M1 S1 Structure bacterienne Flashcards
Au sein du monde vivant, on distingue deux empires et six règnes. Lesquels?
Empires: les cellules procaryotes et les cellules eucaryotes.
Règnes:
-bactéries (le seul règne des procaryotes)
- les protozoaires
- les chromistes
- les champignons (végétaux non chlorophylliens)
- les végétaux
- les animaux
Les bactéries sont des organismes unicellulaires procaryotes. Quelles sont leur spécificités?
- Elles n’ont pas de noyau différencié
- Matériel nucléaire libre dans le cytoplasme
- N’ont pas de structures intracellulaires définies (donc pas d’organites cytoplasmiques différenciés)
- fonctions métaboliques sont assurées par des enzymes localisées dans la membrane cellulaire
Quelle est la taille d’une bactérie?
Leur taille est comprise entre 1 et 10 μm (= micromètre), soit 10 fois moins que les cellules eucaryotes.
Quels éléments composent une bactérie?
-
Eau (80%)
Ensuite: -
Protéines, ribosomes et ADN
Et en moindre mesure: - Lipides, lipopolysaccharides et peptidoglycanes.
Quelles sont les 2 principales formes de bactéries?
Les cocci et les bacilles.
Quelles sont les caractéristiques des bactéries cocci?
- Cellules rondes, également appelées «coques»
- Peuvent se présenter sous formes indépendantes ou bien regroupées de manière spécifique: appariées, en chaîne, en amas (grappes)
Quelles sont les caractéristiques des bacilles?
- Cellules de forme allongée
- Ressemblent normalement à des bâtonnets.
À part les cocci (rondes) et les bacilles (allongées), quelles sont les formes intermédiaires trouvables chez les bactéries?
- Coccobacilles (ovales)
- Diplodocques (comme les pneumococques)
-
Bacille fusiforme (comme des feuilles d’arbres fines)
Ou des formes plus singulières telles que: - Trèponèmes (cellules filiformes spiralées)
Quels sont les éléments communs à toutes les bactéries?
- Une membrane cellulaire
- Un cytoplasme
- La paroi bactérienne
- Le chromossome bactérien (ou nucléoïde).
Quels sont les éléments facultatifs (variables selon l’espèce) des bactéries?
- La capsule
- Un ou plusieurs flagèlles
- Des cils (ou pili)
- Des plasmides
- Du glycocalyx
- Des spores (une forme spécifique de résistance).
De quoi est composée la membrane cellulaire bactérienne?
- Une double couche de phospholipides (un pôle hydrophile - la tête- et un pôle hydrophobe - la queue).
- Des protéines pouvant représenter jusqu’à 2/3 des molécules de la membrane.
En fonction de leur positionnement, on sépare 2 types de protéines au sein de la membrane cellulaire bactérienne. Lesquels?
Les protéines extrinsèques et les protéines intrinsèques.
Où sont situées les protéines extrinsèques? Quelles sont leur fonctions?
- Soit sur la face externe de la cellule, où elles servent de récepteurs membranaires pour des molécules du milieu extracellulaire
- Soit sur la face interne de la cellule où elles jouent davantage un rôle enzymatique dans le métabolisme cellulaire.
Où sont situées les protéines intrinsèques au sein de la membrane? Quelles sont leurs fonctions?
- Les protéines intrinsèques sont insérées dans la membrane
- Elles servent de transporteurs membranaires en permettant de manière plus ou moins sélective le passage d’éléments vers ou depuis la cellule.
Quels sont les 3 mécanismes utilisées par la membrane plasmique pour contrôler le flux de matière entre le cytoplasme et l’extérieur?
- La diffusion simple (dans le sens des gradients de concentration) - La diffusion facilitée (aussi dans le sens des gradients de concentration, mais à l’aide de protéines de transport spécifiques - perméases, translocases) qui accélère le transport
- Le transport actif (qui s’effectue contre les gradients de concentration, nécessitant donc des protéines de transport mais aussi et surtout de l’énergie sous forme d’ATP).
Quelles sont les caractéristiques du cytoplasme bactérien?
