Fiche de révision : Cellule procaryote et interactions

📋 Plan du Cours

1. Membrane cytoplasmique et homéostasie
2. Organisation interne procaryote
3. Paroi et peptidoglycane
4. Osmose et fonctions de la paroi
5. Polymères extracellulaires et capsule
6. Mobilité, appendices et biofilms
7. Endospores et résistance

📖 1. Membrane cytoplasmique et homéostasie

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane cytoplasmique : Membrane semi-perméable indispensable qui délimite la cellule, stabilise les paramètres physico-chimiques du milieu intracellulaire et maintient l’homéostasie.

★ À maîtriser

📌 Le milieu extracellulaire possède des paramètres physico-chimiques variables, tandis que le milieu intracellulaire ou cytoplasme conserve des paramètres relativement stables grâce à l’homéostasie.

• La membrane cytoplasmique est perméable par diffusion libre aux petites molécules comme H₂O, CO₂, N₂ et O₂, mais imperméable aux polymères qui nécessitent des protéines de transport.

Compléments

• La membrane cytoplasmique participe à plusieurs fonctions: production d’énergie par les chaînes respiratoire et photosynthétique, biosynthèse de molécules, assemblage et sécrétion des protéines, ségrégation du matériel génétique, détection de la composition chimique de l’environnement

📌 Chez les Archées, les lipides membranaires contiennent des isoprènes ramifiés liés par des liaisons éther, et non des acides gras liés par des liaisons ester.

💡 Astuce mémo

Membrane sélective → stabilité du milieu intracellulaire

📖 2. Organisation interne procaryote

🔑 Notions clés & Définitions

• Nucléoïde : Zone condensée contenant l’ADN des cellules procaryotes, dont le chromosome porte l’information génétique.

📝 Points essentiels

• Les cellules procaryotes sont dépourvues d’organites délimités par une membrane, dont les fonctions sont en partie assurées par la membrane cytoplasmique.

• Le cytoplasme procaryote contient:

  • beaucoup d’eau
  • ADN
  • ARN
  • protéines
  • ions K⁺, NH₄⁺, SO₄²⁻, PO₄⁻, Ca²⁺ et Mg²⁺
  • ribosomes libres

💡 Astuce mémo

Procaryote sans organites membranaires, mais avec un nucléoïde et des ribosomes libres

📖 3. Paroi et peptidoglycane

🔑 Notions clés & Définitions

• Peptidoglycane : Élément central de la paroi procaryote constitué de deux osamines, le NAG et le NAM, associées à un tétrapeptide d’acides aminés.

★ À maîtriser

• La paroi procaryote:
  • maintient la forme cellulaire
  • protège contre la lyse osmotique
  • peut contribuer à la pathogénicité
  • protège contre certaines substances toxiques

Compléments

📌 Les mycoplasmes sont dépourvus de paroi, les bactéries à acido-alcoolo-résistance possèdent une paroi particulière, et les Archées possèdent une pseudomuréine au lieu du peptidoglycane.

📖 4. Osmose et fonctions de la paroi

★ À maîtriser

• 🔄 En milieu hypotonique: l’eau entre dans la cellule, la pression de turgescence plaque la membrane contre la paroi, la paroi rigide limite le gonflement cellulaire

• L’injection de lipopolysaccharide entraîne une diminution de la survie des souris, et à forte dose le LPS déclenche une mortalité importante et rapide.

Compléments

• La diffusion des molécules se fait globalement du milieu le plus concentré vers le milieu le moins concentré, tandis que le cytoplasme procaryote est extrêmement concentré en molécules dissoutes.

💡 Astuce mémo

Entrée d’eau → turgescence → paroi contre la lyse osmotique

📖 5. Polymères extracellulaires et capsule

🔑 Notions clés & Définitions

• Exopolymères de surface : Substances sécrétées par de nombreux procaryotes et accumulées à l’extérieur de la paroi, principalement constituées de polysaccharides mais pouvant aussi contenir des protéines ou des acides nucléiques.

📝 Points essentiels

• Les exopolymères peuvent participer à:
  • adhésion
  • pouvoir pathogène
  • mobilité
  • protection
  • formation de biofilms

📖 6. Mobilité, appendices et biofilms

🔑 Notions clés & Définitions

• Flagelle : Filament fin et creux, beaucoup plus long que la cellule, comprenant un filament de flagelline, un crochet incurvé et un corps basal ancré dans la paroi et la membrane.
• Chimiotactisme : Capacité à mobiliser des structures de mouvement pour se rapprocher de certains nutriments ou s’éloigner de substances toxiques, grâce à des récepteurs membranaires.
• Biofilm : Communauté de microorganismes adhérant à une surface ou entre eux et enfermée dans une matrice extracellulaire adhésive et protectrice.
• Quorum sensing : Système de communication bactérienne qui coordonne l’expression des gènes selon la densité cellulaire grâce à la production, la libération et la détection de molécules signal.

★ À maîtriser

📌 Les fimbriae, ou pili communs, sont généralement au nombre de 10 à 1000 par cellule et assurent surtout l’adhésion, tandis que les pili sexuels sont généralement au nombre de 1 à 10 et rapprochent deux cellules pour la conjugaison.

Compléments

• Les organisations des flagelles sont:
  • monotriche
  • amphitriche
  • lophotriche
  • péritriche

• Les pili électroconducteurs participent aux transferts extracellulaires d’électrons, tandis que certains pili sexuels servent aussi de sites de fixation à des bactériophages.

💡 Astuce mémo

Flagelle → pili → adhésion → biofilm

📖 7. Endospores et résistance

🔑 Notions clés & Définitions

• Endospore : Forme de résistance aux stress environnementaux tels que la chaleur, les ultraviolets, la dessiccation et les désinfectants chimiques.

📊 Tableaux de synthèse

Principaux appendices procaryotes