Module 3: Morphologie et Structures Flashcards
Quelles sont les structures cellulaires typiques?
- Paroi
- Membranes
- Structures extracellulaires
- Structures intracellulaires
- Organelles spécialisés
Quelles sont les caractéristiques des cellules eucaryotes?
- noyau avec membrane nucléaire
- organelles cytoplasmiques (mitochondries, chloroplastes)
- structures membranaires intracytoplasmiques élaborées (appareil de Golgi, réticulum endoplasmique)
Quelles sont les caractéristiques des cellules procaryotes?
- pas de noyau
- absence d’organelles cytoplasmiques (pas de mitochondries ou chloroplastes)
- absence de structures membranaires intracytoplasmique élaborées
- cytoplasme est +/- uniforme
Quels sont les 2 groupes de procaryotes?
- Eubactéries (majorité des bactéries étudiées)
- archaebactéries (archées, structures similaires et équivalentes aux eubactéries, compositions biochimiques différentes)
Quelles sont les formes cellulaires possibles des bactéries?
- Sphères: coques, coccus, cocci
- Bâtonnets: bacilles, coccobacilles (+ courtes)
- Spirales: spirilles (rigides), spirochètes (flexibles)
- Autres: pléomorphes, hyphes
- Appendices: prostèque/pédoncule
Qu’est-ce le taille moyenne bactéries? Longueur?
Diamètre: 0.5 - 1.5 μm
Longueur: 1 - 10 μm
Quels sont les extrêmes de tailles chez les bactéries?
Nanobactéries: 50 - 200 nm
Mycoplasma pneumoniae: 100 nm
Epulopiscium fishelsoni: 600 μ
Thiomargarita namibiensis: 750 - 1000 μ
Vrai ou faux: le rapport surface/volume des bactéries est très haut, ce qui suggère un métabolisme peu efficace.
Faux. Ce rapport signifie un métabolisme très efficace.
Qu’est-ce la masse moyenne d’une bactérie? Volume?
Masse: 10^-12 g
Volume: 10^-15 L
Vrai ou faux: les bactéries sont des micro-organismes pluricellulaires.
Faux. Elles sont unicellulaires. Cependant, des associations sont possibles.
Quelles sont les différentes associations cellulaires?
Grappe: staphylococcus, cellules se divisent dans de différents plans
Chaînes: streptococcus, cellules se divisent dans le même plan
Autres: diplocoques (Neisseria), octades (sarclina), tétrades (haloquadratum), rosettes (caulobacter)
Où se situe la paroi cellulaire?
À l’extérieur de la membrane cytoplasmique.
Vrai ou faux: toutes les parois de bactéries sont identiques.
Faux.
La paroi cellulaire est rigide. Quels sont ses fonctions?
- Survie (résiste à la pression osmotique, pression ext «_space;int.)
- Forme de la cellule
Quelle est la résistance moyenne à la pression osmotiques des bactéries à Gram +? À Gram -?
Gram +: 10 - 15 atm
Gram -: 2 - 3 atm
Qu’est ce la manière de différencier les bactéries par leur paroi cellulaire?
La coloration de gram.
Gram +: rétention du violet de cristal, violet
Gram -: pas de rétention, rosé
Quelles sont les étapes de la coloration de Gram?
- Violet de cristal (coloration)
- Iode/Lugol (fixation)
- Alcool ou acétone (décoloration)
- Safranine (contre-colorant)
La paroi cellulaire est-elle présente chez tous les bactéries?
Oui. Cependant, il y a 2 exceptions: les mycobactéries et les thermoplasma
Quel effet l’environnement a-t-il sur la paroi cellulaire?
Dans un environnement de pression osmotique plus forte, la membrane sera plus rigide pour qu’elle puisse résister.
Quelle est la composition de la paroi cellulaire?
- 10 à 80 nm, équivalent à 40% masse du poids sec de la cellule
- Peptidoglycane (muréine) chez les eubactéries = Polysaccharide, copolymère: N-acétylglucosamine, Acide N-acétylmuramique en alternance). En longues chaînes qui entourent la cellule.
- ponts peptidiques interchaines de PG (tétrapeptides chez E. coli, acide aminé de forme D). Augmentent la rigidité
Où sont les sites d’actions de l’antibiotique Pénicilline?
