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15 Chez les Gram +, la pseudomuréine contient seulement des AA L dans les ponts

15 Chez les Gram +, la pseudomuréine contient seulement des AA L dans les ponts, de l’acide - acétylalosaminuronique et pas de AM et des liaisons osidiques β 1-3 à la place de β 1-4. Les mycobactéries sont des bacilles légèrement incurvés, se multipliant très lentement. Leur paroi est très riche en lipides et contient des cires : acides gras en C60 (acides mycoliques), qui empêchent de « prendre » la coloration de Gram. Ces bactéries sont dites : BAAR : bacilles acido-alcoolo-résistants. On les appelle aussi « bactéries sans paroi ». Ex : Mycobacterium bovis, Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprea L’espace périplasmique : il contient des enzymes qui participent à la nutrition (hydrolases) et des protéines qui sont impliquées dans le transport de molécules à l’intérieur de la cellule. Les Gram (+) excrètent plutôt les enzymes hors de la cellule. Ce sont alors des « exoenzymes ». Celles des Gram – sont retenues entres les membranes Interne et Externe. 4.La membrane plasmique 4.1 Composition Chimique Elle possède le même type de structure que celle d’une cellule eucaryote (bicouche phospholipidique) mais avec beaucoup moins de glucides et jamais de stérols (sauf les mycoplasmes). Elle est composée de 60 à 70 % de protéines et 30 à 40 % de lipides. La membrane plasmique contient les enzymes de la chaine respiratoire, les déshydrogénases et les coenzymes associés : NAD+, FAD, cytochromes, cytochrome oxydase. D’autres enzymes impliquées dans la synthèse des lipdes et dans la réplication de l’ADN y sont localisées 4.2 Structure Les lipides sont à la base de la structure de la membrane. Chaque molécule de lipide est amphipathique ; formée d’une partie hydrophobe soluble dans l’huile insoluble dans l’eau et une partie hydrophile ayant des propriétés opposées et portant un groupement phosphate chargé négativement. Ces deux couches moléculaires induisent une organisation en double feuillet. Cette organisation n’et pas statique, elle répond au modèle dit en mosaïque fluide. ( Les molécules peuvent se déplacer latéralement en échangeant leurs places, 1 millions de fois par seconde). 16 On distingue deux catégories de protéines : les protéines extrinsèque (périphériques) et les protéines intrinsèques qui traversent complètement le double feuillet. 4.3 Fonction a-Rôle de barrière semi-perméable (ou semi sélective): elle permet le passage de molécules lipophiles et empêche le passage des molécules hydrophiles. On distingue 2 grands types de transport : Le transport passif : il se fait dans le sens du gradient de concentration et ne nécessite pas d’énergie. Le transport actif : il se fait en sens inverse du gradient de concentration des molécules, ce qui nécessite l’utilisation d’énergie (généralement fournie sous forme d’ATP) b- Site de fixation des flagelles (voir « les flagelles » plus loin) c- Possède des protéines membranaires ayant pour rôles : Enzymes responsables de la biosynthèse et de l’excrétion dans l’espace périplasmique de molécules nécessaires à la synthèse de la paroi Enzymes de la chaîne respiratoire permettant la synthèse d’ATP Transporteurs de diverses molécules (ions, sucres, …) dans les 2 sens. De plus la membrane joue un rôle important dans la détection de composés présents dans le milieu environnant grâce à la présence de protéines transmembranaires du chimiotactisme. Ceci permet aux bactéries dotées de flagelles de « nager » vers les endroits qui leur sont les plus favorables, les plus riches en nutriments par exemple et de s’éloigner des endroits défavorables comme ceux qui contiennent des substances toxiques. Ces protéines interviennent dans le sens de rotation des flagelles. 17 5.Le cytoplasme Délimité par la membrane cytoplasmique. Sorte de gel contenant de l’eau et : Des ribosomes: interviennent dans la synthèse des protéines. Sont associés en chapelets sur l’ARNm sous forme de polysomes. Sont composés de 2 sous-unités de taille différente (diamètre de 10 à 30 nm ; constante de sédimentation de 70S). Sont composés de protéines et d’AR;r (particules ribo-nucléiques). On peut les colorer par du bleu de méthylène. Des substances de réserve = inclusions cytoplasmiques : en général, chaque groupe de bactéries synthétise une seule catégorie de substances de réserve qui forment des agrégats, parfois de grande taille. Cela peut être des glucides (amidon et surtout glycogène), des lipides (poly-hydroxy-butyrate) et parfois des minéraux (fer, soufre). • réserves polysaccharidiques : amidon ou glycogène qui se forment en réponse à un excès de source de Carbone alors que la source d’azote ou de Soufre ou de Phosphore est limitante. Inclusions trouvées notamment chez les bactéries des genres Bacillus, Micrococcus, Neisseria….. • granules de