Microbiologie générale

couches à L’extérieur de la paroi cellulaire

Qu’avons-nous appris jusqu’à présent, en termes de couches cellulaires? Toutes les cellules ont une membrane cellulaire. La plupart des bactéries ont une paroi cellulaire. Mais il y a quelques couches supplémentaires que les bactéries peuvent, ou non, avoir. Ceux-ci se trouveraient à l’extérieur de la membrane cellulaire et de la paroi cellulaire, le cas échéant.

Capsule

Une capsule bactérienne est un polysaccharide couche qui enveloppe complètement la cellule., Il est bien organisé et bien emballé, ce qui explique sa résistance à la coloration au microscope. La capsule offre une protection contre une variété de menaces différentes pour la cellule, telles que la dessiccation, les matériaux toxiques hydrophobes (c.-à-d. les détergents) et les virus bactériens. La capsule peut améliorer la capacité des agents pathogènes bactériens à causer des maladies et peut fournir une protection contre la phagocytose (engloutissement par les globules blancs appelés phagocytes). Enfin, il peut aider à la fixation aux surfaces.,

couche de boue

Une couche de boue bactérienne est similaire à la capsule en ce sens qu’elle est généralement composée de polysaccharides et qu’elle entoure complètement la cellule. Il offre également une protection contre diverses menaces, telles que la dessiccation et les antibiotiques. Il peut également permettre l’adhérence aux surfaces. Alors, en quoi diffère-t-il de la capsule? Une couche de boue est une couche lâche et non organisée qui est facilement dépouillée de la cellule qui l’a faite, par opposition à une capsule qui s’intègre fermement autour de la paroi cellulaire bactérienne.,

S-Couche

Certaines bactéries ont une très organisé couche de la sécrétion de protéines ou glycoprotéines qui s’auto-assembler en une matrice sur la partie externe de la paroi cellulaire. Cette couche s régulièrement structurée est ancrée dans la paroi cellulaire, bien qu’elle ne soit pas considérée comme faisant officiellement partie de la paroi cellulaire chez les bactéries. Les couches S ont des rôles très importants pour les bactéries qui les ont, en particulier dans les domaines de la croissance et de la survie, et de l’intégrité cellulaire.,

Les couches s aident à maintenir la rigidité globale de la paroi cellulaire et des couches de surface, ainsi que la forme des cellules, qui sont importantes pour la reproduction. Les couches s protègent la cellule contre les changements ion/pH, le stress osmotique, les enzymes nuisibles, les virus bactériens et les bactéries prédateurs. Ils peuvent fournir une adhérence cellulaire à d’autres cellules ou surfaces. Pour les bactéries pathogènes, ils peuvent fournir une protection contre la phagocytose.

Structures à l’extérieur de la paroi cellulaire

Les bactéries peuvent également avoir des structures à l’extérieur de la paroi cellulaire, souvent liées à la paroi cellulaire et / ou à la membrane cellulaire., Les éléments constitutifs de ces structures sont généralement fabriqués à l’intérieur de la cellule, puis sécrétés au-delà de la membrane cellulaire et de la paroi cellulaire, pour être assemblés à l’extérieur de la cellule.

Fimbriae (chant. fimbria)

Les fimbriae sont de minces appendices filamenteux qui s’étendent à partir de la cellule, souvent par dizaines ou par centaines. Ils sont composés de protéines de piline et sont utilisés par la cellule pour se fixer aux surfaces. Ils peuvent être particulièrement importants pour les bactéries pathogènes, qui les utilisent pour se fixer aux tissus hôtes.

Pili (chant., pilin)

Les Pili sont très similaires aux fimbriae (certains manuels utilisent les termes de manière interchangeable) en ce sens qu’ils sont de minces appendices filamenteux qui s’étendent à partir de la cellule et sont faits de protéines de piline. Pili peut également être utilisé pour la fixation, à la fois sur les surfaces et les cellules hôtes, telles que les cellules de gonorrhée de Neisseria qui utilisent leur pili pour saisir les spermatozoïdes, pour le passage vers le prochain hôte humain. Alors, pourquoi certains chercheurs s’embêteraient-ils à différencier les fimbriae et les pili?,

Les Pili sont généralement plus longs que les fimbriae, avec seulement 1-2 présents sur chaque cellule, mais cela ne semble guère suffisant pour distinguer les deux structures. Cela se résume vraiment au fait que quelques pili spécifiques participent à des fonctions au-delà de l’attachement. Les pili conjugués participent au processus connu sous le nom de conjugaison, qui permet le transfert d’un petit morceau d’ADN d’une cellule donneuse à une cellule receveuse., Les pili de type IV jouent un rôle dans un type inhabituel de motilité connu sous le nom de contraction de la motilité, où un pilus se fixe à une surface solide puis se contracte, tirant la bactérie vers l’avant dans un mouvement saccadé.

flagelles (chantez.

la motilité bactérienne est généralement assurée par des structures appelées flagelles. Le flagelle bactérien diffère par sa composition, sa structure et sa fonction du flagelle eucaryote, qui fonctionne comme une queue flexible en forme de fouet utilisant des microtubules. Le flagelle bactérien est de nature rigide et fonctionne plus comme l’hélice sur un bateau.,

Il y a trois composants principaux au flagelle bactérien:

