Bactéries: définition, types et exemples

Les bactéries sont les organismes vivants les plus abondants sur la planète ainsi que certaines des formes de vie les plus anciennes connues. La simplicité et les dimensions minuscules des bactéries masquent à certains égards la résilience, l'ancienneté et ubiquité de ces formes de vie.

TL; DR (trop long; n'a pas lu)

Les bactéries sont des organismes unicellulaires et elles représentent l'un des deux domaines de la catégorie taxonomique connue sous le nom de procaryotes. L'autre est Archaea, qui peut survivre à certaines des conditions environnementales les plus extrêmes de la Terre.

Le mot "procaryote" vient du grec pour "avant le noyau", qui met en évidence la principale différence entre les procaryotes et leurs homologues plus récemment apparus dans la biosphère, eucaryotes ("bon noyau").

En bref, les procaryotes sont des organismes unicellulaires avec un anucléé cellulaire, tandis que les eucaryotes sont des organismes multicellulaires avec nucléé cellules; de rares exceptions existent dans les deux catégories.

Les bactéries sont actives dans pratiquement tous les écosystèmes connus de la planète (un écosystème est un ensemble d'organismes interagissant dans un environnement physique commun).

Si leur principale notoriété réside dans leur capacité à provoquer une multitude de maladies infectieuses, nombre d'entre elles potentiellement mortelles, de nombreuses bactéries jouent en fait un rôle bénéfique dans la vie des humains et d'autres eucaryotes.

Lorsque deux types d'organismes différents vivent ensemble de manière bénéfique pour les deux, cela s'appelle symbiose. (Ceci peut être contrasté avec parasitisme, où l'un des deux organismes profite au détriment de l'autre, par exemple, les ténias vivant dans les intestins des mammifères et causant des problèmes de santé humaine dans le processus.)

Un exemple de symbiose bactérie-humaine est la fabrication par une espèce particulière de bactéries de vitamine K, molécule essentielle à la coagulation du sang.

D'autres bactéries vivent en symbiose sur la peau humaine et ailleurs dans le corps, et elles peuvent aider à détruire les cellules pathogènes ainsi qu'à système digestif.

De plus, le paysage culinaire serait nettement différent sans bactéries dans le mélange. Sans eux, le monde n'aurait pas de fromage, de yaourt et d'autres aliments qui dépendent des activités contrôlées et surveillées de ces micro-organismes pour leur fabrication.

Moins d'un pour cent des bactéries connues sont capables de provoquer des maladies chez l'homme.

Cependant, les infections bactériennes restent l'une des principales causes de décès et de maladie dans le monde, en particulier dans les zones où l'assainissement est médiocre, densité de population et accès limité aux bons antibiotiques pour lutter contre les bactéries - des problèmes de santé publique qui, malheureusement, se retrouvent souvent dans combinaison.

Certains des types de bactéries les plus courantes qui sont pathogènes ou qui causent des maladies chez l'homme sont quelques-uns des Streptocoques et Staphylocoques aussi bien que E. coli.

Streptocoque et Staphylocoque sont des noms de genre, et chaque catégorie comprend une variété d'espèces pathogènes. E. coli, court pour Escherichia coli, est un type spécifique de bactérie, de sorte que le nom du genre et de l'espèce sont tous deux inclus, tout comme Homo sapiens pour désigner les humains modernes.

À travers monde taxonomique, le nom de genre est toujours en majuscule, alors que le nom d'espèce ne l'est jamais.

Les bactéries contribuent également positivement à l'écosystème mondial en participant à recyclage des nutriments (par exemple, le cycle du carbone, le cycle de l'azote).

Ces processus renvoient d'importantes molécules contenant du carbone et de l'azote qui sont passées du sommet de la ce qu'on appelle la chaîne alimentaire aux bactéries au bas du système, les rendant disponibles pour de nouvelles plantes et animaux croissance; lorsque ces organismes meurent, leurs atomes de carbone et d'azote retrouvent leur chemin dans le sol et l'eau, souvent après que les bactéries ont agi pour décomposer leurs restes et extraire de l'énergie pour leur propre croissance.

Les bactéries existent sur Terre depuis environ 3,5 milliards d'années, ce qui signifie qu'elles existent depuis environ les trois quarts de la Terre elle-même.

(Considérez que les dinosaures auraient disparu il y a environ 65 millions d'années; c'est moins d'un-cinquantième aussi profondément dans l'histoire géologique que l'apparition des bactéries.)