- Ponts interchaînes (transpeptidation, transpeptidase)
- La pénicilline inhibe la transpeptidation causant une baisse en rigidité.
Quel est l’effet de la pénicilline sur les cellules bactériennes?
La pénicilline inhibe la transpeptidation. La rigitidé de la cellule baisse. La paroi n’est plus résistante à la pression osmotique. Des grandes qtés d’eau entrent dans la cellule. La cellule éclate.
Quelles sont les caractéristiques des paroi cellulaires chez les archées?
- Structure équivalente aux bactéries, même rigidité
- Fonctions de survie et forme identiques
- Composition différente: glycoprotéines ou polysaccharides au lieu de peptidoglycane. (pseudo muréine)
Quelles sont les caractéristiques des paroi cellulaires des bactéries à Gram +?
- Épaisse et uniforme (80 nm)
- couches de PG, rigidité augmentée
- Acides téichoïques / lipotéichoïques
- polymères de glycérol-P ou rubitol-P
- Chargé -: est un filtre ionique
- interactions avec violet de cristal
- Autres polysaccharides et protéines (fonctions structurales et enzymatiques, plus petite qté)
Quelles sont les composantes de la paroi cellulaire des bactéries à Gram -?
- Membrane externe
- Feuillet externe de la membrane externe
- Espace périplasmique
- Phospholipides et protéines (OMPs)
- Porines (transport molécules hydrophiles, max 700 Da)
- Autres OMPs: Fonction structurales et enzymatiques (qté plus faible)
Quelles sont les plus importantes caractéristiques de la paroi cellulaire des bactéries à Gram -?
- Hétérogène et complexe
- Qté PG bcp moins que bactéries à Gram +: rigidité plus faible
Quelles sont les composantes du feuillet externe de la membrane externe (bactéries à Gram -)?
Un lipopolysaccharide
- Lipide A: lipides - 2 GlcN
- Polysaccharide central: 10 résidus, Heptulose, KDO. Composition constante intra-espèce.
- Chaîne latérale O: antigène, portion la + ext. Bloc répété de résidus. Abequose: composition variable = signature de la souche.
Vrai ou faux: la membrane externe des bactéries à Gram - est une endotoxine.
Vrai. Contacte avec celle-ci peut causer fièvre, choc, nausée.
Dans la production d’un vaccin on vérifie toujours qu’il n’ait aucun LPS.
Vrai ou faux: l’espace périplasmique est exclusive aux bactéries à Gram -.
Vrai.
Où se situe l’espace périplasmique?
Entre la membrane externe et cytoplasmique.
Combien de couches de peptidoglycane se retrouvent dans l’espace périplasmique? Quelle est la conséquence?
1 à 2 couches. Les bactéries à Gram - sont beaucoup moins résistantes que les bactéries à Gram +.
Quelles sont des caractéristiques de l’espace périplasmique?
- Lipoprotéine de Braun: lien PG-membrane externe.
- Protéines de transport et de digestion des nutriments
- Texture gélatineux: pas tout à fait liquide ou solide
Quelle est la fonction de la membrane externe?
Sélection et exclusion (composés hydrophiles).
Très stricte chez les bactéries à Gram -.
Vrai ou faux: la paroi des bactéries à Gram - est moins perméable que celle des bactéries à Gram +.
Vrai.
Qu’est-ce le rôle de la membrane cytoplasmique des bactéries?
Elle est l’ultime frontière de la cellule. Elle sépare l’extérieur du cytoplasme. Si elle est brisée ou percée, la cellule perd sa forme et meure immédiatement.
Vrai ou faux: la membrane cytoplasmique n’est présente que chez quelques cellules.
Faux. Présente chez tous les cellules.
Où se situe la membrane cytoplasmique des bactéries?
Sous la paroi cellulaire.
De quoi est la membrane cytoplasmique des bactéries composée?
- Protéines: 60 à 70% du poids sec
- Lipides (Glycérophospholipides, lipides mineurs): 30 à 40% du poids sec
Que sont les types de glycérophospholipides et de lipides mineurs présents dans la membrane cytoplasmique?
