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Cas particulier des bactéries et des virus - 1er s

Classe:

Première

Thème:

1 Organisation de la cellule

I. Les bactéries

Une bactérie est un être unicellulaire et procaryote de petite taille, de morphologie variable qui présente des caractéristiques propres.

La taille moyenne d'une bactérie varie entre $1$ à $10\,mm$, sa masse est environ de $10\,mg$ et contient $10\%$ d'eau. Rapportée au poids sec, une bactérie est constituée de protéine $(55\%)$, de lipides $(10\%)$, de lipopolysaccharides $(3\%)$, de peptidoglycane $(3\%)$, de ribosomes $(40\%)$, $d'ARN$ $(20\%)$ et $d'ADN$ $(3\%).$

A. Morphologie

On peut identifier les bactéries par leurs formes et leurs tailles.

1) Forme des cellules bactériennes

On peut avoir plusieurs types de formes :

$-\ $Des bactéries de formes arrondies : isolées (Cocci) ; en chaines (streptocoque et pneumocoques) ; en amas (staphylocoques).

$-\ $Des bactéries de formes allongée : isolées (coccobacille) en chainettes ou amas de longueurs et de diamètres variables.

Exemple :

Escherichia coli, Salmonella, Bacillus.

$-\ $Des bactéries de formes spiralées.

Exemple :

latréponème, laleptospire.

$-\ $Des bactéries de formes filamenteuses. Elles se rapprochent des moisissures et des actinomycètes.

2) La taille de la bactérie

Les plus petites mesurent environ $0.2\,mm$ :

Exemple :

chlamyclia

Les plus longues peuvent atteindre $250\,mm$ :

Exemple :

certains Spirochètes

B. Les constituants des cellules bactériennes

1) Les éléments constants de la cellule bactérienne

a) La paroi bactérienne

CHRISTIAN GRAM médecin danois a distingué en $1886$ deux types de parois à partir d'une coloration spécifique.

Il s'agit d'une paroi Gram$+$ (positif) et d'une paroi Gram$-$ (négatif).

$\bullet\ $Principe d'identification de la paroi bactérienne par CHRISTIAN GRAM

Étape 1

Coloration des bactéries par le violet de gentiale

Étape 2

Ajouter une solution de lugol

Étape 3

Traitement par l'alcool ou un mélange d'alcool et d'acétol.

Après cette dernière étape, les bactéries qui se colorent en violet sont dites Gram$+$ et les autres qui restent incolore sont dites Gram$-.$

Le tableau ci-dessous compare les $2$ types de parois.

Rôle de la paroi bactérienne

La paroi joue un rôle de protection : elle constitue une enveloppe rigide qui évite aux bactéries l'éclatement.

Elle joue un rôle déterminant dans la spécificité antigénique d'une bactérie (reconnaissance des éléments étrangers à la bactérie).

La paroi permet la fixation des bactériophages (virus qui infectent les bactéries).

La paroi participe à la mobilité des bactéries.

b) Le sytoplasme bactérienne

Le cytoplasme bactérien contient des ribosomes, des substances de réserves organique (glycogène) ou inorganiques (granules de polyphosphate).

c) L'appareil nucléaire

L'appareil nucléaire bactérien est formé par une unique molécule $d'ADN$, circulaire, fermé et très longue $($environ $1000$ plus long que la bactérie$)$ libre dans le cytoplasme.

Chaque molécule est composée à $60\%$ $d'ADN$ et $30\%$ $d'ARN$ et a $10\%$ de polysaccharide.

L'absence nucléaire conduit à la qualifiée de nucléoide.

$L'ADN$ de la bactérie est indispensable à sa survie.

d) La membrane plasmique bactérienne

C'est une membrane trilamellaire formée d'une double couche de phospholipides dont les pôles hydrophobes sont face à face, associés à des protéines.

Elle est composée de $60\%$ à $70\%$ de protéines et $30\%$ à $40\%$ de lipides.

La membrane cytoplasmique ne possède pas de stérols (diffèrent des eucaryotes).

