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Biologie A23 > cours 8 (final) > Flashcards

cours 8 (final) Flashcards

1
Q

Quels sont les 5 composants fondamentales de la cellule?

A
  1. membrane plasmique: bicouche lipidique qui délimite la ¢
  2. cytoplasme: milieu liquide dans lequel se déroulent les réactions chimiques
  3. ADN: matériel héréditaire et système d’exploitation de la ¢
  4. ribosomes: où sont traduits les ARNm en protéines
  5. ATP: apporte l’énergie nécessaire aux réactions métaboliques
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Q

Quels sont les deux types de cellules et leurs différences

A

2 grands types de ¢
* procaryote: sans noyau
* eucaryote: avec noyau
+ autres différences:
* structurales (organites ou non)
* stratégies pour accomplir les mêmes fonctions physiologiques et reproductives

similitudes biochimiques et fonctionnelles
* molécules fondamentales du vivant
* code génétique
* voies métaboliques

les 2 types dérivent d’une ¢ unique, LUCA, il y a ~3,8 m.a.
* ¢ eucaryote apparaît ~1,5 m.a. après ¢ procaryote
(pas après LUCA, il y a eu des ¢ procaryotes avant LUCA

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3
Q

À quels règnes chaque type de cellules appartiennent?

A

les ¢ procaryotes appartiennent
au règne des Monères
(du grec monos = unique, unicellulaire)

les ¢ eucaryotes appartuennent
aux règnes des
* Protistes (unicellulaires)
* Mycètes (uni- et pluricellulaires)
* Plantes (pluricellulaires)
* Animaux (pluricellulaires)

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4
Q

Quels sont les deux types de cellules procaryotes?

A
  1. bactéries = ou eubactéries = vraies bactéries
    * dont les bactéries contemporaines les + communes
    * Ex: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus, Salmonella,
    Lactobacillus, cyanobactéries
  2. archées (autrefois appelées archébactéries)
    * descendants modernes d’une ancienne forme de ¢ procaryote
    * diffèrent autant des bactéries que des eucaryotes Þ groupe à part
    * découvertes dans des milieux hosAles semblables à la Terre
    primiAve mais existent ailleurs, ex. dans l’estomac
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5
Q

quels sont les role des bactéries

A
  • dominent la biosphère par leur nombre et leur acLvité
    métabolique
  • mais passent inaperçues … (elles sont tellement peAtes!)
  • … sauf si elles causent des maladies (humains, animaux, plantes)
  • majoritairement inoffensives
  • décomposent les organismes morts Þ recyclent les
    éléments chimiques vitaux
  • les eucaryotes ont besoin des procaryotes, pas l’inverse
    (les procaryotes sont apparus bien avant avant les eucaryotes)
  • ont colonisé les endroits les + hosLles de la biosphère
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6
Q

quels sont les caractéristiques des cellules procaryotes?

A
  • sans noyau
  • de peLte taille: < 1 à 10 μm
  • une paroi externe s’ajoute à la membrane plasmique (sauf chez les bactéries mycoplasmes)
  • génome réduit: 1 molécule d’ADN = 1 « chromosome »
  • «chromosome» par analogie aux ¢ eucaryotes, mais sans histones,
    sauf chez les archées qui possèdent des protéines comparables
  • pas d’organites (ou organelles)
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7
Q

quel est la morphologie de la cellule procaryote

A

3 formes
* sphérique: les coques
* en bâtonnet: les bacilles
* en spirale: les spirilles

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8
Q

de quoi est formé la membrane des bactéries

A
  • bicouche de phosphoglycérolipides
  • sans cholestérol (sauf les mycoplasmes)
  • avec des protéines intrinsèques
    • dont les enzymes pour la synthèse d’ATP:
      FoF1ATPases (cours du 1 dec)
      (dans la membrane d’organites chez les ¢ eucaryotes)
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9
Q

Explique une cellule qui fait exception pour leur membrane plasmique

A

bactéries mycoplasmes: sans paroi externe pour les protéger
* ont du cholestérol dans leur membrane
- ne le synthé8sent pas
- le dérobent aux ¢ animales infectées
* causent des infecAons pulmonaires et des infecAons
génitales, transmises sexuellement