- GPL: Phosphatidyléthanolamine (tête hydrophile, corps hydrophobe). Forme une bicouche.
- LM: Hopanoïdes (augmentent la rigidité, insérés dans la bicouche.
Vrai ou faux: La rigidité de la bicouche de la membrane cytoplasmique augmente lorsqu’il y a plus de hopanoïdes.
Vrai.
De quoi est la membrane cytoplasmique des archaebactéries composée?
Structure équivalente à celle des bactéries. Cependant, elle est formée de lipides et d’alcools à longues chaînes.
Certaines espèces ont une monocouche: deux extrémités hydrophiles et un centre hydrophobe. 1 molécule transmembranaire.
Vrai ou faux: Les membranes cytoplasmiques ont des fonctions passives et actives.
Vrai.
Quelle est la fonction passive des membranes cytoplasmiques des bactéries?
- Séparation cytoplasme/milieu
La membrane doit maintenir des différences entre le cytoplasme et le milieu à l’aide des phospholipides et des protéines de structures.
Qu’est-ce que la fonction passive des membrane cytoplasmiques bactériennes, la séparation du milieu, suggère par rapport à l’homéostase?
Homéostase est très particulière: pH, la concentration des solutés, la concentration des cofacteurs, etc.
Vrai ou faux: les fonctions actives de la membrane cytoplasmique sont effectuées avec des protéines.
Vrai.
Quelles sont les différentes fonctions actives de la membrane cytoplasmique?
- Transport
- Biosynthèse
- Production de l’énergie
- Réplication de l’ADN
- Perception de l’environnement
Décrivez la fonction active des membranes cytoplasmiques suivante: le transport.
- Transport des nutriments
- [ext] «< [int] ⇒ 10^4 x
- Déchets métaboliques ⇒ ext.
DEMANDE DE L’ÉNERGIE
Décrivez la fonction active des membranes cytoplasmique suivante: la biosynthèse.
- Biosynthèse de structures externes.
- Pré-assemblage à l’int.
- Transport transmembranaire
- Assemblage final à l’ext.
Décrivez la fonction active des membranes cytoplasmiques suivante: la production d’énergie.
- Chaîne respiratoire + ATP synthase
TRÈS IMPORTANT
Décrivez la fonction active des membranes cytoplasmique suivante: la réplication de l’ADN.
- Dans le mésosome
- Contact physique avec le chromosome
- Réplication et ségrégation du chromosome
Décrivez la fonction active des membranes cytoplasmiques suivante: la perception de l’environnement.
- Protéines membranaires
- Chimiotaxie: l’orientation du déplacement de la cellule (certaines bactéries)
- Détections des signaux
- protéines senseurs
Décrivez la structure de la membrane cytoplasmique.
- Une mosaïque fluide
- Composée de glycérophospholipides (gel)
- Déplacement des protéines
- La composition en lipides va dépendre sur la T° de croissance de la cellule
Vrai ou faux: Les bactéries vont produire une membrane cytoplasmique rigide à leur T° de croissance.
Faux. La membrane sera fluide.
Nommez les différentes structures extracellulaires.
- Flagelles
- Fimbriae et pili
- Glycocalyx
- Capsule
- Couche S
Qu’est-ce qu’un flagelle?
- Structure filamenteuse
- 12 à 20 nm large / 15 à 20 μm longueur
- Composé d’une sous-unité protéique (Flagelline) et un empilement hélicoïdal
Vrai ou faux: un flagelle fait partie de la paroi.
Faux. Le flagelle traverse la paroi.
Quels sont les trois parties d’un flagelle?
- Filament
- Crochet
- Corps basal
Vrai ou faux: un flagelle d’une bactérie à Gram + est identique à celui d’une bactérie à Gram -.
Faux.
Quelle est la fonction du flagelle?
La locomotion. La rotation du flagelle produit un mouvement. Comme un moteur hors-bord.
Vrai ou faux: Les flagelles vont avoir un nombre différent d’anneaux chez les bactéries à Gram + et à Gram -.
Vrai.
Qu’est-ce qu’une espèce monotriche?
Une espèce bactérienne avec une flagelle.
Qu’est-ce qu’une espèce lophotriche?
Une espèce bactérienne avec une ou plusieurs flagelles à une extrémité.
