Structure et composition des bactéries Flashcards
Nommez les structures présentes chez les bactéries.
- Membranes
- Cytoplasme
- Nucléoïde
- Ribosomes
- Inclusions
- Paroi bactérienne
- Glycocalyx
- Les pili et fimbriae
- Les flagelles
- Les flagelles
Faites une brève description de la membrane cytoplasmique des bactéries.
Il s’agit d’une fine structure essentielle à la survie qui entoure la cellule.
De quoi est composé la membrane cytoplasmique des bactéries. (4)
Il s’agit d’un mosaïque fluide :
1. Une bicouche lipidique
2. Des hopanoïdes
3. Des oligosaccharides ; glycolipides
4. Des protéines membranaires
Il arrive que la membrane cytoplasmique des bactéries contiennent du cholestérol. Vrai ou faux?
Faux. Il y a absence de cholestérol.
Les protéines membranaires sont-elles plus nombreuses chez les bactéries ou les eucaryotes?
Chez les bactéries.
Quelle structure de la membrane cytoplasmique permet de la stabiliser?
Les hopanoïdes.
Énumérez les fonctions de la membrane cytoplasmique chez la bactérie. (5)
- Limitation du cytoplasme
- Barrière de perméabilité sélective
- Métabolisme : Respiration, photosynthèse, synthèse de lipides et des constituants de la paroi
- Chimiotactisme : Détection de signaux (Capacité de sentir certaines substances)
- Transport des éléments nutritifs et des déchets
Qu’elle est la cible de certains antibiotiques? (Dans la membrane cytoplasmique)
La bicouche des phospholipides.
Les archaebactéries ont une composition des lipides différente, leur permettant de s’adapter à des milieux hostiles. Vrai ou faux?
Vrai.
Quels sont les deux types de protéines membranaires et quels sont leur rôles?
- Protéine périphérique : Elles sont faiblement attachées à la membrane.
- Protéine intrinsèque : Elles sont faiblement attachées à la membrane et sont insolubles. Des glucides peuvent s’y attacher à l’extérieur. Elles jouent un rôle de transport, de sécrétion et de transfert d’électrons.
Qu’est-ce qu’un mésosome et qu’elle est sa fonction?
C’est une invagination profonde de la membrane plasmique en forme de vésicule.
Sa fonction est inconnue (possibilité que se soit un artéfact).
Il existe d’autres systèmes membranaires internes chez d’autres espèces bactériennes. Quelles sont ces espèces? (3)
- Cyanobactéries
- Bactéries pourpres
- Bactéries nitrifiantes (respiration intense)
Que contient le cytoplasme?
Il contient de l’eau, des corps d’inclusion, des ribosomes et le nucléoïde.
Qu’est-ce que les inclusions et quelle est leur fonction?
Ce sont des granules composées de matières organiques ou inorganiques et qui servent de source de nourriture au besoin.
Décrivez les ribosomes bactériens.
Ils sont le site de la synthèse protéique, on retrouve 10 000 ou plus de ribosomes par cellules (nombreux), ce sont des éléments complexes.
Décrivez le nucléoïde et de quoi il est composé.
Il s’agit d’une région dans et irrégulière qui contient l’ADN (1 chromosome ; plasmide) et l’ARN. Le chromosome peut être linéaire ou circulaire.
Les inclusions cytoplasmiques sont présentes chez toutes les espèces bactériennes. Vrai ou faux?
Faux. Elles présentent chez certaines espèces bactériennes.
Les inclusions sont-elles visibles au microscope?
Oui, au microscope électronique et optique.
Est-ce que les inclusions cytoplasmiques peuvent être entourées d’une membrane?
Oui, mais un seul feuillet.
Donnez des exemples d’inclusions (organiques et inorganiques) et leurs fonctions (de réserve). (5)
- Le glycogène : Source de carbone et d’énergie.
- Le polyhydroxybutyrate (PHB) : Réserve de carbone et d’énergie (lipide).
- Vacuoles gazeuses : Chez les bactéries aquatiques, permet de flotter.
