Le fonctionnement des bactéries
Introduction
Un bactérie n'est composée que d'une seule cellule, elle possède un fonctionnement autonome. Elles sont de plus les premières espèces à être apparues sur terre. Elles ne possèdent pas de noyau, ce sont donc des cellules procaryotes.
Une bactérie est composée majoritairement d'eau, elle contient également des molécules de carbone, d'oxygène, d'azote, d'hydrogène et de phosphore. Pour absorber ces nutriments, la bactérie sécrète des enzymes, afin d'accélérer la dégradation des grosses molécules en molécules plus simples, plus faciles à assimiler. Il y a deux types d'enzymes : les enzymes exocellulaires et les enzymes endocellulaires
Une bactérie est composée majoritairement d'eau, elle contient également des molécules de carbone, d'oxygène, d'azote, d'hydrogène et de phosphore. Pour absorber ces nutriments, la bactérie sécrète des enzymes, afin d'accélérer la dégradation des grosses molécules en molécules plus simples, plus faciles à assimiler. Il y a deux types d'enzymes : les enzymes exocellulaires et les enzymes endocellulaires
La structure bactérienne
Pour comprendre le métabolisme des bactéries, il est nécessaire de connaître les différentes structures des bactéries
La paroi
La paroi entoure la bactérie, et elle est responsable de sa forme. Il existe deux types de paroi :
Les parois épaisses et densesLes parois épaisses et denses sont principalement constituées de peptydoglicane, ou de mureine. Ces parois présentent une structure lamellaire, faite de chaînes glucidiques reliées entre elles par des peptides.
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Les parois fines et lâchesLes parois fines sont constituées d'une couche de mucopeptide (plus lâche qu'une paroi épaisse). Mais les parois fines doivent être recouvertes d'une membrane externe. La paroi est séparée de la membrane par l'espace periplasmique.
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Schéma des deux types de paroi, dérivé de celui d'Anne Decoster, et légendé par nos soins
La membrane plasmique
Schéma de la membrane plasmique chez les bactéries, version dérivée de Wikimedia Commons
La membrane contrôle les échanges entre la bactérie et le milieu extérieur. Elle entoure le cytoplasme.D'après le modèle de la "mosaïque fluide" de Singer et Nicolson (ici représenté), la membrane plasmique est constituée d'une bicouche lipidique, mais aussi de de protéines et de glucides associés de diverses manières à la bicouche lipidique
On explique l'expression de "mosaïque fluide" par la présence de composants très hétérogènes, et par le fait que les protéines membranaires peuvent se mouvoir dans le plan de la membrane.
On explique l'expression de "mosaïque fluide" par la présence de composants très hétérogènes, et par le fait que les protéines membranaires peuvent se mouvoir dans le plan de la membrane.
Cytoplasme Les deux flèches montrent un élément dans le cytoplasme d'une bactérie E. Coli. Préparation en coupe ultrafine (500nm)
Le cytoplasme une substance ressemblant à un gel. Il tient tout les composants d'une cellule procaryote, c'est à dire tous les composants de la bactérie.
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Le matériel génétique Schéma du matériel génétique présent dans une bactérie
Comme une bactérie est procaryote, elle ne possède pas de vrai noyau. Son information génétique est donc contenue dans un unique chromosome (1) sous forme d'un filament d’ADN.
En plus du chromosome, les bactéries contiennent un ou plusieurs plasmides (2) qui sont des molécules d'ADN extra-chromosomiques. Ce sont ces plasmides qui confèrent à la bactérie ses avantages, comme la résistance. Les plasmides sont pour la plupart des filaments d'ADN double brin de forme circulaire. Ils peuvent être transmis d'une bactérie à une autre lors de la conjugaison. |
Les Pili Pili à la surface de E. Coli
Le pilus est une excroissance que l'on trouve à la surface des bactéries.
Il existe deux types de pili:
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Les flagelles Flagelle d'une bactérie à gram négatif
Les flagelles sont des cils rigides, qui naissent de la membrane plasmique. C'est à eux qu'on doit la mobilité des bactéries, et les espèces ne possédant pas de flagelles ne sont pas capables de se déplacer d'elles-même. Les flagelles sont constitués d'une protéine du nom de flagelline
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La capsule
La capsule, comme montrée sur le schéma de l'introduction, est une structure extérieure qui protège la bactérie.
Sa composition est souvent polysaccharidique (< du mot saccharose = plusieurs sucres reliés entre eux) et parfois protéique (faite de protéines).
La capsule permet à la bactérie de survivre, puisqu'elle l'empêche d'être phagocytée (détruite par les globules blancs).
La capsule est d'ailleurs antigénique : elle produit les antigènes K.
Sa composition est souvent polysaccharidique (< du mot saccharose = plusieurs sucres reliés entre eux) et parfois protéique (faite de protéines).
La capsule permet à la bactérie de survivre, puisqu'elle l'empêche d'être phagocytée (détruite par les globules blancs).
La capsule est d'ailleurs antigénique : elle produit les antigènes K.
Croissance et reproduction
Division cellulaire
Une bactérie est un organisme asexué qui possède un mode de reproduction binaire. Une cellule mère va reproduire son matériel génétique à l'identique, puis elle s'allonger, se contracte avant de se diviser au niveau du septum, paroi transversale qui se forme lors de la division cellulaire. Les deux cellules alors formées, les cellules filles, deviennent à leur tour cellules mères. Bien sûr, ce cycle se répète de nombreuses fois. On estime qu'il se répète toutes les 20 minutes.
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Croissance et cultureLes bactéries peuvent être cultivées dans des milieux très variés : liquides ou solides. En laboratoire, elles sont souvent cultivées sur des milieux comme la gélose, qui permettent, du fait de leur transparence, de suivre le développement des bactéries, tout en les gardant en vie grâce au milieu nutritif.
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Autres pages sur les bactéries
Image en haut de la page : "Diphtheria bacteria" par Sanofi Pasteur sous licence Creative Commons By-NC-ND