Fiche de révision : Procaryotes et virus

📋 Plan du Cours

1. Définition et dimensions bactériennes
2. Enveloppes et matériel génétique
3. Structures et fonctions bactériennes
4. Résistance, respiration et toxines
5. Taxonomie et coloration bactériennes
6. Organisation et symétrie des virus
7. Infection et cycles viraux
8. Génomes et types de virus

📖 1. Définition et dimensions bactériennes

🔑 Notions clés & Définitions

• Bactérie : Cellule procaryote dépourvue de noyau, qui n’en a jamais eu, et d’organites.

★ À maîtriser

• La taille bactérienne est donnée comme 5 à 10 µm dans la caractérisation, et comme 200 nm à 2 000 nm, parfois jusqu’à 10 µm, dans les dimensions générales.

Compléments

• Les bactéries appartiennent au règne des monères, seul règne du vivant dont les cellules sont procaryotes.

• Escherichia coli vit normalement dans le côlon et est généralement inoffensive, mais peut provoquer une septicémie si elle passe dans le sang.

• Le corps humain héberge environ 0,2 kg de bactéries et est composé d’environ 3 à 4 × 10^13 cellules humaines.

📖 2. Enveloppes et matériel génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Peptidoglycane : Constitué de deux polymères, le NAG et le NAM, qui forment la paroi bactérienne protectrice.
• Plasmide : ADN extrachromosomique qui se réplique indépendamment du chromosome, en utilisant la machinerie de la cellule hôte.

★ À maîtriser

• Une bactérie possède généralement un chromosome, du cytoplasme et une membrane plasmique, et sa cellule est recouverte d’une paroi.

• La majorité des bactéries possède un seul chromosome constitué d’une molécule d’ADN circulaire bicaténaire, sans centromère ni télomère.

Compléments

• La paroi des cellules végétales est pectocellulosique, tandis que celle des bactéries est constituée de peptidoglycanes.

• Quelques espèces bactériennes, comme les Streptomyces, possèdent des chromosomes linéaires, et de rares bactéries en possèdent deux.

📖 3. Structures et fonctions bactériennes

🔑 Notions clés & Définitions

• Ribosome : Particule ribonucléique qui traduit les ARN messagers.

★ À maîtriser

• La scissiparité est le mode de division binaire des bactéries.

• La conjugaison permet à une bactérie d’échanger de l’ADN avec une autre à l’aide d’un pilus.

Compléments

• Les bactéries possèdent un cytosquelette et leur forme dépend notamment de celui-ci et de leur paroi.

• Les pili permettent à certaines bactéries d’adhérer aux surfaces et de se développer en films bactériens.

• Les chromatophores sont des lamelles membraneuses contenant des pigments et permettent la photosynthèse chez certaines bactéries autotrophes.

📌 Les flagelles bactériens sont entièrement protéiques, tandis que les flagelles eucaryotes sont des membranes contenant du cytoplasme et des microtubules.

📖 4. Résistance, respiration et toxines

🔑 Notions clés & Définitions

• Endospore : Structure dans laquelle une copie du chromosome répliqué s’enkyste et peut se réhydrater et se reconstruire si la bactérie est détruite.

★ À maîtriser

• Certains plasmides portent des gènes d’antibiorésistance, et une bactérie résistante produit une protéine qui lui permet de résister à l’action d’antibiotiques.

• L’abus d’antibiotiques et l’arrêt du traitement avant son terme renforcent l’antibiorésistance.

📌 Les bactéries anaérobies vivent sans oxygène, les anaérobies strictes ne pouvant pas vivre en sa présence, tandis que les bactéries aérobies ne peuvent vivre sans oxygène.

Compléments

• Les toxines bactériennes citées comprennent : les entérotoxines du système digestif, les hépatotoxines qui détruisent le foie, les neurotoxines qui agissent sur le système nerveux

• Les endospores et les toxines sont thermorésistantes, contrairement aux bactéries qui sont thermosensibles.

💡 Astuce mémo

Abus d’antibiotiques → renforcement de l’antibiorésistance

📖 5. Taxonomie et coloration bactériennes

★ À maîtriser

• Les Archaebactéries sont présentées comme plus anciennes, moins évoluées et souvent extrêmophiles, tandis que les Eubactéries sont présentées comme plus récentes et plus nombreuses.

