Structures bactériennes

Structures

Structures constantes
- Retrouvées chez toutes les espèces bactériennes :

• génome, cytoplasme (cytosol)
• membrane cytoplasmique, paroi

Structures facultatives
- Présentes chez quelques espèces seulement ou certains individus (souches) d'une espèce :

• plasmides
• spore
• capsule, glycocalyx
• flagelles, pili...

Anatomie d'un bacille

La paroi bactérienne

Situation
- Recouvre entièrement le corps bactérien
- 2 à 80 nm d'épaisseur selon les espèces
Structure
- Présence d'un composé spécifique, la muréine ou peptidoglycane
- Polymère réticulé composé de chaînes polysaccharidiques de N-acétyl-D-glucosamine et d’acide N-acétyl-muramique reliées entre elles par des ponts peptidiques de longueur et composition variables suivant les espèces
- Formation d'un réseau dense et rigide autour de la bactérie
- Responsable de la forme de la cellule
- Présence d'autres composants spécifiquement bactériens associés à la muréine ( ac. diaminopimélique, ac. D-glutamique...).

Parois des Gram+ et des Gram-

Propriétés de la paroi bactérienne

Résistance
- Maintient la pression osmotique et les constituants intracellulaires
- Protège la bactérie contre les agressions physicochimiques
Echanges
- Contrôle la diffusion des molécules en fonction de leur taille, degré d'hydrophobicité... : rôle de membrane semi-perméable
- Assure le captage des nutriments importants : récepteurs et transporteurs membranaires spécifiques
- Effectue le rejet des composés nocifs dans le milieu extérieur : pompes d'efflux
Adaptation
- Se modifie pour permettre la croissance et la division cellulaire

Biosynthèse du peptidoglycane

Cytoplasme et chromosome

Cytoplasme
Le cytosol contient des enzymes et de nombreux ribosomes formant des polysomes : activité métabolique intense 10 à 100 fois supérieure à celle d'une cellule eucaryote
Chromosome
- ADN bicaténaire, circulaire, unique (sauf exceptions)
- Pas de membrane nucléaire
- Taille variable: 0,6 à 6,3 Mpb...
- Séquences essentiellement codantes disposées linéairement: gènes de structure, gènes régulateurs
- Information génétique en rapport avec la versatilité métabolique et inversement proportionnelle au degré de dépendance de l'espèce pour un hôte donné
- Replié et compacté dans la bactérie (environ 1000 fois)
- Se duplique et s'égrège au cours de la division cellulaire

Les plasmides

Définition
- Petites molécules d'ADN bicaténaire, circulaire, surenroulé, ayant une réplication indépendante de celle du chromosome
Caractéristiques
- Facultatifs
- Taille variable: 2 à 300-kbp
- Nombre variable par cellule: 1 à 600 copies
- Capables de se propager d'une bactérie ou d’une espèce à une autre par un processus de conjugaison ou de transformation
- Peuvent porter des gènes de virulence (souches pathogènes) ou de résistance aux antibiotiques/antiseptiques (souches multirésistantes)
- Peuvent porter des gènes métaboliques favorisant l'implantation de la bactérie dans un milieu particulier

La capsule

Définition et situation
- Enveloppe externe facultative produite par certaines espèces ou souches, composée d’un polymère de haute viscosité
- Nature polysaccharidique: pneumocoque, méningocoque...
- Nature protéique: bacille du charbon
Fonctions physiologiques
- Rôle nutritif : stockage de réserves énergétiques
- Facteur de virulence: protection contre la phagocytose par les cellules du système immunitaire (polynucléaires, macrophages) ou les amibes, résistance à la dessiccation
Structures apparentées
- Glycocalyx (adhérence de la plaque dentaire)
- Biofilms (adhérence sur les surfaces inertes ou cellulaires)

La spore

Définition
- Organite facultatif produit par des bacilles Gram+ essentiellement pour résister à des conditions de vie défavorables (manque de nutriments, température trop élevée, salinité...)
- Forme de résistance : repos cellulaire, déshydratation
- Sporulation: passage de la forme végétative à la spore
- Germination: transformation de la spore en bactérie active

Classification des spores
- Selon la forme et la position dans la bactérie
Incidence
- Nécessité de chauffer à 115°C pendant 15 mn pour stériliser le matériel médical

Les appendices filamenteux

Les flagelles
- Chez les bactéries mobiles uniquement
- Eléments fins, spiralés, longs, uniques ou multiples
- Situation polaire ou péritriche (pourtour de la bactérie)
- Animés de mouvements rotatifs
- Permettent à la bactérie d'accèder à un environnement plus favorable
Pili (fimbriae)
- Communs :

• plus ou moins longs, péritriches ou polaires
• rôle dans l'adhésion aux épithéliums et dans la mobilité (twitching)

- Sexuels :

• longs et peu nombreux, chez les bactéries mâles ayant un plasmide F
• rôle dans les contacts interbactériens au cours de la conjugaison