cours 14 mars: cellules procaryotes bactéries structure Flashcards
1
Q
2 types de cellule
A
- procaryote: sans noyau
- eucaryote: avec noyau
2
Q
différences entre cellules procaryotes et eucaryotes
A
- structurales
= organites ou non - stratégie pour accomplir les même fonction physiologiques et reproductives
- cellule eucaryote apparaît environ 1.5 milliards d’années après la cellule procaryote
3
Q
similitudes entre cellules procaryotes et eucaryotes
A
- biochimiques et fonctionnelle
= voies métaboliques
= molécule fondamentale du vivant
= code génétique - les deux cellules dérivent d’une cellule unique
= LUCA
4
Q
organismes selon le type de cellule
A
cellule procaryote: organismes unicellulaires
cellule eucaryote: organismes unicellulaires et pluricellulaires
5
Q
cellules procaryotes: classification: bactéries
A
les vraies bactéries, dont les bactéries contemporaines les plus communes
6
Q
cellules procaryotes: classification: archées
A
- descendants modernes d’une ancienne forme de cellules procaryotes
- diffèrent autant des bactéries que des cellules eucaryotes: un groupe à part
- découvertes dans des milieux hostiles semblable à la Terre primitive mais qui existent ailleurs
= ex: estomac
7
Q
archées: caractéristiques qui expliquent pourquoi elles ne seront pas vues dans le cours
A
- elles ont été découvertes tardivement
- on pensait qu’elles étaient des bactéries jusqu’en 1977
- elles sont moins bien connues
8
Q
bactéries: rôles (3)
A
- dominent la biosphère par leur nombre et leur activité métabolique
- décomposent les organismes morts
- ont colonisé les endroits les plus hostiles de la biosphère
9
Q
bactéries: rôles: dominent la biosphère par leur nombre et leur activité métabolique
A
- passent inaperçues (petite taille) sauf quand elles causent des maladies chez les humains, animaux ou plantes
- majoritairement inoffensives
10
Q
bactéries: rôles: décomposent les organismes morts
A
- recyclent les éléments chimiques vitaux
- les cellules eucaryotes ont besoin des cellules procaryotes, pas l’inverse
11
Q
bactéries: caractéristiques
A
- sans noyau
- petite taille
- une paroi externe s’ajoute à la membrane plasmique
= sauf pour les bactéries mycoplasmes - génome réduit: 1 molécule d’ADN
= 1 chromosome
= analogie pour les cellules eucaryotes mais sans histone - pas d’organites
12
Q
bactérie: morphologie (formes)
A
- sphérique: les coques
- en batônnet: les bacilles
- en spirale: les spirilles
13
Q
bactérie: structure première
A
- cellule de l’externe vers l’interne
1.1. membrane plasmique
1.2. cytoplasme: nucléoïdes, plasmide, inclusions
14
Q
bactérie: 1ère structure: membrane plasmique: composition
A
- bicouche de phosphoglycérolipides
- sans cholestérol
= sauf pour les mycoplasmes - avec des protéines intrinsèques
= dont les enzymes nécessaire à la synthèse d’ATP
15
Q
bactérie: 1ère structure: membrane plasmique: mycoplasmes
A
- sans paroi externe pour les protéger
- ont du cholestérol dans leur membrane
= ne le synthétise pas
= le dérobent aux cellules animales infectées - causent des infections pulmonaires et des infections génitales transmises sexuellement
16
Q
bactérie: 1ère structure: membrane plasmique: hopanoïdes
A
dans la membrane plasmique de certaines bactéries vivant en milieux difficiles
- stéroïde semblable au cholestérol, mais possède 5 cycles au lieu de 4
- augmenteraient sour certaines conditions
17
Q
bactérie: 1ère structure: membrane plasmique: membrane plasmique et cytoplasme
A
chez certaines bactéries, membranes dans le cytoplasme
- invagination de la membrane plasmique
= peuvent s’être détachées ou y rester reliées
- ont les enzymes catalysant la production d’ATP
18
Q
bactérie: 1ère structure: cytoplasme: nucléoïdes
A
région où se situe l’unique chromosome
- 1 molécule d’ADN fermée en boucle
- attachée à la membrane plasmique par des nucléotides spécifiques
- pas d’histones
- enzymes nécessaires à la:
= réplication
= transcription
= réparation
19
Q
bactérie: 1ère structure: cytoplasme: plasmide
A
- pas chez toutes les espèces de bactéries
- anneau(x) d’ADN plus petit(s) que le chromosome