PHB ( poly-béta-hydroxybutyrate ) réservoirs de Carbone et d ‘énergie qui s’accumulent quand les éléments nutritifs autres que la source de Carbone deviennent limitants. Elles sont trouvées notamment chez les Vibrio et les Pseudomonas. • Granules de polyphosphates inorganiques ou volutine chez la plupart des bactéries ; ce sont des réserves de phosphate. • Des lipides et des esters d’acides gras à longues chaînes sont stockés dans des vacuoles chez les Mycobactéries notamment. Des organites spécialisés : différents de ceux trouvés dans les cellules eucaryotes. On trouve des chromatophores (organites spécialisés dans la photosynthèse), des vacuoles à gaz (permettant aux bactéries aquatiques de flotter à la surface de l’eau). Des pigments : (= molécules colorées). On trouve des bactériochlorophylles (couleur verte) ou des caroténoïdes (couleur jaune de l’espèce Staphylococcus aureus). Le pH du cytoplasme se situe autour de 7 – 7.2. 6. Le Chromosome 6.1 Morphologie Pendants de nombreuses années, les essais de mise en évidence d’un appareil nucléaire chez les bactéries se sont révélés difficiles. La présence d’une quantité élevée d’ARN masque l’ADN. 18 Pour distinguer l’ADN de l’ARN, plusieurs méthodes ont été développées : • Coloration de FEULGE; : traitement à l’acide chlorhydrique (HCl) dilué qui libère le désoxyribose et ses fonctions aldéhyde. En présence de réactif de Schiff (colorant basique), les résidus aldéhydiques se colorent en rouge foncé. • Technique de BOIVI; : destruction de l’ARN par une ribonucléase, puis coloration classique de l’ADN par un colorant basique (réactif de Schiff, bleu de méthylène…) • Autoradiographie : on fait incorporer aux bactéries de la thymidine tritiée (base T spécifique de l’ADN) pendant leur croissance. La radioactivité résultante impressionne un film photographique. La morphologie des corps observés est variable selon la phase de croissance et de division de la bactérie. Cocci : petite masse sphérique ou ovoïde ou en massue, souvent centrale. Bacilles : Bâtonnets appariés, situés transversalement dans la cellule. o Généralement mononucléaire chez les cocci et plurinucléaires chez les bacilles. Cet aspects est visible chez les bactéries jeunes en phase exponentielle. L’appareil nucléaire se divise plusieurs fois avant que la cellule n y parvienne. o On l’appelle un corps nucléaire. 6.2 Composition L’ADN ou acide désoxyribonucléique est un polymère de PM élevé, composé d’unités appelées nucléotides. ;ucléotide = « Groupement phosphoré + Sucre à 5 atomes + une base purique ou pyrimidique ». Bases puriques : adénine A, guanine G Bases pyrimidiques : Cytosine C et Thymine T Le sucre : désoxyribose Le groupement phosphoré est : un phosphate diester en 3’ et 5’ du désoxyribose Il y a autant de « A que de T » et autant de « C que G » par contre le rapport (A+T)/G+C) mieux connu sous le nom de coefficient de Chargaff varie selon les espèces. On l’exprime en GC%. 50% chez E.coli 60% chez Pseudomonas, 25 à 45% chez Clostridiums. 6.3 Structure Le chromosome bactérien est une unique molécule d’ADN circulaire fermée et très longue ( environ 1000 fois plus longue que la bactérie : 1360 µm chez E.coli ) libre et pelotonnée dans le cytoplasme. L’absence de membrane nucléaire conduit à parler d’appareil nucléaire ou de nucléoide plutôt que de noyau. Cet ADN est associé à des protéines notamment des 19 topoisomérases qui interviennent dans le repliement de la molécule d’ADN, par contre on ne trouve pas d’histones comme chez les eucaryotes. On trouve par contre des polyamines analogues aux histones, tel que la protéine II riches en Arginine, elle est dimérique de 9.5 kDa. L’ADN natif est circulaire et torsadé. Structure appelée Super Hélice ou superenroulée. L’autre forme dite relaxée est observé surtout lors d’ultracentrifugation ou d’électrophorèse de l’ADN. La Topoisomérase II ou Gyrase et la Topoisomérase I interviennent dans les passages d’une forme à l’autre. 6.4 Réplication Chimique L’ADN se réplique, c'est-à-dire qu’il se reproduit lui-même. La séquence sur une chaine détermine automatiquement la séquence sur l’autre chaine. La réplication est semi-conservative : Chaque chaine parentale reste associée à la nouvelle chaine pour qui elle sert de matrice. Expérience de Meselson et Stahl 20 La réplication est bidirectionnelle : Cairns a été le premier à observer un chromosome entier d'E. coli en cours de réplication. Il a associé des techniques de marquages isotopiques et d'autoradiographie suivie d'observation en microscopie électronique. Après avoir cultivé des bactéries dans un milieu contenant de la thymidine tritiée à faible activité spécifique, pendant un temps dépassant la durée du cycle, il met au point une méthode de lyse de la cellule permettant de libérer l'ADN directement sur une grille de microscopie électronique, en uploads/s3/ chapitre-ii-partie-2.pdf