La cellule bactérienne

I / Taille et morphologie générale

0,2 et 10 micromètre pour la taille des bactéries.

2 formes principales des bactéries : les coques (sphère) et les bacilles (bâtonnet). D’autre sont intermédiaire, petit bacilles = les cocobacilles.

Elles peuvent s’organiser par deux (diplocoque), en chainette (strepto), en tétrade (par quatre) ou former des amas (chez les staphylocoques). Chez les bacilles, on a des palissade ou ramifiées en Y.

Celle qui sont flagellées sont des vibrios (bactéries aquatiques), les ondulées sont des spirilles, le plus petites mais ondulées, les spirochètes ou en forme d’étoile (stella) qui ont des inclusions dans le cytoplasme.

II/ Schéma d’organisation d’une bactérie

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Ces sont des cellules avec une membrane plasmique et un cytoplasme. Elles ont de l’ADN (génome) qui est libre dans le cytoplasme, pas de noyau. Elles ont des ribosomes qui sont impliqués dans la traduction, cela donne un granulé au cytoplasme. Elle possède également une paroi qui a une composition très singulière (que chez les bactéries) et cette paroi peut être de deux types différents.

Structures facultatives : corps d’inclusion (agrégat de protéines, pas de compartiment membranaire), un flagelle (pour se déplacer, il n’a rien à voir avec celui des eucaryote, c’est une structure purement protéique), et certaines ont une structure supplémentaires plus épaisse = une capsule.

III/ Membrane plasmique

C’est une bicouche de phospholipide avec des protéines intégrales ou périphériques. Les phospholipides sont les mêmes que chez les eucaryotes = tête hydrophile chargée et deux chaines d’acide gras hydrophobes. Du fait de ces caractéristiques, en milieu aqueux, les phospholipides vont s’organiser en bicouche. Par contre, il n’y a pas de stérols (molécules hydrophobe qui s’insèrent dans la membrane pour la rigidité ou la fluidité de la membrane) à la différence de chez les mammifères. Mais une molécule la remplace, c’est les hopanoïdes. Ce sont les biomolécules les plus abondantes, on en retrouve dans les sédiments et c’est le précurseur du pétrole.

Comme c’est la seule membrane biologique, toutes les activités vont se faire à cet endroit. C’est le siège de la respiration, de la photosynthèse, de la synthèse d’ATP, c’est aussi là où est synthétisée la paroi, la capsule … Les bactéries sont capables de répondre à des signaux avec des voies de signalisation très simples car le génome est directement accessible. Protéine senseur reçoit le signal qui va être phosphorylé et va transmettre le phosphate vers l’effecteur qui va interagir avec l’ADN = système à deux composants.

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Le mésosome est un artéfact de fixation, une zone de la membrane où l’ADN est accroché à la membrane pour permettre la duplication et donner à chaque cellule fille une copie du génome.

IV/ La paroi des bactéries

C’est la cible de la très grande majorité des antibiotiques qui vont abîmer ou empêcher la synthèse de la paroi. Toutes les bactéries ont une paroi sauf les mycoplasmes (100 à 240nm), forme mal définie, ils sont en interaction avec un hôte sans lui faire de mal. Les mycoplasmes sont situés sur la surface des muqueuses, les yeux, les articulations, … Ils peuvent infecter de nombreuses espèces, mais ils ont des exigences en stérol pour leur croissance.

Deux types de parois. On a pu les différencier grâce à la coloration de Gram (fixation des cellules avec de l’alcool pour que les bactéries meurent, coloration au violet de gentiane que l’on précipite avec de l’iode puis décoloration à l’alcool acétone qui est inefficace pour les Gram + mais efficace pour les Gram -. Pour voir les Gram -, il faut colorer à la fuchsine). Cette différence de coloration provient de la différence des parois.

Chez les Gram + la paroi est exclusivement une couche épaisse de peptidoglycane, les Gram – ont une fine couche de peptidoglycane et une deuxième membrane (externe).

Peptidoglycane réseau organisé qui garde sa forme si on dissous la membrane. Pour dissoudre on utilise des détergents (molécules qui interagissent avec les acides gras pour déstructuré la bicouche).

1. Unité de base du peptidoglycane

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L’unité de base du réseau est constitué de deux sucres où sur un, on a un petit peptide de 4 acides-aminés (alanine, acide glutamique, …). Ces unités de base vont polymériser avec des liaisons. Cela va constituer des chaines. Ces chaines vont s’organiser en réseau, la jonction entre deux chaine se fait entre un peptide de 5 acide aminé (le même). Organiser en couche, pas de liaison en feuillet. Ce qui permet l’intégrité de ces feuillets c’est molécules intégrés. Chez les Gram +, on a beaucoup de feuillets. Ce sont des liaisons interpeptidiques qui relient entre elles deux chaînes de peptidoglycane.

La cohésion de l’empilement des feuillets peptidoglycanes est assurée par des molécules insérées dans le peptidoglycane. Il est également associé à la membrane plasmique par des acides lipotéichoïques (Gram+) ou à la membrane externe par des lipoprotéines (Gram-).

Les acide téichoïques, confèrent une forte charge négative à a la paroi des Gram +. Deux sortes : ins%érés dans le peptidoglycane ou lipoteichoïque qui ont un lipide en plus qui ne supporte pas les environnements hydrophiles. Ils s’insèrent dans le feuillet externe de la membrane plasmique ce qui accroche les peptidoglycanes à la membrane.

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La paroi des Gram - : le peptidoglycane est ancré à la membrane externe (ancrage lipidique) par la lipoprotéine de Braun. Au MO on voit deux membranes. Entre ces deux membranes il y a une couche dense aux électrons qu’on appelle périplasme qui contient le peptidoglycane. Présence de protéine ‘Porine’ pour le passage de molécule. [pic 5]

Membrane externe : bicouche de phospholipides, ancrée au peptidoglycane par la lipoprotéine de Braun, exposant vers l’extérieur le lipopolysaccharide (endotoxine bactérienne).

Chez le Gram +, elle sécrète des enzymes de dégradation, chez les Gram -, elle sécrète dans le périplasme. Septicémie = dose massive de gram – à cause de la lipopolysaccharide.  

La paroi des bactéries protège la bactérie des changements osmotique pour supporter de très grandes variation. Autre effet disparition des parois, elles perdent leur forme, deviennent rondes.

Détruire paroi : les antibiotiques qui sont dérivés des pénicillines, ils empêchent la synthèse des parois. Les bactéries filles n’auront pas de parois. Ça ne les tue pas mais dans notre organisme elles vont être détruites par les macrophages car avec la paroi, elles sont en parti protégées de la phagocytose. Enzyme lysozyme, constituant majeur de notre salive, donc le passage par la bouche est une première défense contre les bactéries. Elle coupe le peptidoglycane entre les deux sucres.

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