- Il est dépourvu de cloisons internes
- Est constitué à 80% d’eau
- Est colloïdal (physiquement intermédiaire entre l’état liquide et l’état solide)
- Contient majoritairement de l’acide ribonucléique (ARN sous forme soluble de ARNm ou ARNt ou sous forme de ribonucléoproteínes qui constituent les ribosomes.
- Contient des nombreuses inclusions telles que du glycogène, des lipides, des substances inorganiques (comme des phosphates), des éléments minéraux (comme du fer) et des pigments (comme les caroténoïdes).
Quelles son les spécifités du chromosome bactérien?
- Il est composé d’une seule molécule d’ADN, mesurant environ 1 mm, de forme circulaire car repliée sur elle-même.
- L’ADN bactérien ne comprend pas d’histones.
- Des fragments d’ADN extra-chromosomique peuvent également se trouver dans le cytoplasme bactérien. Il s’agit des plasmides.
Qu’est ce que c’est que la paroi bactérienne?
- C’est une couche superficielle qui recouvre la membrane cellulaire.
- C’est un élément de l’enveloppe cellulaire et diffère d’un groupe de bactéries à l’autre.
Quels sont les rôles de la paroi bactérienne?
- Confère à la bactérie sa forme et sa résistance
- Est le support de certains antigènes de la bactérie
- Contient les sites de fixation des bactériophages, virus pouvant parasiter les bactéries.
De quoi est constituée la paroi bactérienne?
La paroi est composée de différents types de molécules:
- Lipopolysaccharides (LPS)
- Lipoprotéines
- Polypeptides dont l’un est cependant commun à toutes les parois bactériennes: le PEPTIDOGLYCANE (ou muréine).
Les peptidoglycanes, molécules de la paroi bactérienne, sont communnes à la plupart des espèces bactériennes. Quelle est sa composition?
Le peptidoglycane est composé de chaînes basées sur deux dérivés glucidiques: N‑Acétyl Glucosamine (NAG) et N‑Acétyl Muramique (NAM).
Des peptides composés de plusieurs acides aminés sont présents le long de la chaîne au niveau des NAM.
Selon l’espèce bactérienne, la longueur et la composition despeptidespeuvent changer et les ponts interpeptidiques peuvent être directs ou indirects (courte chaîne d’acides aminés).
Quelle est le moyen de classification des bactéries le plus utilisé?
La coloration de Gram.
Quel est l’espèce de bactérie qui ne possède pas, exceptionnellement, une paroi?
Les mollicutes (comme les mycoplasmes).
Que sont les bactéries Gram positif (Gram +)? Quelles sont ses caractéristiques?
On désigne comme étant Gram positif les bactéries qui apparaissent colorées en violet au microscope lorsqu’on emploie la technique de coloration de Gram.
Leur paroiest riche en peptidoglycane, donc l’alcool de la coloration ne permet pas la décoloration du cytoplasme, les laissant colorées en violet.
Dans ces bactéries on retrouve également des acides téchoïques qui contribuent à solidariser la paroi à la membrane cellulaire.
En surface, des protéines jouent un rôle dans la fixation de certains antibiotiques (pénicillines) et dans le pouvoir pathogène de certaines espèces (ex.: protéine A de Staphylococcus aureus).
Que sont les bactéries Gram négatif (Gram -)? Quelles sont ses caractéristiques?
Les bactéries Gram négatif possèdent une paroi pauvre en peptidoglycane (seulement 10 a 20% de peptidoglycane), composant qui en raison de sa faible quantité va permettre à l’alcool d’emporter le violet de gentiane, celui-ci disparaissant du cytoplasme.
Elles possèdent en outre une «membrane externe» composée:
- De phospholipides organisés en une bicouche lipidique
- De protéines soit de structure, soit transmembranaires (porines) qui servent de passages pour la diffusion des éléments hydrophiles de petite taille
- de lipopolysaccharides (LPS), qui jouent un rôle d’antigène (de type O), constituant le pouvoir pathogène toxinique des bacilles à Gram –.
Quels sont les critères de classification des bactéries les plus utilisés?
