Concept 27.1 1BIOS02
Pourquoi l'eau de la "Laguna Salada" devient-elle rose?
L'eau de la "Laguna Salada" en Espagne devient rose via des actions effectuées par des milliards d'organismes procaryotes appartenant aux domaines des bactéries et des archées, notamment des archées du genre Halobacterium.
La membrane de ce type d'archées renferme des pigments rouges, dont certains captent l'énergie lumineuse qui alimente la synthèse de l'ATP.
Les cellules d' Halobacterium sont très tolérantes au sel. Ces procaryotes vivent dans des milieux salins où tout autre type de bactéries se déshydraterait ou mourrait. Les cellules d' Halobacterium parviennent à prévenir la perte de l'eau par diffusion, en pompant des ions de potassium au travers de leur membrane jusqu'à ce que la concentration ionique interne et externe se correspondent.
Comment définit-on les organismes procaryotes?
Les procaryotes sont des organismes microscopiques, unicellulaires dont les cellules ne possèdent pas de noyau. Ils sont probablement les premiers habitants sur Terre, il y a plus de 3.5 milliards d'années.
Les cellules procaryotes sont 10 à 100 fois plus petites que les cellules eucaryotes.
Qu'est-ce que la coloration de Gram?
C'est une technique utilisée en médecine pour déterminer si une infection est causée par des bactéries à Gram positif ou des bactéries à Gram négatif. Des échantillons sont colorés au cristal violet et à l'iode, puis rincés a l'alcool, pour finalement être colorés dans une teinture rouge.
- Pour les bactéries à Gram positif, le colorant violet pénètre dans la cellule où il forme un complexe avec l'iode. Ce complexe est trop volumineux pour traverser l'épaisse paroi cellulaire de la bactérie. Par conséquent, le colorant violet ne peut pas être éliminé par l'alcool et masque le colorant rouge ajouté après.
- Pour les bactéries à Gram négatif, la paroi cellulaire est plus mince et peut donc être traversée par le complexe violet-iode. Le colorant violet peut donc être éliminé par l'alcool et la cellule prendra une teinte rose-rouge après la seconde coloration.
De quelle structure la paroi cellulaire est-elle recouverte?
La paroi cellulaire est recouverte par une couche gluante de polysaccharides ou de protéines, elle s'appelle capsule. La capsule peut contribuer à générer ce que l'on appelle un biofilm. Le biofilm est formé lorsque plusieurs cellules mettent en commun leurs enveloppes de polysaccharides et de protéines en une couche fine à la surface d'un liquide ou d'un solide. Ces deux couches gluantes permettent aux procaryotes d'adhérer à leur substrat ou à d'autres individus de la colonie. Certains biofilms et capsules préviennent la déshydratation. Ils peuvent aussi protéger les procaryotes pathogènes des attaques du système immunitaire de l'hôte.
Comment les procaryotes se déplacent-ils?
Environ la moitié des procaryotes peuvent se déplacer par taxie. La taxie est une réaction de locomotion, grâce a laquelle les procaryotes peuvent se rapprocher ou s'éloigner d'un stimulus. Ils se rapprochent d'une source de nourriture ou d'oxygène et s'éloignent d'une substance toxique.
Il y a aussi de diverses structures permettant le déplacement des cellules procaryotes. Les structures les plus courantes sont les flagelles qui par leurs mouvements, permettent aux cellules de se déplacer.
Les flagelles se situent sur toute la surface des cellules ou bien posés à l'un ou aux deux pôles.
Les flagelles des cellules procaryotes sont différents de ceux des cellules eucaryotes. Les flagelles des procaryotes sont plus fins et ne sont pas recouverts d'un prolongement de la membrane plasmique alors que les flagelles des eucaryotes se distinguent par leur composition moléculaire et par leur mécanisme.
Comment les cellules procaryotes se reproduisent-elles?
Elles se reproduisent par scissiparité (= fission binaire). Une cellule procaryote se divise pour former deux cellules identiques, puis ces cellules se reproduisent à leur tour, formant quatre, huit, seize cellules et ainsi de suite (mécanisme de mitose).
Certaines cellules se reproduisent en 20 minutes, d'autres prennent une à trois heures, en fonction des conditions du milieu.
Quelles sont les attributs physiques et la structure de l'ADN d'une cellule procaryote?
La structure interne et l'organisation physique de l'ADN des cellules procaryotes est plus simple que celle des cellules eucaryotes. Mais certaines cellules procaryotes sont constituées de plusieurs membranes spécialisées qui accomplissent des fonctions métaboliques. En outre, elles ne comportent pas de noyau. Les chromosomes des procaryotes qui sont circulaires sont situés dans le nucléoïde, une région dans le cytoplasme qui pas entourée par une membrane. Outre son unique chromosome, la cellule procaryote a des plasmides qui sont des petits anneaux d'ADN qui comportent quelques gènes.
De plus, le génome des procaryotes comporte beaucoup moins d'ADN. La transcription, réplication et traduction de l'ADN est similaire à celle des cellules eucaryotes mais pas totalement identique. Par exemple, le ribosome procaryote est un peu plus petit et ne contient pas le même ARN ou protéines ce qui fait que certains antibiotiques se fixent au ribosome et empêche la production de protéines.
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