Cellule bactérienne

Définition

La cellule bactérienne est une cellule procaryote d'une bactérie, sans noyau et sans organites liés à la membrane. Les cellules bactériennes ont généralement une longueur de 0,5 à 5,0 µm. Les quatre types de formes bactériennes sont : coccus, bacille, spirille et vibrion.

Structure d'une cellule bactérienne :

La structure d'une cellule bactérienne a des composants types tels un flagelle (ou plus), des poils et n'a pas de noyau.

Explications

Parmi les plus petites cellules bactériennes se trouvent des membres du genre Mycoplasma (bactéries à mycoplasme), qui ne mesurent que 0,2–0,3 µm, tandis que quelques autres sont si grosses qu'elles sont visibles même à l'oeil nu. Par exemple, Thiomargarita namibiensis est la bactérie la plus grande et la plus longue avec un diamètre de 100 à 300 µm (0,1 à 0,3 mm).

Voir aussi les exconjuguants issus de la conjugaison de cellules bactériennes ou protozoaires.

Formes bactériennes

Traditionnellement, en fonction de leur forme et de leur disposition, les bactéries sont dans les quatre types principaux suivants :

• cocci : sphériques, ronds ou ovales; exemple : groupe Staphylococcus.
• Bacilles : en forme de bâtonnet ou de forme cylindrique; exemple : groupe Bacillus.
• Spirilles : en spirale ou en forme de spirale; exemple : groupe Spirillum.
• Vibrions : courbe ou en forme de virgule; exemple : groupe Vibrio.

Structure et composants

La morphologie et anatomie d'une cellule bactérienne a de nombreux points communs avec les cellules animales ou les cellules végétales mais avec quelques spécificité en leur qualité de cellules procaryotes, notamment l'absence de noyau.

Comparaison entre une cellule animale, une cellule végétale et une cellule bactérienne :

Une cellule bactérienne a des points communs avec une cellule animale et une cellule végétale, mais est différente sur certains composants.

Les différentes pièces morphologiques constituant une cellule bactérienne sont :

• capsule : constituée de polysaccharides complexes, elle forme l'enveloppe la plus externe de la cellule bactérienne. Les capsules sont un élément structurel important qui empêche la bactérie de se dessécher, les protégeant également d'être englouties par des microbes plus gros. Il donne à la cellule bactérienne la capacité de provoquer une maladie.
• paroi cellulaire : il s'agit d'un revêtement rigide composé de peptidoglycane, un polymère de molécules de protéines et de sucre qui fournit une forme et un soutien structurel à la cellule. Sur la base de leurs propriétés de coloration et de la composition de la paroi cellulaire, les bactéries peuvent être classées en groupes Gram-positif et gram-négatif.
• Membrane cytoplasmique : c'est une membrane semi-perméable composée de lipides et de protéines qui sépare l'intérieur de la cellule de son environnement extérieur. La membrane cytoplasmique remplit de nombreuses fonctions cellulaires nécessaires telles que la production d'énergie, la sécrétion de protéines, la division cellulaire et le transport de nutriments à travers la cellule.
• cytoplasme : présent sous la membrane cytoplasmique et distribué dans toute la cellule, il s'agit d'une matrice de type gel principalement composée d'eau ainsi que de sels dissous et de minéraux. Outre certaines parties et composants cellulaires tels que les nucléoïdes, les ribosomes et les corps d'inclusion, le cytoplasme d'une cellule bactérienne contient également une molécule d'ADN auxiliaire circulaire (ou parfois linéaire) appelée plasmide. Ce morceau d'ADN extra-chromosomique participe à la division cellulaire et confère à la cellule bactérienne des propriétés telles que la résistance aux antibiotiques et la capacité d'infecter d'autres cellules connues sous le nom de pathogénicité.
• nucléoïde : c'est la région où se trouve l'ADN circulaire unique des bactéries. La taille de l'ADN bactérien varie généralement de 160 000 paires de bases à 12 200 000 paires de bases (12,2 Mpb). Le nucléoïde n'est pas lié à la membrane mais est simplement une zone du cytoplasme où se trouvent les brins d'ADN.
• Ribosomes : ce sont des structures granuleuses qui se trouvent dispersées de manière inégale dans le cytoplasme, ce qui aide les bactéries à synthétiser des protéines.
• Organites (organelles, corps d'inclusion) : ce sont des structures non vivantes présentes dans le cytoplasme. En fonction de leur nature, les corps d'inclusion sont de trois types : vacuoles gazeuses, inclusions inorganiques et réserve alimentaire. Alors que les vacuoles gazeuses permettent aux bactéries de flotter dans les eaux, les inclusions inorganiques servent à stocker certaines enzymes hydrolytiques capables de détruire la cellule hôte.
• Flagelles : ce sont des structures ressemblant à de longs cheveux attachées à la surface cellulaire qui aident au mouvement des bactéries. Ils peuvent être trouvés à l'une ou aux deux extrémités d'une cellule bactérienne et parfois sur toute sa surface. Les flagelles battent dans un mouvement semblable à une hélice pour aider la bactérie à se déplacer vers les nutriments et la lumière, ainsi qu'à s'éloigner des produits chimiques toxiques. La présence de flagelles, leur nombre et leur disposition à la surface de leurs cellules constituent également une base de classification chez les bactéries.
• Poils : Ce sont des projections ressemblant à des cheveux courts émergeant de l'extérieur de la cellule. Ces excroissances aident les bactéries à se fixer à d'autres cellules et surfaces, telles que les dents, les intestins et les roches. Les bactéries utilisent des poils spécialisés, appelés poils sexuels, pour se reproduire.

Croissance cellulaire bactérienne

Dans des conditions de croissance optimales en laboratoire, le schéma de croissance d'une cellule bactérienne comporte les quatre phases suivantes :

1. phase de latence : c'est la phase initiale au cours de laquelle les cellules s'acclimatent au nouvel environnement. Au cours de cette phase, les cellules augmentent de taille en raison de l'accumulation de protéines et d'autres molécules nécessaires à la division cellulaire, sans augmentation du nombre de cellules.
2. phase exponentielle : c'est lorsque l'activité métabolique de la cellule est élevée et que la cellule subit une division cellulaire pour augmenter rapidement en nombre.
3. Phase stationnaire : finalement, la croissance de la population diminue en raison de l'épuisement des nutriments disponibles et de l'accumulation de déchets dans la culture. Au cours de cette phase, la croissance des cellules bactériennes s'arrête et atteint un plateau puisque le nombre de cellules en division est égal au nombre de cellules mourantes.
4. Phase de mort (apoptose) : à mesure que les nutriments deviennent moins disponibles et que les déchets commencent à s'accumuler, le nombre de cellules mourantes continue d'augmenter. Dans la phase de mort, le nombre de cellules vivantes diminue de façon exponentielle et la croissance de la population connaît une forte baisse.

Étant un groupe diversifié, les cellules bactériennes sont également parfois classées en fonction de leurs paramètres de croissance tels que la température, la pression, les modes de nutrition, la respiration, le pH et la pression osmotique.

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