Diversité du monde procaryote Flashcards
1
Q
D’où proviennent les archées et eubactéries?
A
Dans arbre phylogénétique
- 1ère divergence donne les eubactéries
- 2ème branche subit une 2e divergence il y a quelques milliards d’années = archées
- 2ème branche subit ensuite une 3ème divergence = eucaryotes
donc archées et eucaryotes ont des ancêtres communs
2
Q
Quelles sont les caractéristiques de la structure cellulaire des archées?
A
Procaryote : matériel génétique dans cytoplasme, pas de noyau
- Diversité
- très grande diversité de morphologie et physiologie: on retrouve des types métaboliques que l’on ne voit pas nul part ailleurs - Types de reproduction possibles
- fission binaire, bourgeonnement, fragmentation - Environnements aquatiques et terrestres
- vivent dans conditions comme celles lors de l’apparition de la vie sur Terre, donc elles ressemblent aux ancêtres des procaryotes
- envrionnements extrêmes (tempérautre, [sel], oxygène) - Culture
- culture des archées est très difficile et c’est pour cette raison que l’on a moins d’information sur elles
3
Q
Décrire les parois cellulaires des archées.
A
Fonctions similaires (conserver forme cellulaire, lutte contre pression osmotique, etc.), mais voies métaboliques différentes pour les synthétiser.
Archées: pseudomuréine
Eubactéries: muréine
Chaînes de polysaccharides entourant la cellule sont différentes
Archées
- Gram+ retiennent violet de cristal, mais ne veut pas dire qu’elles sont constituées comme les Gram+ des eubactéries, même chose pour gram-nég
- Gram-nég : très souvent les couches S sont attachées à la membrane cytoplasmique, avec une couche de prots/lipoprots à l’extérieur des couches S
- parfois présence de membrane externe (exceptions)
- Gram+: paroi cellulaire épaisse et uniforme comme eubactéries
- certaines espèces n’ont pas de paroi cellulaire (membrane cyto et rien d’autre, mais celle-ci possède des lipides qui la rendent plus rigide, et la pression osmotique est beaucoup plus faible)
4
Q
Décrire la membrane cytoplasmique des archées.
A
- Fonctions
- semblables aux eubactéries (séparer l’extérieur de l’intérieur, empêcher diffusion molécules hydrophiles sans transporteurs spécifiques, etc.) - Composition
- au lieu de phospholipides, chez les archées on retrouve d’autres molécules amphiphiles qui s’organisent en bicouches, des lipides différents
- parfois on retrouve une monocouche: molécule au centre hydrophobe et aux extrémités hydrophiles
- possèdent des composés que l’on ne retrouve nul part ailleurs comme le thaumarchéol: indique présence du groupe d’archées Thaumarceota dans les picoplanctons (petits organismes marins en suspension)
5
Q
Décrire la génétique chez les archées.
A
- Chromosome
- unique et circulaire (pas linéaire comme eucaryotes)
- taille du génome plus petit que celui des eubactéries (mais pas nécessairement capacité codante plus petite)
- G+C% 21-68% - Gènes
- fonctions inconnues de leurs gènes, car on peine à trouver des liens avec gènes eubactéries
- structure des gènes et des régions qui vont réguler expression des gènes différente de celle des eubactéries - Plasmides
- présence de quelques plasmides - Échange génétique
- on ne connaît pas beaucoup leur mécanisme d’échange génétique
- on croit qu’ils font plus souvent de la transformation (car lors d’analyse du génome, on a trouvé qu’environ 20% provenait d’eubactéries, mais qui étaient dans le même milieu)
6
Q
Décrire la biologie moléculaire des archées.
A
- Ribosomes (production prots)
- taille comme celle des eubactéries: 70S
- fonctionnement très similaire à celui des eucaryotes, différent des eubactéries - Transcription (ARN messager à partir d’un gène sur l’ADN) et réplication (copie de l’ADN pour cellules filles)
- similaires à eucaryotes et différents des eubactéries (trace de leur ancêtre commun) - Acides aminés très rares
- p.ex sélénocystéine, pyrrolysine
7
Q
Décrire la diversité des archées.