- La coloration de Gram
- La morphologie
- La mobilité
- La capacité à sporuler
- La température de croissance
- Les besoins nutritionnels
- Le mode respiratoire
- La capacité de photosynthèse
- L’utilisation de différentes sources de carbone ou d’azote
- Le G+C% du génome
Les capsules sont présentes chez certaines bactéries. Quelles sont ses caractéristiques?
La capsule est un élément non permanent présent chez seulement certaines bactéries.
Elle est composée de polysaccharides et forme une couche autour de la bactérie.
Quel est le rôle de la capsule chez une bactérie?
- Adhérence à des surfaces et à d’autres cellules (elle favorise la formation de biofilms via les contacts entre cellules).
- Défense contre le système immunitaire. La capsule protège la bactérie de la réponse immunitaire innée (phagocytose et le complément) et adaptative (prévient la reconnaissance d’antigènes provenant de la bactérie).
- Défense contre des bactériophages (virus). La capsule permet d’éviter qu’un bactériophage s’attache à la membrane de la bactérie.
Certaines bactéries possèdent des flagelles. Quelles sont ses caractéristiques?
- Organites flexibles
- Longueur jusqu’à 20 μm (soit plusieurs fois la taille de la bactérie).
- Principal constituant est une protéine appelée flagelline.
En fonction du nombre de flagelles et de leur disposition, on distinguera les bactéries:
- Avec un (monotriche) ou plusieurs (lophotriches) flagelle(s) aux extrémités comme chez les Pseudomonas
- Avec de nombreux flagelles tout autour de la cellule (péritriches) comme chez les entérobactéries mobiles.
Quel est le rôle des flagelles dans une bactérie?
Les flagelles ont deux rôles physiologiques majeurs:
- Ils sont les éléments locomoteurs de la bactérie et permettent donc sa mobilité
- Ils sont porteurs d’antigènes, notamment de type «H» chez les bacilles Gram –, constituant un élément important de classification, par exemple entre les différentes bactéries du type Salmonella.
Une bactérie monotriche est quoi?
Une bactérie qui possède juste un flagelle.
C’est quoi une bactérie lophotriche?
Une bactérie qui possède plusieurs flagelles.
Que sont les cils (ou “pili”) chez une bactérie?
Ce sont des protéines filamenteuses extracellulaires, distinctes des flagelles, principalement présentes chez les bactéries Gram -.
Quels sont les deux types de cils (pili)?
Les pili communs et les pili sexuels.
Quelles son les caractéristiques des pili communs d’une bactérie? Quels sont ses rôles?
Les pili communs ou fimbriae, sont courts (< 1 μm), rigides et nombreux (jusqu’à 200 par bactéries).
Rôles:
- Ils sont antigéniques et porteurs de propriétés hémagglutinantes
- Ils jouent également un rôle dans la capacité d’adhésion des bactéries aux muqueuses d’organismes hôtes (ex: vibrion du choléra à la muqueuse intestinale), ce qui constitue un des éléments du pouvoir pathogène invasif des bactéries.
Quelles sont les caractéristiques des pili sexuels? Quelle est son rôle?
Les pili «sexuels» sont plus longs (20 μm), souples et moins nombreux (un à quatre par bactérie).
Les pili sexuels jouent un rôle important dans le passage de matériel génétique, en particulier de plasmides, entre bactéries, lors des phénomènes de conjugaison (contact).
Que sont les plasmides, présents chez certaines bactéries?
Les plasmides sont des petits fragments d’ADN circulaire présents dans la cellule bactérienne (dans le cytoplasme) et capables d’auto réplication.
Quel est le rôle principal des plasmides chez les bactéries?
- Transferts horizontaux de gènes, donc entre espèces et populations différentes.
- Ils concourent à la dissémination de gènes conférant des avantages sélectifs (par exemple des résistances aux antibiotiques, à des biocides ou encore des facteurs de virulence).
Quelles sont les différentes fonctions que les plasmides peuvent avoir chez une bactérie?
