Définition de la structure bactérienne

Viviana Villamil Ramírez
Lic. en biologie et chimie. M.Sc. en procédés biotechnologiques

En biologie, on part de l'idée que la forme dérive de la fonction, donc les structures de les organismes répondent à un modèle évolutif, où ils remplissent le mieux une fonction déterminé. Les bactéries en sont un exemple clair, c'est pourquoi elles ont des morphologies différentes. Les bactéries présentent les structures suivantes: membrane cytoplasmique, paroi cellulaire, couches superficielles, poils, fimbrines, inclusions cellulaires, vésicules gazeuses, endospores et flagelles.

Une bactérie de forme ovoïde s'appelle coccus et lorsque sa forme est cylindrique elle s'appelle bacille. Entre ces deux groupes, il existe des variantes telles que les spirilles, qui sont des bacilles en forme de spirale. D'autres cellules restent regroupées après la division cellulaire et forment des amas de longues chaînes telles que streptocoque ou des groupements sous forme de grappes de raisin telles que staphylocoque.

La taille des procaryotes varie entre 0,2 µm et 700 µm et a une relation inverse avec la vitesse de leur métabolisme, puisque dans les très grosses cellules la Les processus de transport des nutriments peuvent être inefficaces et qualifier le microorganisme de peu compétitif par rapport à ceux qui ont une taille mineure. De plus, les petites cellules ont une plus grande surface, ce qui favorise un plus grand échange de nutriments avec le milieu et un taux de croissance plus élevé.

Membrane cytoplasmique

La membrane cytoplasmique est une structure qui entoure la cellule et qui fonctionne comme une barrière vis-à-vis de l'environnement extérieur et protège le contenu du cytoplasme. Une autre de ses fonctions est l'échange de nutriments et l'excrétion des déchets cellulaires, c'est pourquoi il présente un perméabilité sélective. La membrane cytoplasmique est formée d'une double couche de phospholipides (bicouche phospholipidique) où Les phospholipides ou acides gras ont des caractéristiques hydrophobes et le glycérol-phosphate a des caractéristiques hydrophobes. hydrophile.

Les extrémités hydrophiles interagissent avec le milieu extérieur et le cytoplasme, tandis que les phospholipides créent un milieu hydrophobe à l'intérieur de la membrane. La stabilité de ladite membrane est générée à partir de liaisons ioniques et de liaisons hydrogène. Attachée à cela, la membrane a différents types de protéines associées; les périplasmiques qui sont en contact avec le milieu extérieur, permettent l'union à différents substrats ou le transport de substances vers la cellule, d'autres sont protéines intégrales entièrement associées à la membrane, enzymes qui catalysent les réactions bioénergétiques, protéines de transport membrane; qui permettent trois systèmes de transport: transport simple, translocation groupée et transport ABC. Dans le premier, seule la présence d'une protéine est requise, dans le second; un groupe de protéines qui aident au transport est nécessaire et la molécule transportée est phosphorylée et dans la troisième, elle se lie à trois protéines; un qui se lie au substrat, un autre qui transporte la molécule et un troisième qui génère de l'énergie pour le transport.

L'énergie de la cellule est produite dans la membrane cytoplasmique, puisque la membrane peut présenter un chargé par la séparation des ions H+ et OH-, il peut donc assurer différentes fonctions cellulaires nécessitant de l'énergie. Il est important de mentionner que la membrane a également pour fonction d'excréter des protéines, car nombre d'entre elles hydrolysent différents substrats afin d'obtenir du glucose.

Membrane cellulaire

La paroi cellulaire est une autre structure bactérienne qui vise à empêcher la lyse cellulaire par pression cellulaire interne, favoriser la forme et la rigidité. Les parois cellulaires des bactéries sont constituées de peptidoglycane, un polysaccharide lié à un petit groupe d'acides aminés. Cette structure détermine si la bactérie est gram positive ou gram négative, puisque dans les bactéries gram positives, le peptidoglycane représente le 90% de la paroi cellulaire et dans les cellules gram-négatives il ne représente que 10%, complété par une couche de lipopolysaccharide, ce couche de lipopolysaccharides peut contenir des endotoxines qui causent des maladies pour les animaux telles que les bactéries pathogènes de la genres Salmonelle, shigelle et Escherichia qui provoquent des symptômes intestinaux toxiques, en raison de sa membrane. Les bactéries Gram-négatives ont également des protéines appelées porines dans leur paroi cellulaire, qui fonctionnent comme des canaux pour le transport de substances hydrophiles. Certaines cellules procaryotes peuvent vivre sans paroi cellulaire et sont appelées protoplastes.

Autres structures déterminantes

Couches superficielles, poils et fimbrines Ce sont des structures formées à partir de la sécrétion de différentes substances visqueuses. Les capsules et les couches muqueuses ne font pas partie de la paroi cellulaire, mais leurs fonctions sont la fixation des cellules sur des surfaces solides, formation de biofilm, générer une protection au moyen des capsules dans les bactéries pathogènes afin de ne pas être phagocytées par les cellules du système immunitaire. Les fimbrines et les poils sont des structures formées de protéines et ont également différentes fonctions telles que; fixation, réception et mobilité.

Les bactéries ont souvent inclusions cellulaires qui fonctionnent comme une réserve d'énergie ou de stockage, parmi lesquels on trouve l'acide poly-β-hydroxybutyrique (PHB), le glycogène, le polyphosphate, les magnétosomes.

Le vésicules de gaz Ils sont présents dans les bactéries planctoniques, où ces structures ont pour fonction de fournir une flottabilité au micro-organisme et de leur permettre d'être suspendus à différentes profondeurs. étant une stratégie favorable pour les bactéries phototrophes, car lorsqu'elles flottent, elles peuvent être situées à un angle stratégique pour que la lumière les atteigne et effectue le processus de photosynthèse. Chaque vésicule est composée de deux protéines différentes.

Le endospores Ce sont des structures qui naissent par un processus appelé sporulation et sont un mécanisme de survie. car ils résistent à la chaleur, aux substances chimiques, à la dessiccation, à la limitation des nutriments, entre autres autres.

Les flagelles bactériens Ce sont des structures longues et minces qui sont attachées à la cellule à une extrémité avec une forme hélicoïdale. Cette structure permet le mouvement rotatif de la cellule à l'aide de l'énergie de la force motrice du proton. La formation du flagelle est donnée par une série de gènes associés au mouvement du micro-organisme et peut se déplacer à des vitesses supérieures à 60 fois la longueur du flagelle. cellule par seconde, dépassant ainsi la vitesse de déplacement du guépard, puisqu'il peut se déplacer 25 fois plus vite que la longueur de sa taille par deuxième.