1. Le filament – un long appendice mince qui s’étend de la surface cellulaire. Le filament est composé de la protéine flagelline et est creux. Les protéines de flagelline sont transcrites dans le cytoplasme cellulaire, puis transportées à travers la membrane cellulaire et la paroi cellulaire. Un filament flagellaire bactérien se développe à partir de sa pointe (contrairement aux cheveux sur votre tête), ajoutant de plus en plus d’unités de flagelline pour étendre la longueur jusqu’à ce que la taille correcte soit atteinte. Les unités de flagelline sont guidées en place par un capuchon de protéine.,
2. Le crochet – c’est un coupleur incurvé qui attache le filament au moteur flagellaire.
3. Le moteur-un moteur rotatif qui couvre à la fois la membrane cellulaire et la paroi cellulaire, avec des composants supplémentaires pour la membrane externe gram négative. Le moteur a deux composants: le corps basal, qui assure la rotation, et le stator, qui fournit le couple nécessaire à la rotation. Le corps basal est constitué d’un arbre central entouré d’anneaux protéiques, deux chez les bactéries à gram positif et quatre chez les bactéries à gram négatif., Le stator est constitué de protéines Mot qui entourent le(s) anneau (s) intégré (s) dans la membrane cellulaire.

mouvement bactérien

Le mouvement bactérien implique généralement l’utilisation de flagelles, bien qu’il existe quelques autres possibilités (telles que l’utilisation de pili de type IV pour la motilité des contractions)., Mais certainement le type le plus commun de mouvement bactérien est la natation, qui est accomplie avec l’utilisation d’un flagelle ou d’un flagelle.

Natation

la Rotation du corps basal flagellaire se produit en raison de la force motrice des protons, où les protons qui s’accumulent à l’extérieur de la membrane cellulaire sont entraînés à travers les pores des protéines Mot, interagissant avec les charges dans les protéines annulaires lorsqu’ils traversent la membrane. L’interaction provoque la rotation du corps basal et fait tourner le filament s’étendant de la cellule., La Rotation peut se produire à 200-1000 tr / min et entraîner des vitesses de 60 longueurs de cellules/seconde (à titre de comparaison, un guépard se déplace à une vitesse maximale de 25 longueurs de corps/seconde).

la Rotation peut se produire dans le sens horaire (CW) ou dans le sens antihoraire (CCW), avec des résultats différents de la cellule. Une bactérie va avancer, appelée « Course », lorsqu’il y a une rotation CCW, et se réorienter de manière aléatoire, appelée” dégringolade », lorsqu’il y a une rotation CW.,

motilité Tire-Bouchon

certaines bactéries en forme de spirale, connues sous le nom de spirochètes, utilisent une motilité tire-bouchon en raison de leur morphologie inhabituelle et de leur conformation flagellaire. Ces bactéries gram négatives ont des flagelles spécialisés qui s’attachent à une extrémité de la cellule, s’étendent à travers le périplasme, puis s’attachent à l’autre extrémité de la cellule. Lorsque ces endoflagelles tournent, elles exercent une torsion sur toute la cellule, ce qui entraîne un mouvement de flexion particulièrement efficace pour fouiller à travers des liquides visqueux.,

gliding Motility

Gliding motility est comme ça sonne, un mouvement plus lent et plus gracieux que les autres formes couvertes jusqu’à présent. La motilité glissante est exposée par certaines bactéries filamenteuses ou bacilleuses et ne nécessite pas l’utilisation de flagelles. Cela nécessite que les cellules soient en contact avec une surface solide, bien que plus d’un mécanisme ait été identifié. Certaines cellules dépendent de la propulsion de la boue, où la boue sécrétée propulse la cellule vers l’avant, où d’autres cellules dépendent des protéines de la couche de surface pour tirer la cellule vers l’avant.,

chimiotaxie

maintenant que nous avons couvert les bases du moteur flagellaire bactérien et de la mécanique de la nage bactérienne, combinons les deux sujets pour parler de chimiotaxie ou de tout autre type de taxes (mais pas mes taxes). La chimiotaxie se réfère au mouvement d’un organisme vers ou loin d’un produit chimique. Vous pouvez également avoir une phototaxie, où un organisme réagit à la lumière. Dans le chimiotactisme, favorable substance (comme un nutriment) est appelé un appât, tandis qu’une substance ayant un effet négatif sur la cellule (comme une toxine) est considéré comme un répulsif., En l’absence d’un attractif ou d’un répulsif, une cellule s’engagera dans une « marche aléatoire”, où elle alterne entre dégringolades et courses, ne parvenant finalement nulle part en particulier. En présence d’un gradient d’un certain type, les mouvements de la cellule deviendront biaisés, entraînant avec le temps le mouvement de la bactérie vers un attractif et loin de tout répulsif. Comment est-ce possible?

tout d’abord, couvrons comment une bactérie sait dans quelle direction aller. Les bactéries dépendent des récepteurs protéiques intégrés dans leur membrane, appelés chimiorécepteurs, qui lient des molécules spécifiques., La liaison entraîne généralement la méthylation ou la phosphorylation du chimiorécepteur, ce qui déclenche une voie protéique élaborée qui a éventuellement un impact sur la rotation du moteur flagellaire. Les bactéries s’engagent dans la détection temporelle, où elles comparent la concentration d’une substance à la concentration obtenue quelques secondes (ou microsecondes) plus tôt. De cette façon, ils recueillent des informations sur l’orientation du gradient de concentration de la substance., Comme une bactérie se rapproche des concentrations plus élevées d’un attractif, les courses (dictées par la rotation flagellaire CCW) deviennent plus longues, tandis que le tumbling (dicté par la rotation flagellaire CW) diminue. Il y aura encore des moments où la bactérie se dirigera dans la mauvaise direction loin d’un attractif car la dégringolade entraîne une réorientation aléatoire de la cellule, mais elle ne se dirigera pas dans la mauvaise direction très longtemps. La « marche aléatoire biaisée » résultante permet à la cellule de remonter rapidement le gradient d’un attractif (ou de descendre le gradient d’un répulsif).,