A
Arbre phylogénétique des archées:
-3 phylum (embranchements):
- Crenarchaeota (ressemblent aux ancêtres des archées, dans activités métaboliques et environnements)
- Thaumarchaeota (découverte récente)
- Euryarchaeota (environnements et métabolismes très variés)
8
Q
Décrire les crenarchaeota.
A
- Thermophiles ou hyperthermophiles
- températures élevées ou très élevées - Anaérobies strictes
- Environnements
- sources sulfureuses
- solfatares (dans volcans, grandes concentrations de soufre et eau)
- utilisent le soufre comme source d’énergie - Exemples
- pyrodictium (fosses abyssales de l’océan, température extrêmement élevée, grande pression, soufre présent)
- geogemma (température de croissance la plus élevée que l’on connaît soit de 121 degrés, on retrouve dans fosses océaniques)
9
Q
Décrire les euryarchaeota.
A
- Méthanogènes
- méthane = produit final fermentation
- anaérobies strictes
- ont besoin de beaucoup de matière organique
- environnements: rumen des ruminents (poche dans leur estomac), intestins d’animaux, marais/cimetières, boue de digesteurs (compost), pergélisol
- créent parfois des feux follet = combustion spontanée du méthane libéré
- exemple de méthanogène: methanobrevibacter (dans microbiote intestinal humain, donne infos sur celui-ci) - Halophiles (haloarchaea)
- besoin de sel, []optimale = 3-4 M (17-23g pour 100 mL d’eau), max = 6.3 M (36g de sel pour 100 mL d’eau)
- se désintégrènt si <1.5 M NaCl
- demandes nutritionnelles complexes (facteurs de croissance, etc.)
- environnements: mers salées, marais salants
- produisent parfois des caraténoïdes (pigment rouge) pour se protéger du soleil
- exemple d’halophile: halobacterium (capacité de faire photosynthèse sans chlorophylle ou bactériophylle: pigments complètements différents appelés archaeorhodopsine)
- utilisées parfois pour construire biopuces d’ordinateurs = plus rapides encore que silice qui compose celles d’aujourd’hui - Thermoplasmes
- thermo-acidophiles (55-65 degrés et pH de 1-2)
- absence de paroi cellulaire, mais peuvent tout de même avoir un flagelle
- membrane cytoplasmique rigide
- environnements: p.ex dans rejets de mines de charbon - Thermophiles extrêmes réduisant le soufre élémentaire
- ex. pyrococcus furiosus - Archaebactéries réduisant le SO4
- p.ex archaeglobus
- dans milieux comme fontaines hydrothermales
10
Q
Décrire les thaumarchaeota.
A
Thauma = merveille
- Mésophiles
- oxydent l’ammoniaque, donc jouent un rôle dans cycles de l’azote et du carbone - Parfois psychrophiles et mésophiles
- environnement: picoplancton océanique (organismes en suspension très profonds dans l’eau), représentent 20% de la biomasse du picoplancton - Composition
- possèdent du thaumarchéol, qui compose leur membrane monocouche - Certains vivent en symbiose
- avec p.ex. des éponges et concombres de mer
11
Q
Conclusion de la diversité des archées
A
Plus on en cherche, plus on en trouve. Dans des endroits où l’on ne pensait pas leur présence
- Implication dans certaines pathologies (proportions différentes dans gens qui ont maladie de Crohn, colites ulcéreuses, etc.)
- ne causent pas nécessairement maladies, mais profitent peut-être des caractéristiques de ces pathologies
12
Q
Comparer les structures cellulaires des eubactéries et archées.
A
Des structures cellulaires similaires chez eubactéries et archées, mais milliards d’années d’évolution on fait qu’elles ont des compositions biochimiques différentes.
p.ex parois cellulaires
13
Q
Quelle semble être la température maximale de vie?
A
Pas probable d’avoir des organismes utilisant l’ATP au dessus de 150.
ATP pas stable au dessus de 150 degrés
14
Q
-
A
-