Elle joue plusieurs fonctions :

$-\ $Fonction de transport passif et actif

$-\ $Elle possède des enzymes qui permettent la synthèse d'$ATP.$

$-\ $Elle fixe le flagelle ; c'est là que se génère leur mouvement tournant

$-\ $Excrétion d'enzymes hydrolytiques

2) Les éléments facultatifs de la cellule bactérienne

Elles comprennent la capsule, les plasmides, les flagelles, les pili et les spores.

$\bullet\ $Les capsules : Ils sont des polyosides de surface de nature généralement polysaccharidique et parfois polypeptidique (formés de plusieurs protéines).

Elle joue le rôle de protection car elle intervient dans l'identification infra-spécifique.

Ce typage est une des méthodes de reconnaissance des épidémies.

Les polymères capsulaires purifiés sont la base de certains vaccins (Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae).

$\bullet\ $Les flagelles : Ce sont des organes surtout locomoteur et sont ancrés dans le cytoplasme par une structure complexe. Elles ont aussi un rôle antigénique : utilisé (sérodiagnostic) pour la différentiation des espèces bactériennes. Elles sont rares chez les coques (bactérie en forme arrondie).

$\bullet\ $Les pilis : ce sont des structures filiformes de natures protéiques différentes des flagelles. Ils sont fréquents chez les bactéries Gram$-$ et rare chez les Gram$+.$

$\bullet\ $Les plasmides : ce sont des molécules d'$ADN$ bicentenaires $($formé par $2$ brins$)$, plus petit que le chromosome bactérien capable d'autorégulation (qui sont capable de se répliquer indépendamment du chromosome et qui peuvent s'intégré à celui-ci et sont transmissibles).

$\bullet\ $Les spores : ce sont des structures de résistance formé par des bactéries quand les conditions deviennent défavorables.

II. Les virus

Le mot virus est issu du latin virus qui signifie « poison, toxine ». C'est une entité biologique possédant un seul acide nucléique qui nécessite une cellule hôte dont il utilise ses constituants pour se développer.

A. Classification des virus

Plusieurs critères ont parmi de classer les virus. Mais la classification actuelle basée sur des domaines biochimiques et morphologiques est proposée par LUROFF en $1962$ tient d'abord du génome $(ADN$ ; $ARN)$ ensuite de l'enveloppe enfin de la capside.

$$\begin{array}{|l|c|c|} \hline 1-\text{Génome}&2-\text{L'enveloppe}&3-\text{La symétrie de la capside}\\ \hline \bullet\ \text{Nature et structure du matériel génétique}& &\bullet\ \text{Symétrie hélicoïdale}\\ \hline -\ ADN\ :\ \text{monocaténaire ou}& &\\ \text{bicaténaire}&\bullet\ \text{Virus nu}&\\ -\ ARN\ :\ \text{monocaténaire ou}& &\bullet\ \text{Symétrie icosaédrale}\\ \text{bicaténaire}& &\\ \hline \bullet\ \text{Forme de l'acide nucléique}& &\\ -\ \text{Linéaire}& &\\ -\ \text{Circulaire}&\bullet\ \text{Virus}&\\ -\ \text{Non segmenté}&\text{enveloppé}&\\ -\ \text{Segmenté}& &\bullet\ \text{Symétrie inconnue}\\ \hline \end{array}$$

Tous les virus possèdent un génome, une capside et certains ont eu plus une enveloppe.

$\bullet\ $Les génomes

Les virus contiennent soit de l'$ADN$ soit de l'$ARN.$

$-\ L'ADN$ est mono ou bicaténaire, linéaire ou circulaire.

$-\ L'ARN$ est mono ou bicaténaire, linéaire ou circulaire.

$L'ARN$ présente une polarité positive pouvant être traduite directement en protéine alors que l'$ADN$ présente une polarité négative et devrait être transformé en polarité positif avant d'être traduite.

$\bullet\ $La capside

Elle est constituée de protéines issues de la transcription et de la traduction du génome viral.

Ces protéines s'assemblent en sous-unités appelés capsomères. Les modes d'assemblages des protéines déterminent la nature de la symétrie des capsomères.

Ainsi on a les modes suivants : hélicoïdales, icosaédriques et complexe.

$\bullet\ $L'enveloppe

De structure glucido-lipido-proteique, l'enveloppe provient d'une membrane cellulaire et contient des protéines virales.

Auteur:

Daouda Tine