= quelques gènes (20aine max)
= ajout d’informations
= favorise la survie des bactéries dans un environnement inadéquat
== métabolisme de nutriments inhabituels
== production de toxines
== résistance aux antibiotiques - se réplique indépendamment de l’ADN chromosomique
- transférable à une autre bactérie, parfois d’une autre espèce
- peut s’intégrer au chromosome de la cellule hôte
20
Q
bactérie: 1ère structure: cytoplasme: inclusions
A
réserves de matière organique ou inorganique
- accumulées sous certaines conditions
- entourée d’une membrane ou non
= si oui, monocouche de phosphoglycérolipides ou protéine amphipathique
- inclusions autres que réserve de matière: magnétosomes
= entourée d’une membrane typique qui est une invagination de la membrane plasmique
21
Q
cytoplasme: matière organique (2)
A
- granules de glycogène
- granules lipidiques de polyhydroxybutyrate (PHB)
22
Q
cytoplasme: matière organique: granules de glycogène (4)
A
- chaîne d’a glucose
- petits granules dispersés dans le cytoplasme
- entourés d’une membrane monocouche ou non
- source de C et d’énergie
23
Q
cytoplasme: matière organique: granules lipidiques de polyhydroxybutyrate
A
- hydrophobes
- membrane monocouche
- source de C et d’énergie
24
Q
cytoplasme: matière inorganique (2)
A
- granules de polyphosphate
- granules de soufre
25
cytoplasme: matière inorganique: granule de polyphosphate
- hydrophobes
- non entourés de membrane
- réserve de P
26
cytoplasme: matière inorganique: granules de soufre
- entourés d'une membrane monocouche
- chez les bactéries photosynthétiques
27
cytoplasme: inclusions autres que les réserves
magnétosomes: inclusions permanentes dont le nombre varie selon l'espèce bactérienne qui le possède
- membrane bicouche typique reliée à la membrane plasmique
- contiennent du fer
= détectent le champ magnétique terrestre
= ces bactéries s'orientent par rapport au champ magnétique
28
bactéries magnétotactiques
- découvertes en 1963/1975 dans l'eau (sédiments) et dans la boue
- Gram -
- micro-aérophiles
= aiment peu l'O2
- flagellées
- leur magnétosomes leur permettent de s'enfoncer dans les sédiments
29
bactéries: deuxième structure
2. de l'interne vers l'externe pour les structures additionnelles: pas retrouvées chez toutes les bactéries
2.1. paroi
2.2. espace périplasmique
2.3. structures périphériques
- glycocalyx
- fimbriae et pili
- flagelle
30
bactéries: 2e structure: paroi
- paroi externe à la membrane plasmique
= présente pour toutes les bactéries, sauf les mycoplasmes
- 1 ou 2 éléments selon le type de bactérie (Gram + ou -)
= peptidoglycane seul
= peptidoglycane + membrane externe
31
bactéries: 2e structure: peptidoglycane composition
des lipoprotéines le relient au feuillet externe de la membrane plasmique
32
bactéries: 2e structure: peptidoglycane: portions (2)
1. portion glycane
2. portion peptidique
33
bactérie: 2e structure: peptidoglycane: portion glycane
glucides
- polymère de glucides modifiées: répétition de deux monosaccharides aminés (N) en alternance et en même nombre
1. acide N-acétylmuramique (NAM)
2. N-acétylglucosamine (NAG)
= reliés entre eux par liaison glycosidique (condensation + liaison covalente entre les résidus)
= NAM et NAG sont des hexoses sous forme cyclique suivant une liaison hémiacétale
34
bactérie: 2e structure: portion peptidique
peptides
- 4 acides aminés = tétrapeptide
= après condensation, les 4 résidus sont liés par liaison peptidique covalente
- il y a des acides aminés de type D (pas dans les protéines) et des acides aminés de type L des protéines (isomères)
- la composition exacte en acides aminés varie en fonction de l'espèce bactérienne
- chaque tétrapeptide va établir une liaison covalente avec un NAM
35
peptidoglycane: épaisseur
les glucides et les peptides forment un nombre de couche variable, selon l'épaisseur du peptidoglycane
- si la bactérie n'a pas de membrane externe: épais peptidoglycane
- si la bactérie a une membrane externe: mince peptidoglycane
36
paroi peptidoglycane: partie peptidique: liaison entre eux
