3. Procaryotes: les Bactéries et les Archées

Microbiologie en Santé et l’Agriculture: Un Cours de Microbiologie Générale
Guy R. Knudsen, Ph.D., J.D., et Louise-Marie Dandurand, Ph.D., Université d’Idaho, USA
3. Procaryotes: les Bactéries et les Archées
Les Bactéries et les Archées sont des procaryotes, ce qui signifie qu'ils n'ont pas de noyau
d'une cellule ou d'autres organites membranaires dans leurs cellules. Le matériel génétique
primaire d'un procaryote est constitué d'une boucle fermée de l'ADN («chromosome
bactérien") dans une région de la cellule appelée nucléoïde. Contrairement au noyau d'une
cellule eucaryote, il n'est pas entouré par une membrane nucléaire.
Auparavant, les archées ont été classés avec les bactéries, mais ils sont maintenant connus
pour être évolutif distinct.
Pour la plupart, les archées et des bactéries sont assez
similaires en taille et en forme (Figure 3).
3a. Les Archées
Quel âge est la planète Terre? Environ 4,5 milliards
d'années!
Figure 1. Microscope électronique
à balayage d'Escherichia coli
bacilles. Photo: Rocky Mountain
Laboratories, NIAID, NIH; license
Wikimedia Commons.
Jusqu'à récemment, la plupart des scientifiques pensaient que la terre était sans vie de la
plupart de son histoire. Les plus anciens fossiles de plantes et
d'animaux sont seulement poids d'environ 600-700 millions
d'années (Figure 4. Fossile de trilobite. Photo license Wikimedia
Commons.).
Mais, microfossiles de procaryotes primitifs ont récemment été
identifiés dans des roches de 3,5 milliards ans.
Les archées et le changement du climat ancien: Qu’est qu’ils
faisaient?
Figure 2. Fossile de trilobite.
Photo license Wikimedia
Commons.
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Terre primitive était extrêmement chaud (290 degrés Celsius), et l'atmosphère était très
riche en dioxyde de carbone (98%).
Il y avait seulement une trace d'oxygène dans l'atmosphère primitive de la Terre.
Le archées de la Terre primitive pouvaient vivre à des températures élevées, et n'avaient
pas besoin d'oxygène pour survivre.
(Aujourd'hui encore, les archées sont souvent trouvés dans des environnements extrêmes,
dans des conditions de haute température, l'acidité ou la concentration de sel)
Archées tôt utilisaient CO2 dans l'atmosphère comme source de carbone, dans un processus
appelé fixation de carbone (c'est-à-dire, ils étaient autotrophes, et ils vivaient aussi en
anaérobiose).
Pendant des millions d'années, ils ont réduit la concentration de dioxyde de carbone dans
l'atmosphère, ce qui a également entraîné un refroidissement de la température de la
Terre. Aujourd’hui, la mesure de CO2 dans l’atmosphère est environ 0.04%.
3b. Les Bactéries
Les bactéries (Bacteria), sont des organismes vivants unicellulaires et procaryotes présents
dans tous les milieux.
Les bactéries présentent de nombreuses formes : sphériques (coques), allongées ou en
bâtonnets (bacilles), des formes plus ou moins spiralées. L’étude des bactéries est la
bactériologie, une branche de la microbiologie.
Les bactéries sont ubiquitaires et sont présentes dans tous les types de biotopes rencontrés
sur Terre. Elles peuvent être isolées du sol, des eaux douces, marines ou saumâtres, de l’air,
des profondeurs océaniques, des déchets radioactifs, de la croûte terrestre, sur la peau et
de l’intestin des animaux. Il y a environ 40 millions de cellules bactériennes dans un
gramme de sol et 1 million de cellules bactériennes dans un millilitre d’eau douce.
Les cyanobactéries. Les cyanobactéries (Figure 5) sont considérés comme une forme
primitive de vie parce étaient une forme précoce, et probablement plus tôt, la vie sur terre.
Les cellules d'algues bleu-vert sont appelées cellules procaryotes (du grec «pro» pour
«avant» et «karyon", en référence à la "noix" ou noyau). Les cellules sont petites, et
nécessitent un microscope pour observer leurs structures. Les cellules individuelles,
cependant, peuvent former des colonies qui sont visibles à l'œil nu.
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Les cyanobactéries sont photosynthétiques, c'est à dire qu'ils utilisent l'énergie du soleil
(photosynthèse) pour faire des sucres à l'intérieur de la cellule.
Les cyanobactéries aussi changaient le climat ancien, comment?
Ils sont responsables de la modification de la composition de
l'atmosphère. Lorsque les cyanobactéries ont évolués il y a
quelques milliards d'années, il n'y avait pas d'oxygène (O2) dans
l'atmosphère.
Les cyanobactéries ont été les premiers générateurs d'oxygène
organismes photosynthétiques. Peu à peu, au fil du temps,
l'oxygène libéré par la photosynthèse a créé l'atmosphère que
nous avons aujourd'hui. En augmentant la concentration
d'oxygène dans l'atmosphère, ils ont permis à d'autres
organismes aérobies à évoluer. Même aujourd'hui, les
cyanobactéries sont des contributeurs majeurs à
l'approvisionnement en oxygène de notre atmosphère.
Aujourd’hui, la mesure de O2 dans l’atmosphère est environ
21%.
Figure 3. Cyanobactéries, dans
une chaîne de cellules
individuelles. Photo license
Wikimedia Commons.
Ces minuscules organismes affectent également le cycle mondial de l'azote. Les
cyanobactéries sont partie d'un petit groupe d'organismes, qui sont capables de «fixer»
l'azote et sont très important dans le cycle mondial de l'azote.
Voici la cellule bactérienne et ses principales
composantes (Figure 6) : le capsule, paroi
cellulaire, membrane plasmique, cytoplasme,
flagella, et nucléoide
Figure 4. Schéma de la structure cellulaire
d’une cellule bactérienne typique. Photo
license Wikimedia Commons.
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3c. Questions pour vous aider étudier
Q3-1. On trouve souvent ses organismes dans les environnements extrêmes (tres chauds,
salées, acides. :
A Protistes
B Archées
C Champignons
D Plantes
C
E
B
Q3-2. Identifiez avec la correcte lettre:
i. membrane plasmique ______
ii. nucleoide _______
iii. cytoplasme _______
D
iv. paroi cellulaire _____
A
v. flagelle _______
Q3-3. Aujourd’hui, la mesure de CO2 dans l’atmosphère est environ:
A 79%
B 98%
C 3.0%
D 0.04%
Q3-4. (Vrai/Faux. les Archées possedent un noyau
Q3-5. L’age de notre planete est environ...
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a 4.5 x 103 ans
b 4.5 x 106 ans
c 4.5 x 109 ans
d 4.5 x 1012 ans
3d. Réponses aux questions
R2-1. B
R2-2. i = C ii = B iii = E iv = D v = A
R2-3. D
R2-4. Faux
R2-5. C
Remerciements
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