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Morphologie des procaryotes | ||
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Selon leur aspect les bactéries peuvent être regroupées en plusieurs catégories. Ces catégories sont purement descriptives et ont peu à voir avec la phylogénie de ce groupe.
Les cocci sont des bactéries rondes. Ces bactéries peuvent vivre de façon isolée mais elles sont en général regroupées en structures pseudo-pluricellulaires. A chaque division, les cellules filles restent collées. Selon les cas, on peut obtenir trois types de structures :
Les bacilles sont des bactéries allongées. Elles vivent en général solitaires mais peuvent à l'occasion se regrouper en structure pseudo-pluricellulaires. Par leur morphologie on distingue deux groupes :
Les spirilles sont les plus étranges des bactéries. Elles ont en effet une forme hélicoidale.
Les bactéries possèdent toutes une membrane plasmique
qui les entoure qui est constituée comme toutes les membranes biologiques
d'une bicouche lipidique. Elles ne possèdent cependant pas de membranes
intra-cytoplasmiques comme les eucaryotes et les fonctions dévolues
à ces dernières sont toutes assumées par la membrane
plasmique : membranes nucléaire, du réticulum et même des
organites.
La membrane plasmique est entourée d'une paroi pectocellulosique, perméable
mais néanmoins très rigide qui lui permet de résister
à des pressions osmotiques du cytoplasme très élevée,
supérieure à 5 atmosphères, sans exploser.
Certaines bactéries possèdent une seconde biomembrane qui entoure
la paroi. Cette membrane permet de distinguer les
bactéries Gram - (du nom du biologiste qui a mis le test au point)
qui la possède des Gram + qui ne l'ont pas. Cette biomembrane est
constituée comme la membrane plasmique d'une bicouche lipidique,
mais les acides gras et les protéines constitutives en sont très
différentes.
Le matériel génétique est constitué d'un
unique chromosome circulaire qui baigne dans le cytoplasme. Il est replié
en longues boucles dont la base est reliée à un ensemble protéique,
le core. Ce dernier est lui même fixé à la membrane
plasmique et empêche donc l'ADN de se déplacer librement dans
le cytoplasme.
La duplication du chromosome est reliée à la multiplication
cellulaire, c'est à dire qu'il ne se duplique que quand la cellule
se divise et inversement. Dans les deux cellules filles, le chromosome
est identique.
A côté de ce chromosome, il existe de petits éléments
d'ADN circulaire en nombres variables : les plasmides. Contrairement au
chromosome, ces plasmides ne sont pas indispensables à la vie de
la cellule. Ils portent toutefois quelques gènes intéressants,
comme une résistance aux antibiotiques. Ils peuvent aussi dans certains
cas s'integrer de façon réversible au chromosome.
La multiplication des plasmides est indépendante de celle de
la cellule et du chromosome. Ils peuvent se dupliquer sans division cellulaire
et en cas de division ils sont répartis au hasard entre les deux
cellules filles.
Le cytoplasme des bactéries remplit toutes les fonctions remplies
par le cytoplasme des eucaryotes, mais aussi par le nucléoplasme (milieu
intranucléaire) ou le stroma des organites.
Comme chez les eucaryotes, les principales réactions du métabolisme
et la synthèse des protéines intracellulaire s'y déroulent.
Mais il assure aussi la duplication de l'ADN et la synthèse d'ARN
(fonctions du noyau), la synthèse des protéines extracellulaires
(fonction du réticulum endoplasmique granuleux), la respiration (fonction
des mitochondries), la photosynthèse (fonction des chloroplastes), etc...
Ce mélange des fonctions dans un seul endroit fait que des évènements
disjoints dans le temps et l'espace chez les eucaryotes sont simultanée
chez les procaryotes. Il en est ainsi de la synthèse des protéine
qui débute alors même que la synthèse de l'ARN messager
correspondant n'est pas encore totalement terminée.
Le flagelle est l'organe qui assure le déplacement de la cellule. Toutes les bactéries
n'en possèdent pas et les cocci en sont dépourvu. Le flagelle a une morphologie différente de
celui des eucaryotes, il est plus simple, son fonctionnement est plus rustique. Il est constitué
d'une protéine, la flagelline. Il est ancrée dans la membrane par une protéine motrice (c'est à dire capable de
générer de l'énergie mécanique à partir d'énergie chimique. Ce moteur peut tourner sous l'action
du gradient de pH qui existe entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule. Chaque ion H+ qui
entre dans la cellule fait tourner le moteur d'une fraction de tour. Pour faire un tour complet
il faut un nombre d'ion bien connu des informaticiens : 256 ions H+.
Le moteur peut tourner dans les deux sens, mais l'effet n'est pas le même. Dans un sens il propulse
la cellule, dans l'autre il la fait tourner. Ce système permet à la cellule de se diriger d'une
façon certe primitive mais néanmoins efficace.
