Unité 9 Flashcards
Premières bactéries étaient probablement:
- Anaérobies (prospéré en absence d’oxygène; au début de la terre pas beaucoup d’oxygène)
- Hétérotrophes (ils mangeaient des macromolécules soit des acides aminés)
premiers organismes à utiliser l’oxygène de l’H2O pour fixer le CO2 et synthétiser des composées organiques
Les cyanobactéries
Les cyanobactéries
premiers organismes à utiliser l’oxygène de l’H2O pour fixer le CO2 et synthétiser des composées organiques
Un sous-produit de la photosynthèse
O2 dans l’atmosphère (début de la révolution atmosphérique)
Les procaryotes regroupent 2 des 3 domaines de la vie
Archaea et Bacteria
Les procaryotes sont considérés comme un groupe…
polyphylétique (c.-à-d. qu’il ne contient pas tous les descendants de leur ancêtre commun)
Forme:
Unicellulaires – Formes variées :
Sphérique: coccus, diplocoques, streptocoques, staphylocoques
Bâtonnets: bacilles ou streptobacilles
Hélicoïdale: spirilles et spirochètes
Souvent les groupes taxonomique vont regrouper des organismes ayant la même forme
Taille:
Généralement microscopiques: taille entre 0.5-5µm
Certaines exceptions existent
Structures de la surface cellulaire gram positif et négatif:
Les bactéries peuvent être classifiées selon la structure de leur paroi cellulaire:
Les bactéries ont une paroi qui s’appelle le peptidoglycane qui va faire en sorte que la paroi cellulaire va maintenir sa rigidité. Les arché non pas de peptidoglycane dans leur paroi ils ont d’autres substances comme des polysaccharide ou des glucides qui ont la même fonction. C’est leur grande différence. Au sein des bactéries 2 paroi de peptidoglycane Gram positif (peptidoglycane très épaisse); gram négatif (peptido plus mince, 2 parois forme sandwich).
Expérience de colorant: Coloration gram; c’est 4 étapes
Ajoute colorant appelé le cristale violet
Ajoute de l’iode qui forme un complexe avec le colorant gram violet
rince les cellules avec de l’alcool
Colore nos cellules avec une teinture rouge qui va pénétrer dans la cellule
Gram positif: violet; une grosse couche
Gram négatif: Rose (souvent plus résistant aux médicaments); 1 minces couches en sandwich entre 2 membranes plasmiques
Capsule déf:
Couche gluante dense et bien délimitée composée de polysaccharides ou de protéines et entourant la paroi cellulaire.
2 principales fonctions:
- Protège la cellule
- Permet à la cellule d’adhérer à son substrat ou à d’autres cellules comme cellules est gluante permet aux cellules de se coller ensemble forme colonie forme un biofilm:
Biofilm déf
Colonie formée d’une ou plusieurs espèces de procaryotes formant un film adhérant à un substrat.
Ex: Se lit au cellules de la gorge; la capsule va protéger des cellules du système immunitaire
Endospore déf
Cellule résistante entourée d’une épaisse enveloppe protectrice que produisent certaines bactéries quand elles sont exposées à des milieux hostiles (trops chaud, trops froid, trops sec, exposition aux antibiotiques).
Peuvent survivre jusqu’à des milliers d’années
Se réhydratent lorsqu’elles perçoivent des signes que l’environnement est redevenu plus hospitalier
La motilité
50% des procaryotes sont mobiles
Taxie déf
Réaction de locomotion orientée par laquelle un organisme s’approche ou s’éloigne d’un stimulus quelconque.
- P. ex: Chimiotaxie = stimulus de nature chimique (O2 , substance toxique, etc.) Vont aller vers leurs source de nutrition soit l’o2 ou échapper des substances toxiques
- Vitesse: 50 fois leur longueur corporelle par seconde
Flagelle déf
Long appendice cellulaire spécialisé dans la locomotion.