- Plasmides de résistance, face aux antibiotiques ou aux antiseptiques;
- Plasmides métaboliques, permettant l’utilisation inhabituelle d’éléments organiques du milieu extérieur;
- Plasmides de conjugaison ;
- Plasmides de virulence, responsables de la transmission de caractères pathogènes comme chez les salmonelles, les shigelles ou certaines E. Coli.
De quoi s’agit le glycocalyx? Quel est son rôle?
C’est une couche de sécrétions bactériennes de surface, composée de polysaccharides, qui entoure la bactérie.
Le glycocalyx favorise l’adhésion aux surfaces potentielles. Il peut être très abondant et étendu au point de rassembler les bactéries entre elles et former des colonies semblables à unfilm bactérien appelé «slime».
Le glycocalyx produit par certaines souches de streptocoques est par exemple à l’origine de la formation de la plaque dentaire donc indirectement de l’apparition des caries.
Qu’est-ce que c’est que la spore chez une bactérie?
La spore ou endospore est une structure qui se forme au sein du cytoplasme de certaines espèces de bactéries lorsque les conditions environnementales sont défavorables (stress nutritif, dessiccation, chaleur…).
L’endospore permet à la bactérie de survivre à ces conditions défavorables dans un état de vie ralentie (état de dormance).
L’endospore représente donc une forme de résistance mais aussi une forme de dissémination.
Quelle est la constituion d’une spore?
La spore est composée de:
- Un protoplasme (appareil nucleaire)
- Une paroi sporale (qui lui confère son imperméabilité - donc résistance)
- Un cortex (composé de strates de peptidoglycaned’une structure différente des formes végétatives)
- Une double tunique constituée de protéines fibreuses
- Et d’une couche plus externe appelée exosporium (de structure variable selon les espèces).
Qu’est-ce que c’est que la SPORULATION? Quelles sont ses étapes?
La sporulation est le phénomène de formation de la spore.
La sporulation comprend plusieurs étapes successives:
- Réorganisation du chromosome bactérien en un filament axial;
- Séparation et condensation à une extrémité avec apparition d’une cloison asymétrique (septum);
- Transformation du septum en paroi de la spore (englobement ou enkystement) ;
- Apparition des enveloppes extérieures;
- Libération de la spore avec lyse de la cellule «mère» (sporange).
Les SPORES sont notamment résistantes à quels éléments?
- Au vieillissement (plusieurs dizaines d’années);
- À la chaleur (plusieurs heures à 100 °C, quelques minutes à 120 °C, jusqu’à 10 minutes à 180 °C pour les spores de Clostridium botulinum!);
- Au froid (congélation);
- Aux agents physiques (dessiccation, rayons X, ultraviolets); - À de nombreux agents chimiques (antibiotiques, antiseptiques).
Qu’est-ce que c’est que la GERMINATION des spores, chez une bactérie?
Lorsque les conditions de vie redeviennent favorables, la spore se réhydrate, reprend une activité métabolique et retrouve une forme végétative: c’est la germination.
La phase de reprise métabolique s’accompagne d’une perte majeure de la capacité de résistance de la bactérie (ce qui est bon pour nous car on peut enfin la TUEEEER!!!)
Quels sont les 6 éléments FACULTATIFS chez une bactérie?
- Capsule
- Flagelles
- Pili
- Plasmides
- Glycocalyx
- Spore
Quels sont les principaux intérêts des FLAGELLES dans une bactérie?
- Mobilité
- Marqueur antigénique (qui est une élément de classification)
Quels sont les principaux intérêts des PILI chez une bactérie?
- Marqueurs antigéniques
- Rôle hémagluttinant (dépistage bactérien)
- Pouvoir pathogène invasif (adhésion)
- Échanges plasmidiques par conjugaison
Quels sont les principaux intérêts des PLASMIDES chez une bactérie?
- Porteurs d’information génétique en lien avec la résistance, le métabolisme, la virulence
- Transmission de ces informations (plasmides de conjugaison)
Quel est le principal intérêt du GLUCOCALYX chez une bactérie?
- Adhésion (film bactérien)
Quel est le principal intérêt des la SPORE chez une bactérie?
- Adaptation physique de résistance