Qu’est-ce qu’une espèce amphitriche?
Une espèce bactérienne avec une ou plusieurs flagelles aux deux extrémités.
Qu’est-ce qu’une espèce pétritriche?
Une espèce bactérienne avec plusieurs flagelles partout autour.
Quelle est la différence entre la motilité et la mobilité?
Motilité: Dépense d’ATP, utilisation du flagelle.
Mobilité: Mouvement braunien
Qu’est-ce que la chimiotaxie?
L’orientation du déplacement en fonction de la concentration de composés chimiques.
Une bactérie va s’approcher vers un endroit avec un haute concentration de nutriments. Elle va s’éloigner d’un endroit mauvais pour la croissance.
Décrivez le mouvement associé à chaque sens de rotation du flagelle.
Anti-horaire: nage
Horaire: culbute
Décrivez les différentes proportions de temps de nage/culbute.
- Absence de stimulus: déplacement aléatoire
- Stimulus positif: Fréquence de culbutes plus faible en s’approchant de la source d’attraction.
- Stimulus négatif: Fréquence de culbutes plus faible en s’éloignant de la source de répulsion.
Vrai ou faux: la chimiotaxie n’est pas efficace.
Faux: une bactérie peut nager 3000x la longueur de son corps/minute.
Équivalent à un humain de 1,80m se déplaçant à 648 km/h.
Quelles sont les caractéristiques des fimbriae et pili?
- Structures filamenteuses
- 1-10 nm / 2-4 μm
- Fixées à la paroi
- fimbriline et piline: empilement
- Apex: protéine de reconnaissance du récepteur
Quelle sont les fonctions des fimbriae?
- Attachement (spécifiques = sur surfaces différentes; colonisation est permise après l’attachement)
- Locomotion: secousses permettent de changer de position, déplacement locale)
- Plusieurs fimbriae sur la surface d’une bactérie, donc plusieurs fonctions
Quelle sont les fonctions des pili?
- Transférer de molécules d’ADN entre deux bactéries.
- Pilus de conjugaison
- Pas d’attachement
Qu’est-ce que le glycocalyx?
- Soit la capsule (difficile à enlever) ou la couche muqueuse (facile à enlever)
- À l’extérieur de la paroi
- Sa présence et sa taille dépendent sur l’espèce et les conditions
Qu’est-ce que la capsule?
- Polysaccharide, peut être très volumineux
- Adhérence à tout ce que la bactérie va toucher
- Protection de déshydratation
- protection contre le système immunitaire et des substances toxiques
- Formation de biofilms
Qu’est-ce que la couche S?
- Réseaux cristallin de glycoprotéines
- Externe à la membrane externe (Gram -)
- Externe à a couche peptidoglycane (Gram +)
- Interne à la capsule
- Protège la cellule contre des variations de l’environnement
- Si pas de capsule, couche S est adhésive
- Fréquente chez les archaebactéries
Nommez des structures intracellulaires.
- Le chromosome
- Les ribosomes
- Les réserves intracellulaires
Décrivez le chromosome.
- Région nucléoïde, absence de membrane
- 1 chromosome
- circulaire (généralement)
- Porte l’information génétique
- Empaquetage efficace (malgré sa taille et sa charge très négative)
Décrivez les ribosomes.
- Lieu de biosynthèse protéique
- Cytoplasmiques ou membranaires
- Composition: Protéines et ARNr
- ## Grandes et petites sous-unités (procaryotes: 70S (50 + 30); eucaryotes 80S (40 + 60))
Décrivez les ribosomes 70S des eubactéries.
- Site d’action des antibiotiques
- Fonctionnement très similaire aux ribosomes eucaryotes 80S
Décrivez les réserves de carbone.
- Poly-β-hydroxybutyrate
- Glycogène (glucose)
- 50% de la masse cellulaire
- Utilisation en période de disette
Décrivez les réserves de phosphate.
- Volutine: polyphosphate inorganique (grains métachromatiques)
- Pi est très chargé et va réduire la couleur
- Toluidine (noir) ⇒ rosé
- Bleu de méthylène ⇒ rouge
Décrivez les réserves de d’azote.
