose: se décolorent (recolorées ensuite): Bactéries à Gram négatif
=> ex: E. coli
Gram (+)
- Modèle d’étude: Bacillus subtilis
- Violette à la coloration de Gram
- 1 seule membrane
- aspect lisse
- peptidoglycane épais (plusieurs couches)
- Acide téichoïque et lipotéichoïque (attachés respectivement au peptidoglycane et à la membrane)
- espace périplasmique : espace entre le peptidoglycane et la membrane plasmique
Gram (-)
- modèle d’étude : E. Coli
- Rose à la coloration de Gram
- peptidoglycane fin entre 2 membrane lipidiques
- aspect bosselé
- Lipoprotéines de Braun : attache la mb externe au peptidoglycane
- Porines : permet de faire passer eau et nutriments à travers la mb externe
- Hérissée de LPS (Lipo Poly Saccharides)
- espace périplasmique : espace entre le peptidoglycane et les membranes plasmiques
membrane cellulaire / cytoplasmique
- Bicouche phospholipides/protéines
mosaïque fluide. => mobilité des protéines…et des lipides! - Fonction:
- Barrière : intérieur/extérieur d’où perméabilité sélective
- Transport sélectifs grâce aux protéines
- Protéines: transport, respiration, sécrétion…
- Les lipides des membranes:
- Bactéries : bicouche lipidique : QUE des phospholipides (liaison ester R-CO-O-R’)
- Archées (d) : monocouche lipidique (liaison éther R-O-R’)
- Eucaryotes : bicouche lipidique : phospholipides, triglycérides, cholestérol
peptidoglycane
- Polymère de NAG ∕ ANAM en ß-1,4
- NAG : N-acétyl glucosamine
- ANAM : acide N acétyl muramique
- Chaque ANAM possède une chaîne peptidique
- Des chaînes peptidiques sont reliées entre elles par des ponts peptidiques
- permet de résister à la pression osmotique (jusqu’à 100 atm) et de donner la forme à la cellule (pas de cytosquelettes chez les procaryotes)
- Spécificités Gram -
- Chaîne peptidique:
1- L-alanine
2- D-glutamic acid
3- Meso diaminopimelic acid
4- D-alanine - Le pont peptidique se forme entre les Meso diaminopimelic acid et les D-alanine
- Seules certaines chaînes sont activées et reliées => permet de s’adapter aux défenses de l’hôte
- Spécificités Gram +
- Chaîne peptidique:
1- L-alanine
2- D-glutamic acid
3- L-lysine
4- D-alanine - Le pont peptidique se forme entre les L-lysines et les D-alanine via un pentaglycine cross-link
- Toutes les chaînes sont activées
LPS
- lipopolysaccharide
- composé de :
- Lipide A (acide gras + disaccharide diphosphate)
- Core polysaccharide
- Antigène-O (répété plusieurs dizaines de fois) => gal - rha (abe)-man
structures du cytoplasme
- Pas de noyau (pas de membrane nucléaire)
-1 seul chromosome circulaire condensé dans le cytoplasme - chromosome + ARN + protéines = nucléoide
- Réplication du chromosome sans fuseau achromatique (microtubules)
-Pas d’état spécifique de l’ADN (mitose ou méiose) …
-Donc pas de phase (G1, S, G2, M)…déroulement dans la continuité - Pas de compartimentation => transcription + traduction simultanée
- Génétique : pas d’introns => intégralité du génome est codant
- Ribosomes : 70S (30S +50S)
Structures facultatives
a) couche S
b) Les exopolysaccharides
c) Les Pili (fimbriae)
d) Les flagelles
e) l’endospore bactérienne
couche S
- Structure : polymère (glyco)protéique associé en réseau (autoassemblage)
=> polymériasation (en général) au dessus de l ‘enveloppe - Fonction : cuirasse de protection
-> (pathogènes : peptides antimicrobiens)
-> (archées : élément structural)
Les exopolysaccharides
- Structure : polymère glycanique associé en réseau
=> peut former un mucus ou pas - Fonction :
-> tenue de camouflage (bactériophages)
-> Lutte contre la dessiccation
-> Ciment du biofilm (1 sucre peut lier jusqu’à 80 fois son poids en eau)
-> protection contre la phagocytose
Les Pili (fimbriae)
- nombre: dizaine à milliers
- longueur variable (1 à qq µm)
- diamètre : 3 à 10 nm
- souples ou rigides
- Structure : polymère protéique
(pilines) associé en fibre - Fonction : adhésion
(mobilité, T4P), reconnaissance, traction
-> Adhésines au bout de la protéine
-Cas particulier: Pili sexeuel
-> bactéries F(+) harponne des bactéries F(-) pour se transmettre des plasmides
Les flagelles
- Fonction : mobilité
- nombre: 1 à plus de 20
- diamètre : 20 nm, hélicoïdal
- longueur : 6 à qq dizaines de µm
- Structure Gram (+) :
- polymère protéique
(flagelline) associé en fibre - 2 anneaux dans la membrane plasmique
- crochet pour relier les 2
- Structure Gram (-):
- polymère protéique
(flagelline) associé en fibre - 1 (anneau L) dans mb externe
- 1 anneau P dans peptidoglycane
- 1 anneau MS adjacent à la mb cytoplasmique (côté périplasme)
- 1 anneau C adjacent à la mb cytoplasmique (côté cytoplasme)
- le cylindre axial relie les anneaux L, P et MS au crochet
- le crochet relie le cylindre axial au filament de flagelline
- les anneaux MS et C sont reliés à travers la mb plasmique par des protéines Fli (complexes d’inversion) et entouré par des protéines Mot
plasmides
Les fonctions des gènes variables:
* Les plasmides R (résistance)…transfert d’une bactérie à une autre …comme F!
Mais avec une ou des résistances aux antibiotiques!
* Les plasmides de virulence portant tout ou partie des gènes de virulence d’une
bactérie Shigella (homme), Salmonella (homme et animal), Agrobacterium
(plantes)….
* Les plasmides de symbiose portant tout ou partie des gènes de de symbiose avec
une plante légumineuse tel les Rhizobium et Sinorhizobium
* Les plasmides de détoxication portant des gènes codant des protéines
permettant de supporter les métaux lourds (Cd, Ni…)
* Les plasmides portant des gènes codant des bactériocines qui sont des toxines
protéiques pour tuer d’autres bactéries (Escherichia coli et bien d’autres)