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10
Q

En quoi la membrane des hopanoides est différente

A

certaines bactéries vivant en milieux difficiles (≠ des archées)
ont des hopanoïdes dans leur membrane plasmique
* semblables au cholestérol (stéroïde), mais 5 cycles au lieu de 4
* les hopanoïdes augmenteraient en certaines conditions
* sont absents chez les archées, qui vivent pourtant en milieu
extrême

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11
Q

En quoi la membrane plasmique des archées est différente

A

archées: adaptaLon à des milieux extrêmes
* leurs phosphoglycérolipides ont des chaînes de C ramifiées,
plutôt que simples
* diéthers (R-O-R) du glycérol (glycerol-O-chaine c) au lieu de diesters (R-COO-R)
de glycérol (glycerol-COO-chaine c)
* tétraéthers du glycérol (diapo 17), où les lipides forment une chaîne
conAnue d’une face à l’autre

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12
Q

Quels sont les différences entre la liaison ester des lipides eubactériens et les lipides archéebactérien

A

lipides eubactériens:
liaison ester
R-COO-R
glycérol-COO-chaîne C

lipides archéebactérien
liaison éther
R-O-R
glycérol-O-chaîne C

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13
Q

explique une particularité de certaines bactéries: une membrane dans le cytoplasme

A

membranes dans le cytoplasme chez certaines bactéries
* invaginaAons de la membrane plasmique
* peuvent s’être détachées de la membrane plasmique ou y rester reliées
* ont les enzymes FoF1ATPases qui produisent de l’ATP

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14
Q

Qu’est-ce que le nucléoïde et sa fonction dans le cytoplasme de la cellule

A
  • région où se situe l’unique « chromosome »
  • 1 molécule d’ADN bicaténaire fermée en boucle
  • attachée à la membrane plasmique par des nucléotides spécifiques
  • pas d’histones (protéines qui compactent, protègent l’ADN) sauf chez les archées: protec8on en milieu extrême
  • enzymes nécessaires à la
    • réplica8on
    • transcrip8on
    • répara8on
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15
Q

Qu’est-ce que le plasmide et sa fonction dans le cytoplasme de la cellule

A
  • pas chez toutes les espèces de bactéries
  • certaines espèces d’archées possèdent un ou des plasmides
  • anneau(x) d’ADN + peLt(s) que le chromosome
  • quelques gènes (~20)* Þ ajout d’informaAon Þ favorise la survie
    des bactéries dans un environnement inadéquat
    • métabolisme de nutriments inhabituels
    • produc8on de toxines
    • résistance aux an8bio8ques (prochain cours)
  • le plasmide se réplique indépendamment de l’ADN chromosomique
  • transférable à autre bactérie, parfois d’une autre espèce
  • peut s’intégrer au chromosome de la ¢-hôte
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16
Q

Qu’est-ce qu’un phage?

A

un type de virus qui infecte une bactérie

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17
Q

Qu’est-ce que l’inclusion et sa fonction dans le cytoplasme de la cellule

A
  • réserves de matière organique ou inorganique
  • accumulées dans certaines conditions
    Ex: si un élément nutritif est en excès dans le milieu Þ mis en réserve dans la bactérie pour être utilisé + tard
  • entourées d’une membrane ou non
  • si entourées d’une membrane monocouche de phosphoglycérolipides (plutôt que la bicouche habituelle) ou protéine amphipathique
  • inclusions autres que des réserves: magnétosomes
    • chez certaines espèces de bactéries seulement
    • entourés d’une membrane typique qui est une invagina8on de la membrane plasmique
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18
Q

Quels sont les types d’inclusions organiques?

A

granules de glycogène (chaîne d’α-glucose)
* peAts granules dispersés dans le cytoplasme
* entourés ou non d’une membrane monocouche
* source de C et d’énergie

granules lipidiques de polyhydroxybutyrate (PHB)
* hydrophobes
* membrane monocouche
* source de C et d’énergie

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19
Q

Quels sont les inclusions inorganiques

A

granules de polyphosphate
* hydrophobes
* non entourés de membrane
* réserve de P

granules de soufre
* entourés d’une membrane monocouche
* chez les bactéries photosynthéAques
(ou cyanobactéries)

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20
Q

Qu’est-ce que l’inclusion magnétonome?