Structure complexe qui aurait évolué d’un appareil sécrétoire ancestral (= exaptation)
Il y a un moteur qui en fait partie
Membranes spécialisées
Membranes spécialisées des procaryotes:
Replis de la membrane interne (respiration)
Membranes thylakoïdiennes (responsable de la photosynthèse)
La diversité métabolique des procaryotes
Le besoin ou la tolérance à l’oxygène varie chez les procaryotes:
1. Aérobies (évoluer en même temps que la révolution atmosphérique) ont besoin de l’oxygène pour la respiration (humains y sont)
2. Anaérobies(les premiers espèces sur la terre) n’ont pas la voie métabolique nécessaire pour utiliser l’oxygène
– Les anaérobies stricts sont tués par l’oxygène
– Les anaérobies facultatifs peuvent croître en présence ou en l’absence de l’oxygène
Les procaryotes, et particulièrement les archées, comptent beaucoup d’espèces extrêmophiles:
- Psychrophiles peuvent croître à 0°C ou moins et survivre indéfiniment à des températures beaucoup plus froides
- Thermophiles peuvent croître jusqu’à 80°C
- Extrêmes thermophiles croissent le plus rapidement à des températures supérieures à 100°C
- Halophiles extrêmes: vivent en milieu très salin
- Méthanogènes: anaérobiques qui produisent du méthane (On retrouve dans le système digestif des vaches.)
La reproduction
Structure génomique différente de celle des eucaryotes:
- Moins d’ADN
- Unique chromosome circulaire
- Pas de noyau: les chromosomes sont situés dans le nucléoïde
- Nucléoïde déf Région où se trouve concentré l’ADN, mais qui n’est pas délimitée par une membrane
- Plasmide déf Petite molécule d’ADN circulaire distincte du chromosome et capable de se répliquer
Les procaryotes:
- Sont petits Dans la tendance du vivant les petits organismes se reproduise plus que les plus gros
- Se reproduisent par scissiparité
Scissiparité déf Mode de reproduction asexué par lequel la cellule grossit pour ensuite se diviser en 2 cellules (syn fission binaire) Pas besoins de partenaire - Ont un temps de génération court
– Dans un milieu optimal, temps de génération 1 à 3h, mais peut être aussi rapide que 20 min - Résultat = Populations avec un nombre d’individus élevé (c.-à-d. jusqu’à des billions)
MAIS… Comment les procaryotes préservent-ils une grande variation génétique?
À l’aide de quatre mécanismes:
Nomme les
a) Les mutations fréquentes
b) La transformation
c) La transduction
d) La conjugaison
a) Les mutations fréquentes
+En probabilité, plus le temps de génération est court et plus les populations sont grandes, plus les mutations seront fréquentes.
+ Exemple d’Escherichia coli:
Probabilité de mutation spontanée pour 1 seul gène d’E. coli: 1 sur 10 millions (1 x 10-7 ) par division cellulaire
Parmi les 2 x 1010 nouvelles cellules qui naissent dans l’intestin d’une personne, c’est 1 x 10-7 * 2 x 1010 = 2000 bactéries qui présenteront une mutation par gène
Pour les 4300 gènes d’E. coli, 4300 * 2000 > 8 millions de mutations par jour, par hôte humain
b) La transformation
Transformation déf absorption d’une molécule d’ADN de l’environnement
c) La transduction
Transduction déf transfert de segment d’ADN d’une bactérie à une autre par l’intermédiaire d’un virus.
d) La conjugaison
Conjugaison déf transfert direct de matériel génétique entre deux cellules temporairement réunies.
- Transport de matériel génétique d’une bactérie à une autre par pont de conjugaison ou pilus sexuel. La cellule donneuse va former le pont. Bactérie donneuse à un plasmide qui va se rompre à un endroit qui va être transféré et va prendre une forme circulaire dans l’autre bactérie.
Les procaryotes évoluent RA-PI-DE-MENT!
- explique expérience E.coli
- En 1988, Linski et Cooper débutent une expérience à long terme:
- 12 populations of E. coli se développent en parallèle dans un médium à faible teneur en glucose (pas assez de nourriture)
- Toutes les populations se sont adaptées avec le temps et ont augmenté leur taux de croissance comparativement à la population ancestrale (= la population témoin)
- De nouvelles mutations ont permis aux populations d’utiliser le glucose de façon plus efficace
- À la génération ~33,000 une des populations a commencé à utiliser le citrate comme source de carbone
Microbiome déf
Communauté de microorganismes vivant dans ou sur le corps d’un organisme
- Corps humain: ~30 billion cellules humaines et ~ 39 billion bactéries Plus de cellules bactérienne que de cellules normales
- 500 – 1 000 espèces dans l’intestin des humains
Parasitisme, commensalisme and mutualisme
- Les bactéries nous sont très utile et vise versa
- Rôles importants pour la digestion, l’apport en vitamines, l’immunité, la protection contre les infections, etc.