- les tétrapeptides, sur la même couche ou sur des couches différentes) sont liés directements entre eux (si assez proches)
- sont surtout relliés par pont interpeptidique pentalglycines (ponts 5-gly)
37
paroi peptidoglycane: sans membrane externe: acides (2)
le peptidoglycane épais est traversé par les polysaccharides
- acides lipotéichoïque
- acides téichoïque
38
paroi peptidoglycane: sans membrane externe: acide lipotéichoïque
- traverse l'épaisseur du peptidoglycane
- ancré dans la partie hydrophyle de la membrane plasmique
39
paroi peptidoglycane: sans membrane externe: acide téichoïque
- molécule moins longue
- pass ancrée dans la membrane plasmique
40
paroi peptidoglycane: sans membrane externe: composition acide lipotéichoïque et acide téichoïque
squelette de glycérolphosphate ou de ribotol phosphate sur lequel sont fixés:
- des sucres
- des acides aminés
41
paroi peptidoglycane: membrane externe: composition (3) + fonction (1)
- bicouche lipidique
- lipoprotéines
- protéines dans la membrane
- fonction de protection
42
paroi peptidoglycane: membrane externe: bicouche lipidique (composition)
les deux feuillets diffèrent
1. interne typique: phosphoglycérolipides
2. externe atypique: lipopolysaccharides
43
paroi peptidoglycane: membrane externe: lipoprotéines (fonction)
relient le feuillet interne de la membrane externe au peptidoglycane
44
paroi peptidoglycane: membrane externe: protéines dans la membrane (types)
1. intrinsèque
2. porine
- les pores facilitent le passage de petites molécules
45
paroi peptidoglycane: membrane externe: fonction de protection
- solide, ferme et flexible
- poreuse: bon pour le transport
- protection contre l'hypotonicité du milieu
- pas de protection contre l'hypertonicité du milieu
- aide au maintien de la forme
- protection contre certains antibiotiques
46
paroi peptidoglycane: membrane externe: protection contre l'hypotonicité du milieu
- les bactéries vivent dans un milieu dilué
- sans la paroi, l'eau entrerait dans la cellule (par osmose)
= la cellule éclaterait
47
paroi peptidoglycane: membrane externe: pas de protection contre l'hypertonicité du milieu
- l'eau sort de la cellule
= la cellule s'affaisse
- les viandes salées et les confitures sucrées se conservent longtemps car le sel et le sucre (qui créent un milieu hypertonique) tuent les bactéries
48
paroi peptidoglycane: membrane externe: aide au maintien de la forme
formes: coque, batônnet, spirille
- ne confère pas la forme, mais aide à son maintien
49
structure bactérie: espace périplasmique: caractéristiques
espace entre la membrane plasmique et la membrane externe/peptidoglycane
- protéines:
= navettes (protéines de liaison)
= exoenzymes
= chimiorécepteurs
50
espace périplasmique: protéines navettes
- protéines de liaison
- transportent les substances extérieures à travers le peptidoglycane
- les livrent à des transporteurs de la membrane plasmique
51
espace périplasmique: exoenzymes
- dégradent les macromolécules des milieux externes en fragments qui peuvent traverser la membrane cellulaire et servir à la bactérie (car pas d'endocytose)
- dégradent les toxines pour la bactérie
52
bactéries: structure: de l'interne vers l'externe: structures périphériques à la paroi (3)
1. glycocalyx
2. fimbriae et pili
3. flagelle
53
structure périphériques à la paroi: glycocalyx caractéristiques
- couche de polysaccharides autour de la paroi bactérienne
- pas présente chez toutes les espèces de bactéries
= peut dépendre des conditions externes
54
structure périphériques à la paroi: glycocalyx: 2 types
1. type mucoïde
2. type capsule
55
structure périphérique à la paroi: glycocalyx type mucoïde
- diffuse, pas de limite nette
- s'enlève facilement
- fonction d'adhérence
- fonction de protection contre:
= la déshydratation
= la perte de nutriments
56
structure périphérique à la paroi: glycocalyx type capsule
- bien structurée: limite plus nette
- s'enlève difficilement: colle à la paroi
- fonction d'adhérence
- fonctions de protection contre:
= la déshydratation
= la phagocytose des cellules immunitaires des eucaryotes infectés
= bactériophages et détergents
