Principaux caractères différentiels : Eucaryotes, procaryotes, virus.

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Principaux caractères différentiels :
Eucaryotes, procaryotes, virus.
- Eucaryotes : cellule à noyau et à compartiments.
- Procaryotes : pas de noyau individualisé. On distingue 3 groupes de procaryotes :
¤ archaebactéries.
¤ eubactéries : 3 groupes :
∝ cyanobactéries ( ancien nom : algues bleues )
∝ bactéries photosynthétiques
∝ bactéries non photosynthétiques.
¤ virus = structure non cellulaire : acaryote.
Les archaebactéries : ces bactéries archaïques sont les plus anciennes. Elles vivent dans des
milieux inhospitaliers comme la boue des marais ( bactéries méthanogènes : dégagent du méthane ),
dans l'eau salée ( elles sont alors halophiles ), à des températures élevées ( 70 à 80 °C : elles sont
thermophiles, et vivent donc au niveau des sources chaudes océaniques.)
On a aussi des bactéries chimio-synthétiques qui produisent de l'énergie à partir d'H
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S. Elles sont à
la base des chaînes alimentaires ( nourrissent les coquillages).
On peut dire que ce sont de nouvelles formes de vie car elles sont à la base d'îlots de vie.
Elles ont une particularité génétique qui est le morcellement des gènes.
Les archaebactéries ont des introns ( comme les eucaryotes ) alors que les eubactéries n'en ont
pas. Cela signifie que les archaebactéries ont de l'information génétique qui ne sert à rien : les
eubactéries ont un développement plus rapide ( moins d'information à copier ).
Les cellules eucaryotes sont-elles dérivées des archaebactéries ? On peut utiliser l'argument des
introns. De plus, les archaebactéries sont apparues il y a 3,5 milliards d'années, alors que les
eucaryotes ne sont apparues qu'il y a 1,5 milliards d'années.

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I) Caractères distinctifs eucaryotes / procaryotes.
1) Organisation des procaryotes.
Elles peuvent avoir une structure sphérique et sont alors appelées coques. On a par exemple les
monocoques, les diplocoques, les streptocoques ( les cellules s'accolent pour former des fibres) et les
staphylocoques ( elles forment des amas et ont un pouvoir infectieux important).
Elles peuvent avoir également une structure en bâtonnets, et s'appellent des bacilles.
Enfin, on peut avoir des bactéries longues et flexueuses ( exemple des spirochètes).
a) Structure d'une bactérie.
On va prendre l'exemple d'Escherichia Coli, qui est un colibacille ( bacille du colon ). Elles se
trouvent dans le tube digestif de nombreux mammifères, et en particulier de l'homme.
La longueur d'E Coli est de 2 µm pour un diamètre d'1 µm. Son volume est d'environ 1,6 µm
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.
C'est donc une petite bactérie.
A sa surface, elle présente une paroi qui se prolonge par des poils ( = pili ). Certains des pilis
interviennent dans la parasexualité. Elle possède en plus des flagelles ( 6 en moyenne ).

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Il n'existe pas de compartiment cellulaire : il n'y a donc pas de mitochondrie ni de RER, mais
elle présente un nucléoïde où se trouve l'ADN. Il est donc regroupé dans la cellule. C'est un
chromosome circulaire sans histone, fixé au mésosome .On trouve également des ribosomes.
Les documents représentent E Coli en division .
b) Structure d'une cyanobactérie
Elles ont la même organisation mais présentent en plus des membranes internes qui
contiennent des pigments photosynthétiques ( ce sont des lamelles pour le premier cas ). On ne
trouve toujours pas de noyau ni de compartiments cellulaires.
2) Différences entre procaryote et eucaryote.
a) La taille.
Les bactéries sont plus petites que les eucaryotes : de 1 à 10 µm contre de 10 à 100µm. Le
volume est donc 1000 fois plus important pour les eucaryotes.
b) Les limites cellulaires.
• La paroi.
Les bactéries ont une paroi de muréine ( + ….). Les cellules végétales ont aussi une paroi, mais
elle est pecto-cellulosique. Il existe plusieurs types de bactéries qui n'ont pas tout à fait la même
organisation au niveau des membranes :
- bactéries gram
+
: elles ont une structure simple avec une membrane plasmique( deux couches de
phospholipide ), doublée d'une paroi épaisse de muréine.
- bactéries gram
-
: on a une membrane interne lipoprotéique, une paroi un peu plus fine et une
membrane externe. C'est le cas d'E Coli. Les trois membranes évitent l'éclatement de la cellule
puisqu'elles forment une structure rigide.
- mycoplasmes : ils n'ont pas de paroi, et sont donc des parasites intracellulaires. Ils possèdent très
peu d'informations génétiques. C'est par exemple mycobacteriumleprae ( agent infectieux de la