📌 Les bactéries Gram positif ont une paroi de muréine homogène, épaisse, imperméable et fortement colorée, tandis que les Gram négatif ont une paroi hétérogène, fine, perméable et peu colorée.

Compléments

• Thermus aquaticus vit dans les eaux très chaudes et fournit la Taq-polymérase, utilisée notamment pour amplifier l’ADN par PCR.

• La coloration de Gram utilise :

  • le Lugol
  • le violet de gentiane
  • la fuscine

📖 6. Organisation et symétrie des virus

🔑 Notions clés & Définitions

• Virus : Organisation macromoléculaire contenant un génome d’ADN ou d’ARN protégé par des protéines, et non une cellule.
• Capside : Enveloppe protéique formée par des capsomères qui protège le génome viral.

★ À maîtriser

• Les virus ne possèdent pas de ribosomes et ne peuvent donc pas fabriquer seuls leurs protéines ; ils doivent infecter une cellule.

Compléments

📌 Les virus icosaédriques ont une structure à symétrie cubique avec 20 faces et 12 sommets, tandis que les virus hélicoïdaux sont allongés et leurs capsomères s’organisent autour de l’acide nucléique.

📌 Un virus nu est constitué uniquement d’acide nucléique et de capside, tandis qu’un virus enveloppé possède en plus une enveloppe issue de la membrane de la cellule infectée.

📖 7. Infection et cycles viraux

🔑 Notions clés & Définitions

• Transduction : Transfert d’ADN d’une bactérie à une autre par l’intermédiaire d’un virus.

★ À maîtriser

• Un virus reconnaît une cellule hôte grâce à un récepteur cellulaire, souvent une glycoprotéine, et son spectre d’infection dépend de cette spécificité.

• Après l’entrée de l’ADN ou de l’ARN viral dans la cellule, le génome se réplique, des capsomères sont synthétisés et l’encapsidation forme la capside.

📌 Le cycle lytique multiplie le génome viral et détruit la cellule hôte, tandis que le cycle lysogénique maintient le génome viral en sommeil pendant de nombreuses multiplications cellulaires avant un passage au cycle lytique.

Compléments

• Le VIH est cité comme exemple de virus qui reconnaît le récepteur CD4.

• Les bactériophages infectent les bactéries ; leur tête transporte le matériel génétique, leur queue infecte la cellule et leurs fibres caudales reconnaissent la bactérie et ses récepteurs.

• La dengue est transmise par les moustiques, tandis que le paludisme, qui est un parasite, est également transmis par les moustiques.

💡 Astuce mémo

Reconnaissance → entrée ou injection → réplication et capsomères → encapsidation

📖 8. Génomes et types de virus

★ À maîtriser

• Les virus à ADN peuvent être :
  • bicaténaires, comme les Poxviridae
  • bicaténaires, comme les Herpesviridae
  • bicaténaires, comme les Hepadnaviridae
  • monocaténaires, comme les Parvoviridae

📌 L’ARN positif peut être lu directement par les ribosomes dans le sens 5′-3′, tandis que l’ARN négatif doit d’abord être transcrit en ARN positif.

Compléments

• Les virus à ARN sont plus nombreux et plus variés que les virus à ADN.

📌 Les virus à ARN bicaténaires sont très rares et leurs brins sont antiparallèles ; le rotavirus est cité comme exemple.

• Parmi les virus à ARN positif cités, on trouve :
  • les Flaviviridae enveloppés
  • les Togaviridae enveloppés
  • les Ribuviridae enveloppés
  • les Coronaviridae enveloppés
  • les rétrovirus enveloppés
  • les Picornaviridae nus

• Les familles de virus à ARN négatif enveloppés citées sont :

  • les Rhabdoviridae
  • les Filoviridae
  • les Paramyxoviridae
  • les Orthomyxoviridae

• Le virus de la grippe infecte les cellules pulmonaires, possède huit molécules d’ARN et emporte une enveloppe issue de la membrane de la cellule hôte lorsqu’il quitte la cellule.

💡 Astuce mémo

ARN+ lisible directement ; ARN− à transcrire en ARN+

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des parois bactériennes

Cycles viraux chez les bactéries