- réserve d'éléments nutritifs
57
structure périphérique à la paroi: glycocalyx fonction d'adhérence
effet de groupe:
-à un substrat
- à d'autres bactéries: une colonie
= streptocoque (Gram+) dans la gorge: forme une chaîne linéaire donc résistent mieux au lavage de la salive
= staphylocoque (Gram +) dans la gorge: forment des grappes donc résistent moins bien à la déglutition
58
structure périphérique à la paroi: fimbriae
- appendices courts
- ~ droits et minces
- tout autour de la bactérie
- pas chez les bactéries sans membrane externe
= mais, pas chez toutes les bactéries avec membrane externe
- permettent aux bactéries d'adhérer les unes aux autres ou à un substrat spécifique
59
structure périphérique à la paroi: fimbriae composition et emplacements
- composée de:
= sucre
= protéine piline
= phosphate
- ancrée dans la membrane plasmique
= traversent le peptidoglycane et la membrane externe
60
structure périphérique à la paroi: flagelle utilité
la moitié des espèces bactériennes, avec ou sans membrane externe dans leur paroi, se déplacent activement grâce à un ou des flagelles
61
structure périphérique à la paroi: flagelle nombre
le nombre de flagelle varie selon l'espèce de bactéries
- monotriche: 1 flagelle polaire
- lophotriche: touffe de flagelles à 1 pôle ou aux 2 pôles
- péritriche: autour de la bactérie
62
structure périphérique à la paroi: flagelle caractéristiques
- cylindre semi-rigide qui se regénère en cas de bris
- la paroi du cylindre est composée de molécules de protéines flagelline
= synthétisées par des ribosomes du cytoplasme sous la flagelle
= transportées dans la lumière jusqu'à l'extrémité du flagelle
= s'assemblent à l'extrémité
63
structure périphérique à la paroi: flagelle: essieu et rondelles
le flagelle est attaché à la membrane plasmique par un crochet fixé à un essieu entouré de rondelles enchâssées dans la membrane plasmique
- essieu: moteur qui fait tourner le flagelle
= peut tourner dans les deux sens et changer la direction de déplacement
- rondelles: stabilise le flagelle sur la base
- si la bactérie a une membrane externe: 2e jeu de rondelles
64
particularités des archées: similitude et différence avec bactéries (2)
- comme les bactéries:
= petite taille
= mêmes formes: sphériques, bâtonnets, spirales
= une seule molécule d'ADN
- diffèrent des bactéries en adaptation à leur milieu
65
archées membrane plasmique: adaptation aux milieux extrêmes (comparaison bactéries archées)
- leurs phosphoglycérolipides ont des chaînes de C ramifiées plutôt que simples
- diéthers (R-O-R) du glycérol plutôt que diesters (R-COO-R) du glycérol
- tétraéthers du glycérols, où les lipides forment une chaîne continue d'une face à l'autre
- pas d'hopanoïdes
66
archées: cytoplasme
- molécule d'ADN unique associée à des protéines comparables aux histones des cellules eucaryotes
- certaines espèces possèdent un ou des plasmides
= fonctions moins bien connues, mais surement comparable aux plasmides bactériens
67
archées: paroi
pseudopeptidoglycane
- épais
- diffère quelque peu du peptidoglycane
= N-acétylglucosamine
= acide N-acétylosaminuronique (au lieu d'acide N-acétylmuramique NAM) relié au tétrapeptide
- propriétés et fonctions semblables au peptidoglycane des bactéries
- pas de membrane externe
= ne résisterait pas aux environnements extrêmes
68
archées: 3 groupes
1. méthanogènes
2. halophiles extrêmes
3. thermoacidophiles
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archées: méthanogènes
- découvertes en premier
- productrices de méthane CH4
- coques ou bâtonnets
- chimioautotrophes
- anaérobie stricte
= marais et marécages
= tubes digestif des termites et des ruminants
= environnements extrêmes
70
archées: halophiles extrêmes
- dans des milieux très salés
= ex: mer morte
- cytoplasme riche en sel KCL
= évite la perte d'eau par osmose
- autres adaptations cellulaires
71
archées: thermoacidophiles
- dans des endroits très chauds et très acides
= sources thermales, cheminées sous marines. endroits très pollués
- aérobies ou microaérophiles
- certaines anaérobies strictes