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lèpre) et mycobacterium tuberculosis ( tuberculose ). Ils possèdent à leur surface des molécules
résistant à l'hydrolyse des enzymes contenues dans les lysosomes.
- archaebactéries : elles ont une grande diversité de nature chimique de paroi.
• la capsule.
Elle est constituée de polysaccharides et se situe à l'extérieur de la paroi, mais toutes les
cellules n'en ont pas.
• la membrane plasmique.
Toutes les bactéries en ont une et elle est interne. Elle est de nature lipoprotéique mais ne
possède pas de cholestérol. C'est un repli interne de cette membrane qui fixe le matériel génétique .
c) Particularités cytoplasmiques.
• Pas de cytosquelette .
Les bactéries ne possèdent pas de centriole ni de microtubules. Pourtant E Coli possède 6
flagelles. Ici, les flagelles sont constituées de flagelline : elles ont donc une structure moléculaire et
une organisation très différente .
Le déplacement est permis par une rotation du flagelle et non pas par un battement de celui-ci (
moteur électrique ). Le flagelle s'appelle d'ailleurs le rotor stator : l'énergie mise en jeu provient d'un
gradient de protons ( flux de protons qui fait tourner ) . La rotation peut s'inverser , donc on trouve à
la base un inverseur . Cela permet de faire marche arrière .
• Pas de compartiment
Il n'y a pas de noyau, pas de réticulum, pas de vésicules. Il y a une exception avec les membranes
internes des cyanobactéries contenant les molécules photosynthétiques. Dans ce cas, les membranes
font des replis mais ne forment pas de compartiment.
• Des ribosomes
Ils ne sont pas fixés sur du RE mais sont libres. Ils se fixent sur l'ARN en cas de transcription
et on appelle cette association des polysomes .
d) Pas d'organites convertisseurs
• Pas de mitochondries.
Les bactéries ne sont pas capables de réaliser des oxydations dans des endroits particuliers : en
fait, la bactérie est une grande mitochondrie.
La membrane des bactéries contient des chaînes d'oxydo-réduction comme dans les
membranes des mitochondries. Elles sont donc capables de fabriquer de l'ATP. Les mitochondries

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des eucaryotes sont assimilées à d'anciennes bactéries qui seraient rentrées dans une cellule
eucaryote ancestrale ne produisant de l'ATP que par fermentation. C'est la théorie endosymbiotique.
Au départ , la symbiose s'est établie : c'était une association à bénéfices réciproques. La
bactérie est protégée, elle peut se nourrir, et en échange, elle livre des molécules d'ATP qu'elle
produit en grande quantité. Quels sont les arguments ?
- les mitochondries possèdent de l'information génétique qui a la même forme que celle des
bactéries : elle est circulaire et sans histone.
- elles possèdent des mitoribosomes.
- elles présentent une double membrane. La membrane interne de la mitochondrie
correspond à la membrane interne de la bactérie, et la membrane externe serait une membrane
d'endocytose. Le rôle de la paroi était d'éviter l'éclatement mais il n'y a plus de variation de la
pression osmotique de la cellule, donc la paroi a disparu, étant inutile.
- le mode de division des mitochondries est identique à celui des bactéries.
• Pas de chloroplastes.
C'est le cas des cyanobactéries. En fait, c'est la même chose que pour les mitochondries, et les
cyanobactéries seraient de grands chloroplastes. On a la aussi une théorie d'endosymbiose : les
chloroplastes des cellules eucaryotes seraient d'anciennes bactéries endocytées par une cellule
ancestrale, avec peut-être déjà des mitochondries, et il se serait formé une symbiose. La
cyanobactérie protégée permet à la cellule se fabriquer de la matière organique à partir de matière
minérale et de lumière. Quels sont les arguments ?
- les chloroplastes possèdent de l'information génétique identique à celle des cyanobactéries (
ADN circulaire sans histones ).
- Présence de ribosomes ( = plastoribosomes ) dans le stroma → ce sont donc des
organismes semi-autonomes.
- les chloroplastes présentent une membrane interne, qui serait la membrane de la
cyanobactérie et une membrane externe qui serait une membrane d'endocytose. La paroi a régressé
puisqu'il n'y a plus de variation du potentiel osmotique.
Actuellement, les mitochondries et les chloroplastes sont dépendant de l'ADN du noyau. Les
protéines de la mitochondrie et du chloroplaste sont codées par l'ADN du noyau et synthétisées dans
le hyaloplasme. La situation de symbiose se serait transformée en situation de dépendance. Il n'y a
plus de semi-autonomie. Quels sont alors les arguments ?
- les gènes ont migrés de l'ADN mitochondrial vers l'ADN nucléaire.
- le rendement des mitochondries est amélioré par des protéines venant de l'ADN du noyau.
De plus, il s'est établit une différence entre les cellules végétales et les cellules animales.