Leurs parents procaryotes, les archée, sont présents depuis encore plus longtemps. Vous pouvez voir les termes en majuscule; Archaea et Bacteria sont également les noms des domaines taxonomiques englobant ces organismes.

Les "archéens", à tout le moins, n'ont pas à rivaliser avec les ressources avec d'autres organismes, car ils n'habitent que les plus hostiles. environnements imaginables: eau bouillante ou extrêmement acide, piscines extrêmement salines (salées), ouvertures volcaniques riches en soufre et profondeur à l'intérieur Glace antarctique.

On pense que la scission des bactéries et des archées s'est produite il y a environ 4 milliards d'années.

Bien qu'il soit facile de voir les bactéries et les archées comme de proches cousins, au niveau biochimique et génétique, ces deux groupes d'organismes sont aussi différents l'un de l'autre que l'un ou l'autre des êtres humains.

Les eucaryotes sont apparus pour la première fois des millions d'années après les premières bactéries, et leur émergence est présumée être le résultat d'un type de procaryote en engloutissant un autre d'une manière qui « a fonctionné » au fil du temps; imaginez un séjour AirBnB se transformer en situation de colocation permanente.

Plus précisément, le organites à l'intérieur des cellules eucaryotes appelées mitochondries, qui sont responsables du métabolisme aérobie et donc des tailles comparativement massives que les eucaryotes peuvent atteindre en raison de leur dépendance à l'oxygène (aérobie signifie "avec de l'oxygène"), auraient été autrefois des bactéries autonomes à part entière droite.

Personne n'est crédité de la découverte des bactéries, mais le scientifique néerlandais du XVIIe siècle Antony von Leeuwenhoek est crédité d'avoir été le premier à utiliser un microscope pour mener des études approfondies de ces organismes.

Ce n'est que dans les années 1800 que les scientifiques, parmi lesquels Robert Koch et Louis Pasteur, apprennent que les bactéries peuvent causer des maladies chez les humains, et ce n'est que peu avant la Seconde Guerre mondiale vers la fin de la première moitié du 20e siècle que les scientifiques médicaux identifié et commencé à utiliser des antibiotiques, qui sont des produits chimiques naturels ou synthétiques qui peuvent arrêter la reproduction des bactéries dans son élan, avec ou sans tuer les organismes carrément.

Tout comme les animaux peuvent prendre une gamme vertigineuse de formes physiques d'une espèce à l'autre, différents types de bactéries couvrent une variété de formes et de tailles, comme décrit dans la section suivante.

Tout comme toutes les cellules eucaryotes ont certaines caractéristiques en commun, cependant, de nombreux attributs des bactéries sont universels.

La structure indépendante la plus importante d'une bactérie est peut-être la paroi cellulaire. (Notez que "seulement" environ 90 pour cent des bactéries possèdent réellement cette caractéristique.)

Outre leur fonction et leur composition chimique, la paroi cellulaire, qui est externe à la membrane cellulaire que toutes les cellules ont, est utilisé pour diviser les bactéries sur la base de la réponse de la paroi à une procédure de laboratoire appelée coloration de Gram.

Les bactéries dites gram-positives (G+), qui retiennent la majeure partie du colorant utilisé dans le processus de coloration, ont des parois qui présentent une couleur violacée lorsqu'ils sont colorés, tandis que les bactéries gram-négatives (G-), qui libèrent la plupart du colorant, apparaissent rose. (Traditionnellement, "gram-positif" et "gram-négatif" ne sont pas en majuscule bien que le mot racine soit un nom propre.)

Les parois cellulaires bactériennes G+ et G- contiennent des substances appelées peptidoglycanes que l'on ne trouve nulle part ailleurs dans la nature.

Environ 90 % des parois cellulaires G+ sont constituées de peptidoglycanes, le reste étant constitué de teichoïqueacide.

En revanche, seulement environ 10 pour cent des parois des cellules bactériennes G sont constituées de peptidoglycanes. Les bactéries G comprennent également une membrane plasmique à l'extérieur de la paroi cellulaire pour compléter le primaire membrane cellulaire dessous.

Ensemble, la paroi cellulaire et une ou deux membranes cellulaires d'une bactérie constituent ce que l'on appelle collectivement le membrane cellulaire.