A
  • inclusions permanentes, pas une réserve
  • le nombre varie selon les espèces qui en possèdent
  • membrane bicouche typique reliée à la membr. plasmique
  • conLennent du fer (Fe)
  • détectent le champ magnéAque terrestre Þ
    ces bactéries s’orientent par rapport au champ magnéAque
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21
Q

comment a été découvert les inclusions magnétosome

A
  • découvertes en 1975 (1963 en fait) dans l’eau (sédiments) ou dans la boue
  • habitent à des laLtudes où les lignes du champ magnéLque sont à angle p/r à la surface de la Terre
    • Gram – (prochain cours)
    • micro-aérophiles (aiment peu l’O2)
    • flagellées (diapos 57-60)
  • leurs magnétosomes leur permettent de s’enfoncer dans les sédiments
22
Q

Quels sont les aventages des bactéries magnétotactiques?

A

grace a leurs inclusions magnétosome, ils peuvent migrer, es bactéries ont
inventé la boussole!

23
Q

explique la structure des parois pour les bactéries

A
  • la paroi est externe à la membrane plasmique
  • présente chez les bactéries, sauf chez les mycoplasmes (diapo 14)
  • présente chez les archées, mais un peu différente (diapo 46)
  • 1 ou 2 éléments, selon le type de bactérie (Gram + ou -)
    • peptoglycanes seuls (seulement la parois externe peptoglycane)
    • peptoglycane + membrane externe
24
Q

explique la composition de la paroi peptidoglycane

A

composé de deux portions:
1. portion glycane: glucydes
2. portion peptidique: peptides

25
Q

explique la composition de la portion glycane de la paroi peptidoglycane

A

portion glycane: glucides
* polymère de glucides modifiés =
répétition de 2 monosaccharides aminés (N), en alternance et en même nombre
* acide N-acétylmuramique = NAM
* N-acétylglucosamine = NAG
* reliés entre eux par liaisons glycosidiques (condensation puis liaison covalente)
* les glucides forment un nombre de couches variable, selon l’épaisseur du peptidoglycane (diapos 36-38)

les glucides NAM et NAG sont des hexoses (6C) sous
forme cyclique, suivant une liaison hémiacétale

26
Q

explique la composition de la portion peptidique de la paroi peptidoglycane

A
  • portion peptidique: peptides
  • 4 a.a. Þ tétrapeptides (tétra = 4)
  • à la suite d’une condensation, les 4 résidus
    d’a.a. sont reliés entre eux par liaisons
    peptidiques, covalentes
  • chaque tétrapeptide est lié de façon
    covalente à un NAM (jamais à NAG)
  • la composition exacte en a.a. varie
    selon les espèces bactériennes
  • il y a des a.a. de type D (non usuel) en
    + du type L commun (isomères)
  • les tétrapeptides sont reliés entre eux

❗3 ou 5 a.a. chez certaines espèces
de bactéries, donc pas tétrapep9des)

27
Q

explique la représentatyion simplifié de la paroi peptidoglycane

A
  • représentaLon simplifiée

porAon glycane: ….-NAM-NAG-NAM-NAG-NAM-….. (NAM et NAG sont reliés entre eux par des liaisons glycosidiques (covalentes), suivant une condensaDon)

porAon pepAdique: tétrapepAdes
* chaque tétrapeptide est attaché à un NAM (NAM et tétrapeptide sont liés par liaison covalente, suivant une condensation)
* les tétrapeptides sont reliés entre eux par des ponts interpeptidiques pentaglycines, ponts 5-Gly

28
Q

Quel est le lien entre la paroi peptidoglycane et la membrane externe?

A

nombre ± grand de couches de glucides-tétrapeptides, selon l’épaisseur du peptoglycane,
soit s’il y a ou non une membrane externe (membrane externe n’est pas la meme chose que membrane plasmique)

tout autour de la bactérie, plusieurs couches de glucides-tétrapeptides, reliés entre eux, forment une immense molécule de peptidoglycane d’épaisseur ± importante (de 2 à 40 nm), selon les espèces de bactéries

29
Q

Quels sont les autres composants de la membrane peptidoglycane?

