Que sont les cellules procaryotes ? Structure, fonction et définition

Bactérie Shigella. KATERYNA KON / BIBLIOTHÈQUE DE PHOTOS SCIENTIFIQUES / Getty Images

Les procaryotes sont des organismes unicellulaires qui sont les formes de vie les plus anciennes et les plus primitives sur terre. Comme organisé dans le Système à trois domaines , les procaryotes comprennent bactéries et archéens . Certains procaryotes, comme les cyanobactéries, sont organismes photosynthétiques et sont capables de photosynthèse .

De nombreux procaryotes sont extrêmophiles et peut vivre et prospérer dans divers types d'environnements extrêmes, notamment les bouches hydrothermales, les sources chaudes, les marécages, les zones humides et les entrailles des humains et des animaux ( Helicobacter pylori ).

Les bactéries procaryotes peuvent être trouvées presque n'importe où et font partie de lamicrobiote humain. Ils vivent sur ta peau , dans votre corps et surobjets du quotidiendans votre environnement.

Structure cellulaire procaryote

Anatomie des cellules bactériennes et structure interne. Jack0m/Getty Images

Les cellules procaryotes ne sont pas aussi complexes que des cellules eucaryotes . Ils n'ont pas de vrai noyau comme le ADN n'est pas contenu dans une membrane ou séparé du reste de la cellule, mais est enroulé dans une région de la cytoplasme appelé le nucléoïde.

Les organismes procaryotes ont des formes cellulaires variables. Le plus formes courantes de bactéries sont sphériques, en forme de tige et en spirale.

En utilisant des bactéries comme échantillon procaryote, les structures et organites peuvent être trouvés dans cellules bactériennes :

Capsule:Trouvé dans certaines cellules bactériennes, ce revêtement extérieur supplémentaire protège la cellule lorsqu'elle est engloutie par d'autres organismes, aide à retenir l'humidité et aide la cellule à adhérer aux surfaces et aux nutriments. Paroi cellulaire:La paroi cellulaire est une enveloppe extérieure qui protège la cellule bactérienne et lui donne sa forme. Cytoplasme:Le cytoplasme est une substance semblable à un gel composée principalement d'eau qui contient également des enzymes, des sels, des composants cellulaires et diverses molécules organiques. Membrane cellulaire ou membrane plasmique :La membrane cellulaire entoure le cytoplasme de la cellule et régule le flux de substances entrant et sortant de la cellule. Lié (Pilus singulier): Structures ressemblant à des cheveux à la surface de la cellule qui s'attachent à d'autres cellules bactériennes. Les pili plus courts appelés fimbriae aident les bactéries à se fixer aux surfaces. Flagelles : Flagelles sont de longues protubérances en forme de fouet qui facilitent la locomotion cellulaire. Ribosome : Ribosomes sont des structures cellulaires responsables de protéine production. Plasmides :Les plasmides sont gène -portant des structures d'ADN circulaires qui ne sont pas impliquées dans la reproduction. Région nucléoïde :Zone du cytoplasme qui contient la seule molécule d'ADN bactérienne.

Les cellules procaryotes manquent d'organites trouvés dans les cellules eucaryoites telles que mitochondries , réticules endoplasmiques , et Complexes de Golgi . Selon le Théorie endosymbiotique , on pense que les organites eucaryotes ont évolué à partir de cellules procaryotes vivant dans des relations endosymbiotiques les unes avec les autres.

Comme cellules végétales , les bactéries ont une paroi cellulaire. Certaines bactéries ont également une couche de capsule de polysaccharide entourant la paroi cellulaire. C'est la couche où les bactéries produisent le biofilm, une substance visqueuse qui aide les colonies bactériennes à adhérer aux surfaces et les unes aux autres pour se protéger contre les antibiotiques, les produits chimiques et d'autres substances dangereuses.

Semblables aux plantes et aux algues, certains procaryotes ont également des pigments photosynthétiques. Ces pigments absorbant la lumière permettent aux bactéries photosynthétiques de se nourrir de la lumière.

Fission binaire

Bactérie E. coli subissant une fission binaire. La paroi cellulaire se divise entraînant la formation de deux cellules. Janice Carr/CDC

La plupart des procaryotes se reproduisent de manière asexuée par un processus appelé fission binaire. Au cours de la fission binaire, la molécule d'ADN unique se réplique et la cellule d'origine est divisée en deux cellules identiques.

Étapes de la fission binaire

• La fission binaire commence par Réplication de l'ADN de la seule molécule d'ADN. Les deux copies d'ADN se fixent à la membrane cellulaire.
• Ensuite, la membrane cellulaire commence à se développer entre les deux molécules d'ADN. Une fois que la bactérie a à peu près doublé sa taille d'origine, la membrane cellulaire commence à se pincer vers l'intérieur.
• Une paroi cellulaire se forme alors entre les deux molécules d'ADN divisant la cellule d'origine en deux cellules identiques. Cellules filles .

Bien queE. coliet d'autres bactéries se reproduisent le plus souvent par fission binaire, ce mode de reproduction ne produit pas variation génétique au sein de l'organisme.

Recombinaison procaryote

Micrographie électronique à transmission (TEM) en fausses couleurs d'une bactérie Escherichia coli (en bas à droite) se conjuguant avec deux autres bactéries E. coli. Les tubes reliant les bactéries sont des pili, qui sont utilisés pour transférer du matériel génétique entre les bactéries. DR L. CARO/Bibliothèque de photos scientifiques/Getty Images

La variation génétique au sein des organismes procaryotes se fait par recombinaison . Lors de la recombinaison, les gènes d'un procaryote sont incorporés dans le génome d'un autre procaryote.

La recombinaison s'effectue dans reproduction bactérienne par les processus de conjugaison, de transformation ou de transduction.

• Lors de la conjugaison, les bactéries se connectent via une structure de tube protéique appelée pilus. Les gènes sont transférés entre les bactéries par le pilus.
• Lors de la transformation, les bactéries absorbent l'ADN de leur environnement environnant. L'ADN est transporté à travers la membrane cellulaire bactérienne et incorporé dans l'ADN de la cellule bactérienne.
• La transduction implique l'échange d'ADN bactérien par une infection virale. Bactériophages , les virus qui infectent bactéries , transférer l'ADN bactérien de bactéries précédemment infectées à toute autre bactérie qu'elles infectent.