- Réserve de phosphate : Granules de volutine ou polyphosphate (ATP).
- Réserve de soufre : Donneur d’électrons (H2S) pour les bactéries photosynthétiques pourpres.
À quoi sert une inclusion de fer (magnétite)?
Elles permettent à certaines bactéries de s’orienter avec le champs magnétique.
Il est possible de forcer des mouvements chez ces bactéries en changeant le champs magnétique.
Le nucléoïde (repliement du chromosomes) est-il présent chez toutes les espèces bactériennes?
Oui.
Comment est-ce que 1 mm d’ADN peut-il être compressé dans une bactérie dont la dimension se trouve dans l’échelle des µm?
Grâce à des protéines ressemblant à des histones.
Décrivez brièvement ce qu’est la paroi cellulaire des bactéries et ses fonctions (2).
Il s’agit d’une structure solide à l’extérieur de la membrane plasmique.
Ses fonctions sont :
1. Donner la morphologie bactérienne ;
2. Elle protège contre la lyse osmotique.
Pourquoi la paroi cellulaire est-elle importante en ce qui concerne l’entrée d’eau?
L’eau peut facilement entrer dans les cellules bactériennes, ce qui cause leur gonflement et donc leur explosion.
Est-ce que la paroi bactérienne est présente chez toutes les espèces bactériennes?
Elle est présente chez la majorité des procaryotes, mais il y a quelques exceptions.
De quoi est composé la paroi bactérienne?
De peptidoglycanes, des polymères de glucides ramifiés reliés par des peptides.
De quels glucides et de peptides peuvent être composés les peptidoglycanes?
- Glucides (polysaccharides) :
1. NAM (acide N-Acétylmuramique)
2. NAG (acide N-Acétylglucosamine) - Peptides (acide aminés) :
1. D-alanine
2. L-alanine
3. Acide D-glutamique
4. Acide diaminopimélique (analogue de la lysine)
5. L-lysine
Quelle différence remarque-t-on entre les acides aminés utilisés chez les bactéries et aux utilisés chez les eucaryotes?
Les eucaryotes utilisent les acides aminés D alors que les bactéries peuvent utiliser les deux.
Par quelles molécules la paroi bactérienne peut-elle être altérée (2)? Décrivez leur mode d’action et leur site actif.
- Les lysozymes : Ils sont présents dans la salive et les larmes.
Ils hydrolysent (coupent) le lien glycosidique (site actif) qui unit le NAM au NAG. - La pénicilline : Elle empêche la formation des pont peptiques (site actif).
Pourquoi est-ce que la pénicilline n’est pas néfaste pour les humains mais l’est pour les bactéries?
Car les bactéries sont les seules à posséder des peptidoglycanes au niveau de leur paroi bactérienne.
Comment peut-on distinguer les deux types de paroi chez les bactéries? Nommez ces deux types.
Les parois bactériennes se distinguent par le pontage et la quantité de peptidoglycanes. Il existe les parois de types Gram+ et Gram-.
Les bactéries Gram - font un pontage directe entre les peptidoglycanes, alors que les bactéries Gram + font un pontage indirecte à la d’une série de cinq glycines avec les peptidoglycanes. Vrai ou Faux?
Vrai.
Quelle structure, au niveau membranaire, est présente chez les bactéries mais pas présente chez les eucaryotes?
L’espace périplasmique.
Pourquoi est-ce que les bactéries Gram - sont plus résistantes que les Gram +?
Les bactéries Gram - possèdent une membrane externe au niveau de leur paroi cellulaire qui protège les peptidoglycanes.
Nommez les caractéristiques de la paroi cellulaire des bactéries Gram +(3).
- On y retrouve une quantité importante de peptidoglycane ;
- Présence d’acide téichoïques et lipotéichoïques ;
- Le périplasme est peu abondant ou inexistant.
Nommez les caractéristiques de la paroi des bactéries Gram - (5).
- Membrane externe présence (phospholipides) : Lipopolysaccharides (LPS) ;
- Peu de peptidoglycanes ;
- Espace périplasmique important ;
- Beaucoup de protéines transmembranaires ;
- Absence d’acide téichoïque et lipotéichoïque.