A

Lipoprotéines relient le peptidoglycane avec le feuillet externe de la membrane plasmique

si la paroi est sans membrane externe, le pepLdoglycane
épais est traversé par des polysaccharides
* acide lipotéichoïque
- traverse l’épaisseur du pep8doglycane
-ancré dans par8e hydrophile de la membr plasmique
* acide téichoïque
- pas ancré dans la membrane plasmique
- molécule moins longue

l’acide lipotéichoïque et
l’acide téichoïque sont composés
* d’un squelele de glycérolphosphates ou
de ribitolphosphates sur lequel sont fixés
* des sucres
* des a.a.

30
Q

De quoi est composé la membrane externe des cellules qui en ont une?

A

bicouche lipidique: les 2 feuillets diffèrent
* interne typique: phosphoglycérolipides
* externe atypique: lipopolysaccharides (LPS)

protéines
* lipoprotéines relient la membrane
externe (son feuillet int.) au pepAdoglycane
* intrinsèques
* porines (diapos 39, 44, 49-50)
- les pores facilitent le passage de petites molécules

31
Q

explique la fonction de protection de la paroi

A

solide, ferme et flexible, poreuse (bon pour le transport)
* protection contre l’hypotonicité du milieu
- les bactéries vivent dans un milieu dilué
- sans la paroi, l’eau entrerait dans la ¢ (par osmose) = la ¢ éclaterait
* mais pas contre l’hypertonicité du milieu
- l’eau sort de la ¢ = la ¢ 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
* aide au maintien de la forme
- coque, bâtonnet, spirille (mais ne confère pas la forme)
* protection contre certains antibiotiques

32
Q

quel est la paroi des archées

A
  • pseudopeptidoglycane
  • diffère chimiquement du peptidoglycane
  • N-acétylglucosamine, NAG
  • acide N-acétylosaminuronique (au lieu de l’acide N-acétylmuramique, NAM), auquel est relié le tétrapeptide
  • propriétés semblables et fonctions semblables au peptidoglycane des bactéries
  • pas de membrane externe
  • elle ne résisterait pas aux environnements extrêmes
33
Q

qu’est-ce que l’espace periplasmique

A

strictement parlant:
* espace entre la membrane plasmique et la paroi

usage courant:
* espace entre la mb plasmique et la mb externe
-> le pepAdoglycane est dans cet espace
or, plusieurs bactéries sont sans membrane externe!

à retenir: les protéines présentes
* protéines de liaison ou navettes
* exoenzymes
* chimiorécepteurs

34
Q

Quels sont les différences entre les deux types de protéines se retouvant dans l’espace périplasmique

A

navettes = protéines de liaison
* transportent des substances externes vers le cytoplasme
* les livrent à des transporteurs de la membrane plasmique

exoenzymes
* dégradent les macromolécules du milieu externe en fragments qui peuvent traverser la membr. cellulaire et servir à la bactérie (car pas d’endocytose)
* dégradent les toxines pour la bactérie

35
Q

Qu’est-ce que la structure périphérique de la cellule

A

à l’extérieur de la paroi
* pas chez toutes les bactéries

36
Q

Quelles sont les fonctions de la structure périphérique de la cellule?

A

protection
* adhérence
* locomotion

37
Q

Quels sont les différences sortes de structure périphérique de la cellule?

A
  • glycocalyx
  • fimbriae et pili
  • flagelle
38
Q

explique la structure périphérique glycocalyx

A
  • couche de polysaccharides autour de la paroi bactérienne
  • pas présente chez toutes les espèces de bactéries
  • peut dépendre des condiAons externes (ex. nutriments)
39
Q

Quels sont les deux types de structure périphérique glycocalyx

A

type mucoïde

  • diffuse, pas de limite nette
  • s’enlève facilement
  • fonction d’adhérence
  • fonc8ons de protec8on contre la déshydrata8on et la perte de nutriments

type capsule

  • bien structurée, limite + nette
  • s’enlève difficilement, colle à la paroi
  • fonc8on d’adhérence
  • fonc8ons de protec8on contre la déshydrata8on, la phagocytose par ¢ immunitaires des eucaryotes infectés, les bactériophages et détergents et réservoir d’éléments nutri8fs
40
Q

explique la fonction d’adhérence des glycocalyx

A

adhérence Þ effet de groupe
* à un substrat
* à d’autres bactéries Þ colonies

  • les streptocoques (Gram +) dans la gorge forment une chaîne linéaire = résistent mieux au lavage par la salive
  • les staphylocoques (Gram +) forment des
    grappes = résistent moins à la déglutition

la bactérie pathogène Streptococcus mutans adhère au tissu hôte, les dents (type capsule)
Þ plaque dentaire
* synthéAse un polymère du glucose à
parAr du saccharose pour adhérer
fermement à l’émail des dents
* la plaque empêche que les bactéries
soient lessivées par la salive

41
Q

Qu’est-ce que la structure périphérique: fimbriae?

