2 - 1 - Composition/fonctionnement

 

Le savon agit de la même manière sur les bactéries de notre peau, qui nous viennent de partout : des poignées de portes, claviers, des portables... Nous sommes envahis de bactéries, et on ne cesse pas de nous répéter de nous en "protéger" par l'intermédiaire du lavage des mains. Ces êtres vivants microscopiques, invisibles à l'oeil nu font donc beaucoup parler d'eux. Cepandant nous ne savons pas vraiment ce que c'est ni à quoi elles ressemblent. Et si on s'y intéressait de beaucoup (beaucoup) plus près...

     

 

Les cellules bactériennes sont des cellules très petites comprises entre 0.5 et 2.5 micromètres. Une bactérie est composée d'une seule cellule, on dit qu'elle est unicellulaire et possède un fonctionnement autonome. Les bactéries sont des êtres procaryotes c'est à dire qu'elles ne possèdent pas de noyau contrairement à la plupart des autres cellules qui sont dites eucaryotes. En effet, les bactéries sont les premières espèces à être apparues sur terre et se sont donc développées avant l'apparition du noyau.

Une bactérie est composée de plusieurs parois : la membrane extérieure, couche gélatineuse appelée capsule (elle n'est pas présente chez toutes les bactéries) qui est un facteur de virulence de la bactérie car il la protège de la phagocytose, un procéssus de défense de l'organisme et lui permet de mieux adhérer. La partie suivante est appelée paroi peptidique ou paroi cellulaire. En l'absence de capsule, c'est la couche la plus externe des bactéries. Cette paroie peut être soumise au test de Gram qui consiste à colorer la bactérie et à observer sa réaction après la coloration. Si la bactérie devient noir-violet elle est classée dans la catégorie Gram+ : La paroi est composée d'une couche homogène de peptidoglycane (chaines de glucides reliées par des liaisons peptidiques) formant une paroi dure et dense. Si la bactérie devient rose-violet elle est classée dans la catégorie Gram- : la paroi est composée de lipide A et polysaccharide (polymère de glucide )la rendant fine et lâche. Cette paroie détermine la forme de la cellule et assure sa protection ainsi que le transport des molécules au sein de la cellule.  La dernière membrane s'appelle la membrane plasmique commune aux autres cellules. Formée de phospholipides et épaisse de 7 à 8 nm elle contient des protéines qui lui sont plus ou moins intégrées. Le rôle de ses protéines est de favoriser les échanges entre les différentes membranes de la bactérie, de fabriquer de l'énergie et de permettre la biosynthèse de parois membranaires.  

 

Ces parois renferment du cytoplasme dans lequel "flotte" le chromosome de la bactérie formé d'ADN qui constitue le matériel génétique de la cellule ainsi que les ribosomes, protéines qui permettent la traduction de l'information génétique en un caractère. On y trouve aussi des enzymes fabriquées par le métabolisme ainsi que des substances nutritives sous forme de granules qui servent de réserve lorsque l'apport extérieur de ces substances devient insuffisant. Par conséquence, les déchets produits par le métabolisme se trouvent aussi dans le cytoplasme.  

Une cellule bactérienne peut posséder un ou plusieurs flagelles insérés dans le cytoplasme bactérien servant à la propulsion de la cellule, ce qui permet à la bactérie d'être mobile. Le flagelle est composé d'une protéine, la flagelline et a un type de rotation particulier qui peut déterminer le type de mouvement de la bactérie. Ces bactéries peuvent être attirées par des substances nutritives (sucres, acides aminés), ou bien au contraire, être repoussées par des substances nocives grâce à des chimiorécepteurs présents au niveau de la membrane plasmique de la bactérie. Le pilli, structure protéique, constitue un autre facteur de virulence de la cellule car ils sont utiles pour l'adhésion aux muqueuses.

La taille et la forme d'une bactérie sont très diverses. Il existe notamment des bactéries en forme sphérique appelées coques, en forme de batonnet appelées bacilles et l'intermédiaire de ces deux formes appelées les coccobacilles. D'autres sont en forme de zigzag que l'on nomme spirilles ou en forme de spirale que l'on nomme spirochètes. La  forme des bactéries influence leurs capacités à absorber des nutriments, à se déplacer, à se fixer et à fuir à la prédation. La grande diversité des formes est déterminée par la paroi cellulaire et le cytosquelette réseau filamenteux gouvernant les mouvements internes de la cellule.

   

Les bactéries sont essentiellement composées d'eau qui constitue environ 80% du poids de la bactérie. Elle contient aussi des molécules de carbone, d'oxygène, d'azote, d'hydrogène et de phosphore.