Quelles sont les protéines transmembranaires présentes chez les bactéries Gram - et leur fonctions (2)?
- Les porines : perméabilité
- Les lipoprotéines de Braun’s : Points d’ancrage
Les peptidoglycanes n’ont pas un grand rôle dans la perméabilité de la paroi cellulaire des bactéries Gram -. Vrai ou faux?
Vrai.
Pourquoi est-ce que certaines substances ont de la difficulté à passer la paroi des bactéries Gram -?
Puisqu’il y a deux membranes à traverser, la membrane interne et externe.
Nommez les fonctions de la membrane externe chez les bactéries Gram - (3).
- Protection contre la lyse ;
- Résistance à certains antibiotiques;
- Rétention d’enzymes au niveau du périplasme.
Où sont situés les lipopolysaccharides (LPS)
Dans la membrane externe
(Bactérie Gram -).
Quelles est la composition des LPS?
- Lipide A (dans le feuillet externe) stabilise la membrane ;
- Polysaccharide central (charge négative) composé de KDO et de sucres ;
- Chaîne latérale O (antigène O).
Les bactéries ayant des chaînes latérales plus longues au niveau de leur LPS sont plus pathogènes que celles ayant des chaînes latérales plus courtes. Vrai ou faux?
Vrai.
Décrivez la technique de coloration de Gram et expliquez comment elle permet de différencier les bactéries Gram + et Gram -.
- Coloration au cristal violet ;
- Coloration au Lugol (Iode) ;
- Alcool ;
- Safranine.
Les bactéries qui garde la coloration du cristal violet suite à la décoloration de l’alcool ne seront pas colorées par la safranine seront mauve au microscope (Gram +) alors que celles qui perdent la coloration violette suite à l’ajout de l’alcool seront colorées par la safranine et seront rose au microscope (Gram -)
Nommez les structures externes de la paroi bactérienne (3).
- Capsule ;
- Fimbriae ;
- Flagelle.
Qu’est-ce que le glycocalyx et quelles sont ses fonctions (3) ?
Il s’agit d’une couche de polysaccharides entourant la paroi bactérienne.
Fonctions :
1. Adhérence ;
2. Protection contre des bactériophages et le système immunitaire (phagocytose) ;
3. Protection contre la déshydratation.
Quelles sont les deux formes possibles que peut prendre le glycocalyx et décrivez les.
- La capsule : Structure organisée qui s’enlève difficilement ;
- La couche mucoïde : Structure non-organisée qui s’enlève facilement.
Est-il possible que des bactéries n’aient pas de glycocalyx? Expliquez.
Oui, ces bactéries auraient une couche S qui est une couche de protéines et de glycoprotéines qui est rigide, permet l’adhérence et la protège.
Donnez les différences entre les fimbriae et les pili.
Les fimbriae :
- ~ 1000 / cellule ;
- Structures filamenteuses minces à la surface cellulaire qui sont visibles qu’au MET ;
- Composés de protéines disposées en forme d’hélice ;
- Fonctions : Adhérence, biofilms, facteurs de virulence et mobilité.
Les pili :
- ~ 1-10 / cellule ;
- Structure similaire aux fimbriae, mais ils sont plus épais ;
- Déterminés génétiquement par de plasmides ;
- Fonctions : Conjugaison et récepteurs pour les bactériophages (Échange génétique).
Décrivez les flagelles et leur fonction.
Ce sont des appendices moteurs qui s’étendent à l’extérieur de la membrane cytoplasmique et la paroi cellulaire. Ils mesurent de 15 - 20 µm de long ont un diamètre de 20 nm.
Les flagelles sont-ils présent chez toutes les bactéries?
Non ils sont présents chez ~ 50% des procaryotes.
Nommez les différents types de flagelles et leur descriptions (4).
- Monotriche : Un seul flagelle à une extrémité ;
- Lophotriche : Touffe de flagelle à une ou deux extrémités ;
- Amphitriche : Un flagelle à chaque extrémité ;
- Péritriche : Flagelles distribués sur toute la surface.
