Fiche de révision : Structures cellulaires bactériennes

📋 Plan du Cours

1. Classification des microorganismes
2. Procaryotes et eucaryotes
3. Formes et groupements bactériens
4. Ultrastructure bactérienne
5. Paroi et types de Gram
6. Fonctions et colorations de la paroi
7. Membrane cytoplasmique bactérienne
8. Cytoplasme et matériel génétique

📖 1. Classification des microorganismes

🔑 Notions clés & Définitions

• Microbiologie : Étude des êtres vivants qui ne peuvent pas être observés à l’œil nu et dont les cellules ne sont ni différenciées ni assemblées en tissus.

★ À maîtriser

• La classification des êtres vivants distingue trois domaines issus d’un même ancêtre : les Eubactéries, les Archéobactéries et les Eucaryotes.

• La classification comprend les groupes suivants:

  • Archées
  • Archéobactéries
  • Bactéries
  • Protistes supérieurs
  • Mycètes
  • Végétaux
  • Animaux

Compléments

• La microbiologie comprend principalement:
  • la bactériologie
  • la parasitologie
  • la mycologie

💡 Astuce mémo

Procaryotes sans noyau, eucaryotes avec vrai noyau

📖 2. Procaryotes et eucaryotes

★ À maîtriser

📌 Les eucaryotes possèdent un vrai noyau, tandis que les procaryotes possèdent un matériel nucléaire plus rudimentaire non délimité par une membrane.

• Les procaryotes se caractérisent notamment par: l’absence de membrane nucléaire, l’absence de mitose, l’absence de mitochondries, l’absence d’appareil de Golgi, l’absence de stérols dans la membrane plasmique, un seul chromosome haploïde, une paroi rigide contenant du peptidoglycane

• Les eucaryotes possèdent une membrane nucléaire, plusieurs chromosomes diploïdes, des mitochondries, un appareil de Golgi, des stérols dans leurs membranes internes et réalisent la mitose.

Compléments

📌 Les virus sont des organismes acellulaires incapables de se développer en dehors d’une cellule vivante, ce qui en fait des parasites à considérer à part.

💡 Astuce mémo

Un noyau présent chez les eucaryotes, absent chez les procaryotes

📖 3. Formes et groupements bactériens

★ À maîtriser

• Les bactéries sont des êtres vivants unicellulaires qui se reproduisent par scissiparité et dont le noyau n’est pas délimité par une membrane.

📌 Les bactéries sphériques sont des coques ou cocci, tandis que les bactéries cylindriques sont des bacilles.

Compléments

• La plupart des bactéries mesurent entre 1 et 10 µm.

• Les autres formes bactériennes comprennent:

  • les filaments des actinomycètes
  • les spirilles rigides
  • les spirochètes flexibles

📖 4. Ultrastructure bactérienne

★ À maîtriser

• Toutes les bactéries possèdent: une paroi, une membrane cytoplasmique, un cytoplasme avec ribosomes et granulations de réserve, un appareil nucléaire constitué d’un filament d’ADN

• Certaines bactéries possèdent:

  • une capsule
  • un ou des flagelles
  • des fimbriae ou pili communs
  • des pili sexuels
  • une spore
  • des inclusions

Compléments

• Les pili sexuels permettent le transfert de l’information génétique d’une bactérie à l’autre.

• L’appareil nucléaire bactérien est un filament d’ADN environ 1000 fois plus long que la bactérie.

📖 5. Paroi et types de Gram

🔑 Notions clés & Définitions

• Peptidoglycane : Ou muréine ou mucopeptide, polymère particulier aux bactéries qui confère sa rigidité à leur paroi.

★ À maîtriser

• Le peptidoglycane comprend: des chaînes de N-acétylglucosamine et d’acide N-acétylmuramique, des liaisons osidiques β 1-4, des tétrapeptides, des ponts peptidiques

📌 La paroi Gram positive est épaisse et riche en peptidoglycane, tandis que la paroi Gram négative est mince et comprend une membrane externe, un espace périplasmique et un peptidoglycane réduit.

• Le LPS comprend: le lipide A, le core de 7 ou 8 sucres, la chaîne polysaccharidique hydrophile ou antigène O somatique

Compléments

• Chez les bactéries acido-alcoolo-résistantes, les lipides peuvent représenter jusqu’à 70 % du poids de la paroi et des cires sont responsables de l’acido-alcoolo-résistance.

💡 Astuce mémo

Gram+ épais en peptidoglycane, Gram− mince avec membrane externe

📖 6. Fonctions et colorations de la paroi

📝 Points essentiels

📌 La paroi bactérienne donne sa forme à la bactérie, la protège dans les milieux hypotoniques, porte des antigènes, fixe les bactériophages et participe au pouvoir pathogène.

📌 Une bactérie ayant perdu toute sa paroi devient un protoplaste, tandis qu’une bactérie Gram négative ayant perdu son peptidoglycane devient un sphéroplaste.

• 🔄 La coloration de Gram suit quatre étapes:

  1. coloration primaire au violet de gentiane ou cristal violet
  2. mordançage au lugol
  3. décoloration à l’alcool-acétone
  4. recoloration à la safranine ou à la fuchsine

• La coloration de Ziehl-Neelsen colore les mycobactéries acido-alcoolo-résistantes en rouge sur un fond bleu après fuchsine de Ziehl, décoloration acide et alcoolique, puis contre-coloration au bleu de méthylène.

💡 Astuce mémo

Gram : violet, lugol, alcool-acétone, safranine

📖 7. Membrane cytoplasmique bactérienne

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane cytoplasmique : Enveloppe interne bactérienne, fine, fragile et souple, formée d’un double feuillet d’environ 8 nm.

📝 Points essentiels

• La matière sèche de la membrane bactérienne comprend environ 30 % de phospholipides et 70 % de protéines, et elle ne contient jamais de cholestérol.

• La membrane cytoplasmique produit l’ATP grâce aux enzymes de la respiration cellulaire, détecte des facteurs intervenant dans la chimiotaxie et le métabolisme, expulse les déchets et assure la pénétration sélective des nutriments.

💡 Astuce mémo

Gradient ionique et respiration → production d’ATP

📖 8. Cytoplasme et matériel génétique

📝 Points essentiels

• Le cytoplasme bactérien ne contient pas d’organites membraneux tels que l’appareil de Golgi, le réticulum endoplasmique, les vacuoles ou les mitochondries.

• Les ribosomes bactériens sont constitués de 63 % d’ARN ribosomique et de 37 % de protéines, avec une sous-unité 50S associée à une sous-unité 30S, et ils assurent la traduction.

• L’appareil nucléaire bactérien est diffus dans le cytoplasme et constitué d’un seul chromosome circulaire et continu, condensé en superhélice.

• L’ADN bactérien est une double hélice de deux brins complémentaires dans laquelle l’adénine s’apparie à la thymine par deux liaisons hydrogène et la guanine à la cytosine par trois liaisons hydrogène.

• Lors de la scissiparité, la réplication du chromosome bactérien produit deux cellules identiques à la cellule mère et constituant un clone.

💡 Astuce mémo

Ribosomes, réserves, chromosome : synthèse, stockage, hérédité

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des parois bactériennes