L'information génétique des bactéries est contenue dans l'acide désoxyribonucléique (ADN), comme chez les eucaryotes. Les cellules bactériennes, cependant, manquent de noyaux, c'est là que l'ADN se trouve chez les eucaryotes, donc l'ADN bactérien se trouve dans le cytoplasme (la substance de la cellule à l'intérieur de la membrane cellulaire) dans un arrangement lâche de brins appelé le nucléoïde.

•••Sciences

À l'extérieur de la paroi cellulaire et projetées vers l'environnement extérieur se trouvent diverses structures qui participent au déplacement de la bactérie et à l'échange d'informations génétiques avec d'autres bactéries.

UNE flagelle est une projection en forme de fouet qui fonctionne un peu comme une hélice sur un bateau, et elle se compose d'un filament, d'un crochet et d'un moteur, qui sont tous constitués de différentes protéines.

UNE pilum (pluriel pili) est une projection plus petite et semblable à un cheveu qui peut jouer un petit rôle dans la locomotion, mais elle est le plus souvent utilisée pour attacher les bactéries aux surfaces d'autres cellules. Lorsque cette autre cellule est elle-même une bactérie, le résultat peut être une conjugaison ou un déplacement d'ADN d'une cellule bactérienne à une autre.

Ribosomes, qui sont également présents chez les eucaryotes, sont les sites de synthèse des protéines au sein des cellules.

Présentes dispersées dans le cytoplasme, ces structures utilisent des informations codées via l'ADN en acide ribonucléique messager (ARNm) pour construire des protéines spécifiques à partir de sous-unités d'acides aminés transportées vers les ribosomes par d'autres protéines.

En plus de diviser les bactéries en catégories sur la base de leur comportement de coloration de la paroi cellulaire susmentionné, les bactéries peuvent être distinguées sur la base de leurs formes.

Il y a trois formes de base:

1. Cocci (singulier: coccus), qui sont à peu près sphériques
2. Bacilles (bacille), qui sont en forme de bâtonnet
3. S_pirilla_ (spirillum), qui sont tordus en forme de spirale.

Les cocci se trouvent souvent en colonies.

Diplocoques sont des cocci disposés par paires; streptocoques se trouvent dans les chaînes. Staphylocoques existent en grappes irrégulières ressemblant à des grappes. Les bacilles sont plus gros que les cocci, et lorsqu'ils se divisent, le résultat peut être une chaîne (streptobacilles) ou un amas globulaire (coccobacilles).

Enfin, la spirilla se décline en trois saveurs: la vibrion, qui est une tige incurvée, en forme de virgule; les spirochète, une spirale fine et flexible; et le "typique" spirillum, qui forme une spirale rigide.

Les bactéries se reproduisent par un processus appelé fission binaire, ce qui entraîne la formation de deux bactéries filles, chacune pratiquement identique à la bactérie "parente" en composition et de taille égale l'une à l'autre.

Il s'agit d'une forme de reproduction asexuée, et elle est similaire à la mitose observée dans les cellules eucaryotes.

La mitose, cependant, fait strictement référence à la réplication du matériel génétique d'une cellule, ou ADN. Bien que cela se produise presque de concert avec la division de cellules eucaryotes entières, le clivage d'une cellule eucaryote en deux est appelé cytokinèse.

Rappelez-vous que l'ADN d'une bactérie n'est pas emballé dans un noyau, mais se trouve plutôt dans le cytoplasme dans un ensemble de brins organisés de manière lâche.

En préparation à la fission binaire, la cellule bactérienne entière s'allonge de manière coordonnée, la paroi cellulaire et le cytoplasme devenant de plus en plus étendus. Au fur et à mesure que cela se produit, la cellule commence à faire une nouvelle copie complète de son ADN (réplication).

La "ligne" le long de laquelle la bactérie va se diviser, appelée septum, se forme au centre de la cellule; la synthèse du septum repose sur une protéine appelée FtsZ.

Au début, le septum ressemble à un anneau, mais ensuite il se fraye un chemin vers les côtés opposés de la cellule, conduisant finalement à un clivage et à la formation de deux bactéries filles.

Parce que la fission binaire entraîne la formation de deux organismes fonctionnels entiers, les temps de génération des bactéries, qui sont souvent donnés en heures, sont généralement beaucoup plus courts que ceux des organismes eucaryotes, qui sont généralement mesurés en mois ou en années.

Sujet connexe : Résistance aux antibiotiques