Nommez les structures du flagelles (3).
- Filament ;
- Crochet ;
- Corps basal.
Décrivez la structure du filament.
- Partie la plus longue du flagelle ;
- Émane de la surface de la cellule ;
- Cylindre creux (non flexible) formés de flagellines ;
- Forme d’hélice pouvant se régénérer.
Quel est le rôle du corps basal et où est-il situé?
- C’est le moteur fournissant l’énergie nécessaire à la rotation du flagelle.
Il est enfoui dans la cellule (paroi et membrane).
Le corps basal est le même chez les bactéries Gram - et Gram +. Vrai ou faux?
Faux.
Quel est le rôle du crochet?
Le crochet est un segment court courbé plus large que le flagelle qui unit le filament au corps basal.
Au niveau du corps basal, on y retrouve un tube qui permet le passage de protéines. À quoi sert-il?
Il permet la formation du flagelle.
Quelle est la vitesse absolue d’une bactérie?
Elle parcourt ~ 100µm par seconde.
L’assemblage des flagelles est-il rapide?
Oui.
Qu’est-ce que le chimiotactisme?
C’est la capacité des bactéries de sentir ce qu’il y a dans leur environnement.
Décrivez le mouvement des bactéries dépendament du gradient de concentration.
Lorsqu’il n’y pas de gradient de concentration, les bactéries font des mouvements aléatoire, alors que lorsqu’il y a un gradient de concentration, les bactéries font des mouvements de culbute dirigés.
La fréquence des culbutes augmentent ou diminuent lorsqu’elles s’approchent de la solution attractive plus concentrée? Pourquoi est-ce que se serait ainsi?
La fréquence des culbutes diminuent puisqu’il y aurait une interaction entre les récepteurs et la molécule attractive.
Qu’elle est la définition d’une endospore bactérienne?
C’est un organise facultatif qui se forme au sein du cytoplasme de certaines espèces bactériennes au moment de stress.
Par quelles caractéristiques diffèrent l’endospore de la cellule végétative?
Elles diffèrent par leur forme, leur structure, le matériel génétique et leur résistance.
Qu’est-ce que la sporulation?
C’est le phénomème de différenciation qui conduit de la forme végétative à l’endospore.
La cellule mère restante est appelés sporange.
Les spores sont faciles à éliminer. Vrai ou faux?
Faux, ils ont difficiles à éliminer.
Nommez des caractéristiques des endospores (3).
- Résistance à la chaleur, à la sécheresse, aux U.V. et désinfectants chimiques ;
- Composées d’acide dipicolinique complexé au Ca2+ ;
- Petites protéines acido-solubles (SASP) liées à l’ADN.
Nommez les quatre types d’endospores.
- Centrale
- Subterminale
- Terminale
- Sporange gonflé
Seulement certaines espèces bactériennes sont capables de former des spores. Vrai ou faux?
Vrai.
Nommez et décrivez les structures d’une endospore.
- Exosporium : Enveloppe mince et délicate ;
- Tunique (SC) : Plusieurs couches protéiques assez épaisse et imperméable ;
- Cortex (CX) : Moitié du volume de la spore, constitué de peptidoglycane, la paroi de la spore (CW) est dans le cortex ;
- Protoplaste : Contient le nucléoïde (N) et les ribosomes cytoplasmiques (CR) et est métaboliquement inerte.
Décrivez brièvement les phases de la sporulation (7).
- Formation d’un filament axial du matériel nucléaire ;
- Invagination de la membrane et séparation de l’ADN ;
- La membrane entoure la préspore;
- Formation du cortex ;
- Formation de la tunique ;
- Endospore arrive à maturité ;
- Lyse de la sporange.
Qu’est-ce que la germination et donnez ses étapes.
La germination se produit lorsque les conditions devient favorables, l’endospore peut germer et donner naissance à une cellule active.
- Activation ;
- Germination (Gonflement, rupture de la tunique, perte de résistance) ;
- Croissance (émergence, synthèse de nouveaux composés = bactérie active).