- Cyanobactéries ⇒ cyanophycine
- copolymère arg-asp
- 10-15% poids sec
Décrivez les réserves de soufre.
- Réserve de soufre
- Grains de S0
- Oxydation du H2S
- Thiomargarita
Vrai ou faux: toutes les espèces bactériennes peuvent produire des endospores?
Faux. Certaines espèces.
Vrai ou faux: les bactéries avec la capacité de former des endospores peuvent le faire en tout temps.
Faux. Seulement dans des conditions non propices à la croissance.
Vrai ou faux: les endospores sont des organes de résistance.
Vrai.
Vrai ou faux: 1 cellule ⇒ 1 endospore ⇒ 1 cellule
Vrai.
Vrai ou faux: l’exosporium est formé de lipoprotéines et est présent chez toutes les endospores.
Faux. Seulement chez certaines espèces.
Vrai ou faux: nous ne connaissons pas la fonction de l’exosporium.
Vrai.
Quelles sont les composantes de la tunique sporale?
- Protéines (aa hydrophobes et Cys en grandes quantités)
- Plusieurs couches
Vrai ou faux: la tunique sporale est perméable.
Faux. Elle est imperméable et est résistante aux substances toxiques.
Quelles est la composante du cortex?
- Peptidoglycane moins ponté (3% versus 40% dans la paroi)
- Résistance mécanique
Qu’est-ce que le protoplaste?
Le cœur de l’endospore.
Quelles sont les composantes du protoplaste?
- Membrane cytoplasmique, chromosome, ribosomes
Vrai ou faux: une endospore est dans un état dormant.
Vrai.
- Absence d’activités métaboliques
- Conserve les structures essentielles
- Petites protéines liant l’ADN
- Protection contre radiations et dessiccation
Vrai ou faux: la sporulation dure environ 10 minutes.
Faux. 10 heures.
La sporulation a combien d’étapes?
- 7
- Ordre d’évènements précis
- Synthèse de molécules typiques; enzymes et d’antibiotiques à certaines étapes.
Quels sont les 7 étapes de la sporulation?
- division cellulaire en premier*
1. Formation du filament axial.
2. Formation de septum et développement de la préspore.
3. Engloutissement de la préspore
4. Formation du cortex
5. Synthèse de la tunique
6. Fin de la synthèse de la tunique, augmentation de la réfringence et de la résistance à la chaleur.
7. Lyse du sporange et libération de la spore.
Vrai ou faux: la position de l’endospore dans la cellule: typique de l’espèce.
Vrai.
Vrai ou faux: l’endospore est plus résistant à la chaleur, la pression et les substances toxiques.
Vrai.
Vrai ou faux: Une endospore contient une grande qté d’eau.
Faux.
Vrai ou faux: un composé typique d’une endospore est le dipicolinate de Ca.
Vrai.
Vrai ou faux: La présence de protéines dans les endospores ⇒ stabilisation et réparation de l’ADN
Vrai.
Quelles bactéries peuvent former des endospores?
- Bâtonnets Gram +
- Quelques cocci Gram +
- Exceptions: Quelques Gram -
Quel est le rôle des carboxysomes?
- présents chez cyanobactéries et bactéries fixatrices de CO2
- diamètre 100 nm
- RubisCO: enzyme pour fixation CO2
- processus de conversion du CO2 en glucide
- servent de site de fixation du CO2
- doivent être distribués entre les cellules filles.
Quel est le rôle des magnétosomes?
- permettent aux bactéries magnétotactiques aquatiques de s’orienter dans le champ magnétique terrestre
- chaînes intracellulaires: magnétite ou greigite.
- invaginations de la membrane cytoplasmique
- diamètre 35 à 125 nm
- bactéries hémisphère nord: s’orientent vers le Nord
- bactéries hémisphère sud: s’orientent vers le Sud
Quel est le rôle des vacuoles gazeuses?
- vacuoles gazeuses confèrent une flottabilité à certaines bactéries aquatiques
- vésicules gazeuses
- imperméable à l’eau, perméable aux gaz atmosphériques
- cellules flottent à la profondeur nécessaire: maximum de lumière, d’oxygène et de nourriture
- descendent: dégonflent leurs vésicules
- montent: forment de nouvelles vésicules