 

Fonctionnement :

  Besoins nutritionnels

Une bactérie se nourrit des éléments ci-dessus, c'est à dire ceux qui constituent sa structure cellulaire. Elle les trouvent sous forme de molécules plus ou moins complexes : sucres, amidons, cellulose, protéines, matières grasses. Pour absorber ces nutriments la bactérie secrète des enzymes qui entrainent la dégradation des grosses molécules en molécules plus simples. Il en existe deux sortes :

   -les enzymes exocellulaires excrétées en dehors de la cellule et qui permettent la section de grosses molécules en plus petites leurs permettant ainsi de traverser la membrane bactérienne.

   - Les enzymes endocellulaires restant à l'intérieur de la cellule et qui transforment les petites molécules pour répondre aux besoins nutritionnels et énergétiques de la bactérie. 

  Métabolisme énergétique des bactéries :

Le métabolisme désigne l'ensemble des transformations de la matière au sein d'un organisme. On peut classer le métabolisme des bactéries selon différents critères : selon la source de carbone utilisée (élément constitutif essentiel de la bactérie).

   - le métabolisme autotrophe qui utilise le co2 comme unique source de carbone

   - le métabolisme hétérotrophe lorsque les bactéries ne peuvent pas utiliser le carbone en provenance du CO2 et l'extrait donc d'éléments plus complexes (éléments C trouvés dans le glucose).

Ou selon le source d'énergie utilisée :

   - les cellules phototrophes qui utilisent la lumière comme source d'énergie

   - les cellules chimiotrophes qui ont pour source d'énergie les molécules organiques ou minérales

Une fois la matière première trouvée, necessaire, une cellule bactérienne peut produire de l'énergie selon deux mécanismes différents. Certaines bactéries utilisent la respiration et d'autre la fermentation. La respiration peut-être aérobie, c'est à dire que la bactérie produit l'énergie nécessaire à son fonctionnement à partir du dioxygène qu'elle a absorbé. La bactérie ne peut vivre qu'en présence de dioxygène. Les cellules bactériennes utilisant la respiration anaérobie n'ont pas recours au dioxygène pour produire de l'énergie, ce gaz étant toxique pour leur organisme. L'énergie de ces cellules est fabriquée à partir de composés minéraux comme le nitrate que la cellule a absorbé. Bien que ces cellules n'utilisent pas de dioxygène, on parle de respiration pour le mécanisme désignant la synthèse de leur énergie car la dégradation des métabolites est complète.

Lorsque la dégradation des molécules nutritives est incomplète, on ne parlera non plus de respiration mais de fermentation. Cette réaction se déroule en l'absence de dioxygène et est produite à partir des mêmes métabolites, une énergie permettant le fonctionnment de la cellule. Cependant, comme la dégradation des matières nutritives lors de la fermentation est moins poussée que la respiration, l'énergie produite sera bien plus faible. En contre-partie, des nouveaux produits s'accumulent, qui varient en fontion de la bactérie, ce qui permet de la caractériser. La fermentation des bactéries permet ainsi la production de nombreuses substances sans lesqelles de nombreux produits n'existeraient pas, comme par exemple l'acide lactique qui permet la formation de yaourt ou encore de diminuer l'acidité de certains vins.

Mode de reproduction des bactéries :

Une bactérie est un organisme asexué qui possède un mode de reproduction binaire ou scissiparité. Une cellule appelée cellule mère reproduit son matériel génétique à l'identique, puis elle s'allonge, se contracte avant de se diviser en son milieu, au niveau du septum, paroi transversale qui se forme lors de la division cellulaire composée des mêmes constituants que l'enveloppe cellulaire. Deux cellules sont ainsi formées que l'on appele cellules filles et qui sont identiques à la cellule mère dont elles sont issues. Ces cellules filles vont à leur tour devenir cellules mères capables de se reproduire. Des variations de l'information génétique peuvent apparaitre dues à la modification du code génétique, on appele cela une mutation. Cette nouvelle information sera transmise aux générations suivantes.

  

On estime à environ 20 minutes la durée de la reproduction de la cellule bactérienne. Une colonie de bactéries peut donc très rapidement se former, une cellule bactérienne pouvant donner naissance en 48 heures à plusieurs milliards de bactéries. 

On craint beaucoup ces bactéries, mais maintenant que l'on a vu leur fonctionnement, nous ne leur trouvons rien de si terrible. Et pourtant, ce sont bien elles qui sont à l'origine de nombreuses maladies qui peuvent nous rendre durant deux ou trois jours, inséparables de la bassine (vous l'avez reconnue, c'est la gastro-entérite), ou bien pire encore... Comment un être si petit peut-il nous rendre si mal ?

 

Créer un site gratuit avec e-monsite - Signaler un contenu illicite sur ce site