Composition, Structure des bactéries

Question 1

Composition chimique de la bactérie

Answer 1

• La bactérie est composée majoritairement de carbone (50%), oxygène (20%), azote (14%), hydrogène (8%), phosphore (3%), potassium (2%), soufre (1%) et d’autres éléments en plus faible quantité (comme calcium, magnésium, chlore, fer, cuivre, molybdène, zinc, manganèse) (Page 37).
  
  • Ces éléments constituent la matière sèche des bactéries, qui représente environ 30% du poids humide.
  • La composition macromoléculaire inclut protéines, ARN, ADN, lipides, lipopolysaccharides, muréine, etc.

Question 2

Organisation et caractéristiques générales des bactéries

Answer 2

• Ce sont des organismes procaryotes, sans noyau différencié.
  
  • Il existe des milliers d’espèces bactériennes, identifiées par des caractéristiques biochimiques, enzymatiques, ARN 16S, séquences génomiques…
  • La composition moyenne d’une bactérie est environ 50% protéines et 25% ARN.
  • Les espèces sont définies comme des ensembles d’isolats ou souches proches, découverts dans la nature ou créés artificiellement par génétique.
  • Les souches peuvent être stockées par lyophilisation, cryoconservation ou sous forme de spores (Page 39).

Question 3

Croissance bactérienne

Answer 3

• La croissance bactérienne est dynamique et s’adapte aux conditions du milieu extérieur.
  
  • Durant la phase exponentielle, la croissance est balancée, c’est-à-dire que chaque composant de la cellule augmente proportionnellement.
  • La majorité (96%) de la masse cellulaire est constituée de macromolécules communes aux eucaryotes et aux procaryotes, avec quelques exceptions spécifiques aux bactéries (ex. lipopolysaccharides, muréine) (Pages 40-41).

Question 4

Taille et composition d’une cellule bactérienne moyenne

Answer 4

• Le poids sec d’une cellule d’Escherichia coli est d’environ 2,8 x 10^-13 g.
  
  • La taille est petite (environ 2 μm de long et 0,5 μm de large), ce qui permet un grand rapport surface/volume favorable aux échanges rapides avec le milieu et à un métabolisme très rapide (Pages 46-47).
  • Environ 1800 protéines différentes sont présentes, représentant 55% de la masse sèche.
  • L’ADN constitue environ 3%, formé par un chromosome (nucléoïde) et parfois des plasmides.
  • L’ARN représente environ 20%, avec une majorité d’ARN ribosomique (81%), puis ARN de transfert (15%) et ARN messager (4%).
  • Les lipides (9%) sont essentiellement des phospholipides membranaires, et d’autres composants comme les lipopolysaccharides (3,5%) et la muréine (3,5%) jouent des rôles de protection et structure (Pages 47-49).

Question 5

Organisation ultrastructurale de la cellule procaryote

Answer 5

• Les bactéries n’ont pas d’organites comme réticulum, Golgi, lysosomes, mitochondries, chloroplastes, ni noyau avec membrane.
  
  • Leur ADN, ARN et machinerie de traduction sont en contact direct, ce qui permet une traduction très rapide.
  • La cellule est non compartimentée et de petite taille, ce qui facilite ces interactions (Pages 51-58).

Question 6

Variété dans la structure de l’enveloppe bactérienne

Answer 6

• Il existe une différence importante entre bactéries à Gram positif et Gram négatif, notamment au niveau de la paroi (présence de peptidoglycane et lipopolysaccharides).
  
  • Les archées ont une structure d’enveloppe différente (Pages 59-60).

Question 7

Classification des bactéries dans les trois domaines du vivant

Answer 7

• Les bactéries (Bacteria), les archées (Archaea) et les eucaryotes (Eucarya) forment les trois grands domaines du vivant.
  
  • Exemples d’espèces bactériennes : Bacillus subtilis et Escherichia coli (Page 61).