**Changer au cours de la vie; alcool, obésité, manger santé, age…
Pathogène déf
Qui engendre une maladie.
- Les bactéries sont à l’origine d’environ la moitié des maladies qui affligent les humains
Taux de létalité déf
Proportion des gens qui meurent d’une maladie parmi tous les cas positifs de la maladie.
Est-ce que les archés compte compte comme pathogènes chez les humains
NON!
Les bactéries pathogènes causent généralement des maladies en produisant des toxines:
Exotoxines déf protéines sécrétées par les bactéries
- Ex: souches O157:h7 de E.coli
Endotoxines déf lipopolysaccharides accumulées dans la parois cellulaire et libérées seulement quand la bactérie meurt
- Ex: Salmonella typhi cause la fièvre typhoïde
Postulats de Koch déf
Critères destinés à établir la relation de cause à effet liant un microbe et une maladie. (étapes à suivre pour voire si une bactérie cause maladie)
Postulat 1: L’agent pathogène doit être présent dans tous les cas où la maladie se manifeste
Postulat 2: L’agent pathogène doit être isolé de l’hôte et cultivé (culture pure) en laboratoire
Postulat 3: La maladie doit se manifester de nouveau lorsqu’une culture pure de l’agent pathogène est inoculée chez un hôte sensible.
Postulat 4: Le même agent pathogène doit être récupéré de nouveau chez l’hôte infecté expérimentalement
Antibiotique déf
- Molécule qui tue ou inhibe la croissance des bactéries
- Découverts par Sir Alexander Flemming en 1929 lors de l’observation d’une moisissure (Penicillum, qui sécrète la pénicilline) qui tua les bactéries d’une de ses expériences
- Certains antibiotiques, dont la pénicilline, inhibent la synthèse du peptidoglycane, donc désorganisent la membrane cellulaire.
- Aujourd’hui utilisés largement en médecine pour traiter les infections
La résistance aux antibiotiques
+ Les bactéries évoluent des résistances aux antibiotiques
1. Des mutations altèrent les gènes qui codent pour les protéines qui sont la cible des molécules d’antibiotiques
- variation génétique entre les souches bactériennes
2. La nouvelle résistance peut être transmise verticalement aux générations suivantes
- hérédité de la résistance acquise
3. Seulement que les souches résistantes se reproduisent
- sélection pour une résistance
+ Résultat = Augmentation rapide de la proportion des souches résistantes, spécialement avec l’augmentation de l’utilisation des antibiotiques!
Les réseaux trophiques dépendent des procaryotes photoautotrophes (producteur primaires) pour plusieurs choses:
Les réseaux trophiques dépendent des procaryotes photoautotrophes (producteur primaires) pour plusieurs choses:
- Capturer l’énergie solaire entrant dans l’écosystème procaryote, les algues, plantes
- Convertir le CO2 de l’atmosphère en sucres qui entrent et sont transférés dans les réseaux trophiques (biomasse faite de carbone, co2 en biomasse)
- Produire de l’O2 qui est utilisé par les chimiohétérotrophes pendant la respiration
- Assimiler des minéraux dans la biomasse, qui est ensuite consommée aux niveaux trophiques supérieurs
- Fixer l’N2 atmosphérique en conditions anaérobiques et produir des protéines et des acides nucléiques
Les procaryotes chimiohétérotrophes agissent à titre de décomposeurs:
- Les éléments présents dans les molécules organiques (C, H, O, N, P, etc.) sont sans cesse recyclés entre les composantes biotiques et abiotiques d’un écosystème
- Les procaryotes chimiohétérotrophes jouent un rôle très important dans les écosystèmes puisqu’ils augmentent la disponibilité des nutriments pour les plantes
- Ils sont décomposeurs, c.-à-d. qu’ils absorbent les nutriments de la matière organique non-vivante et les convertissent en formes inorganiques pour l’utilisation par les plantes