A
  • appendices courts (quelques μm) (compara8vement au flagelle)
  • ~droits et minces
  • tout autour de la bactérie
  • pas chez les bactéries à paroi sans membrane externe
    (mais pas chez toutes les bactéries ayant une membrane externe)
  • permettent aux bactéries d’adhérer les unes aux autres
    ou à un substrat (spécifique)
42
Q

de quoi est composé la fimbriae?

A
  • sucres
  • phosphates
  • protéines piline

ancrées dans la mb plasmique
Þ traversent le pepAdoglycane
(non représenté sur le schéma, mais
présent) et la membrane externe

43
Q

explique à quoi sert la structure périphérique: flagelle

A
  • ~ la moitié des espèces bactériennes, avec ou sans membrane externe dans leur paroi, se déplacent activement grâce à un ou des flagelles
  • le nombre de flagelles varie selon l’espèce de bactérie
    • monotriche: 1 flagelle polaire
    • lophotriche: touffe de flagelles à 1 pôle ou aux 2 pôles
    • péritriche: autour de la bactérie
44
Q

explique la composition de la structure périphérique: flagelle

A

cylindre semi-rigide qui se régénère en cas de bris
* paroi du cylindre faite des molécules de protéine flagelline
* synthéAsées sur des ribosomes dans le cytoplasme sous le flagelle
* transportées dans la lumière jusqu’à l’extrémité du flagelle
* s’assemblent à l’extrémité

45
Q

explique la fonction principale de la flagelle

A

fonc8onnement du moteur à hydrogène H+

46
Q

Quekls sont les 3 groupes d’archées

A

1) méthanogènes
2) halophiles extrêmes
3) thermoacidophiles

47
Q

qu’est-ce que les archées méthanogènes

A

productrices de méthane CH4
* coques ou bâtonnets
* chimioautotrophes (prochain cours)
* anaérobies strictes (prochain cours)
- marais et marécages
- tube digestif des termites et des ruminants
- environnements extrêmes (glaciers, déserts)

48
Q

qu’est-ce que les archées halophiles extrêmes

A
  • dans des milieux très salés: 15 à 20% (mer normale = 3%)
  • Great Salt Lake (Utah), Mer Morte (Israël)
  • cytoplasme riche en sel KCl (chlorure de potassium)
    Þ évite la perte d’eau par osmose
  • autres adaptaAons cellulaires
49
Q

qu’est-ce que les archées thermoacidophiles

A
  • dans des endroits très chauds (60-80°) et très acides (pH = 2)
    (sources thermales, cheminées sous-marines, endroits très pollués)
  • aérobies ou microaérophiles (prochain cours)
  • certaines anaérobies strictes
50
Q

Qui et en quel année les bactéries ont été découverts?

A
  • observées en premier par Anton van Leeuwenhoek en 1676
  • les archées ne seront menLonnées que par comparaison
    aux bactéries, pour souligner leurs parLcularités en lien
    avec leurs habitats parLculiers
  • découvertes plus tardivement (néanmoins avant le XXe siècle)
  • les archées méthanogènes (diapo 61) ont été découvertes en premier
  • considérées comme étant des bactéries jusqu’en 1977
  • elles demeurent moins bien connues
51
Q

Comment fonctionnent les flagelles?

A
  • agaché à la membrane plasmique par un crochet fixé à un
    essieu entouré de rondelles enchâssées dans la membrane
  • essieu = rotor = moteur Þ fait tourner le flagelle
  • peut tourner dans les 2 sens et changer la direc8on de déplacement
  • rondelles = stator Þ stabilise flagelle sur sa base
  • si la bactérie a une mb externe
    Þ 2e jeu de rondelles

Biologie A23 (12 decks)

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