Caractéristiques des cellules procaryotes
Un procaryote est un organisme simple et unicellulaire dépourvu de noyau organisé ou d’un autre organite lié à une membrane.
Objectifs d’apprentissage
Décrire la structure des cellules procaryotes
Points clés
Points clés
- Les procaryotes sont dépourvus d’un noyau organisé et d’autres organites liés à une membrane.
- L’ADN procaryote se trouve dans une partie centrale de la cellule appelée le nucléoïde.
- La paroi cellulaire d’un procaryote agit comme une couche supplémentaire de protection, aide à maintenir la forme de la cellule et empêche la déshydratation.
- La taille des cellules procaryotes varie de 0,1 à 5,0 μm de diamètre.
- La petite taille des procaryotes permet l’entrée et la diffusion rapides d’ions et de molécules vers d’autres parties de la cellule, tout en permettant l’élimination rapide des déchets hors de la cellule.
Termes clés
- Eucaryote : Ayant des cellules complexes dans lesquelles le matériel génétique est organisé dans des noyaux liés à une membrane.
- Procaryote : De cellules, dépourvues de noyau.
- nucléoïde : la région de forme irrégulière au sein d’une cellule procaryote où est localisé le matériel génétique
Composants des cellules procaryotes
Toutes les cellules partagent quatre composants communs :
- une membrane plasmique : une enveloppe extérieure qui sépare l’intérieur de la cellule de son milieu environnant.
- le cytoplasme : un cytosol gélatineux à l’intérieur de la cellule dans lequel se trouvent d’autres composants cellulaires
- l’ADN : le matériel génétique de la cellule
- les ribosomes : où se produit la synthèse des protéines
Cependant, les procaryotes diffèrent des cellules eucaryotes de plusieurs façons.
Un procaryote est un organisme simple et unicellulaire (unicellulaire) dépourvu de noyau organisé ou de tout autre organite lié à une membrane. Nous verrons bientôt qu’il en va tout autrement chez les eucaryotes. L’ADN procaryote se trouve dans une partie centrale de la cellule : le nucléoïde.
La plupart des procaryotes ont une paroi cellulaire de peptidoglycane et beaucoup ont une capsule de polysaccharide. La paroi cellulaire agit comme une couche supplémentaire de protection, aide la cellule à conserver sa forme et empêche la déshydratation. La capsule permet à la cellule de se fixer à des surfaces dans son environnement. Certains procaryotes possèdent des flagelles, des pili ou des fimbriae. Les flagelles servent à la locomotion. Les pili sont utilisés pour échanger du matériel génétique lors d’un type de reproduction appelé conjugaison. Les fimbriae sont utilisés par les bactéries pour se fixer à une cellule hôte.
Structure générale d’une cellule procaryote : cette figure montre la structure généralisée d’une cellule procaryote.Tous les procaryotes possèdent de l’ADN chromosomique localisé dans un nucléoïde, des ribosomes, une membrane cellulaire et une paroi cellulaire.Les autres structures représentées sont présentes chez certaines bactéries, mais pas toutes.
Taille de la cellule
Avec un diamètre de 0,1 à 5,0 μm, les cellules procaryotes sont nettement plus petites que les cellules eucaryotes, dont le diamètre varie de 10 à 100 μm. La petite taille des procaryotes permet aux ions et aux molécules organiques qui y pénètrent de se diffuser rapidement vers d’autres parties de la cellule. De même, tout déchet produit à l’intérieur d’une cellule procaryote peut rapidement se diffuser à l’extérieur. Ce n’est pas le cas des cellules eucaryotes, qui ont développé différentes adaptations structurelles pour améliorer le transport intracellulaire.
La taille des microbes : Cette figure montre les tailles relatives des microbes sur une échelle logarithmique (rappelons que chaque unité d’augmentation sur une échelle logarithmique représente une multiplication par 10 de la quantité mesurée).
La petite taille, en général, est nécessaire à toutes les cellules, qu’elles soient procaryotes ou eucaryotes. Examinons pourquoi il en est ainsi. Tout d’abord, nous allons considérer la surface et le volume d’une cellule typique. Toutes les cellules ne sont pas de forme sphérique, mais la plupart tendent à s’en rapprocher. Vous vous souvenez peut-être de votre cours de géométrie au lycée : la formule pour la surface d’une sphère est 4πr2, tandis que la formule pour son volume est 4/3πr3. Ainsi, lorsque le rayon d’une cellule augmente, sa surface augmente comme le carré de son rayon, mais son volume augmente comme le cube de son rayon (beaucoup plus rapidement). Par conséquent, plus la taille d’une cellule augmente, plus son rapport surface/volume diminue. Ce même principe s’appliquerait si la cellule avait la forme d’un cube. Si la cellule devient trop grande, la membrane plasmique n’aura pas une surface suffisante pour supporter le taux de diffusion nécessaire à l’augmentation du volume. En d’autres termes, à mesure qu’une cellule grandit, elle devient moins efficace. Une façon de devenir plus efficace est de se diviser ; une autre façon est de développer des organites qui accomplissent des tâches spécifiques. Ces adaptations ont conduit au développement de cellules plus sophistiquées appelées cellules eucaryotes.
Dimension de la surface cellulaire : Remarquez que plus la taille d’une cellule augmente, plus son rapport surface/volume diminue.Lorsque la surface est insuffisante pour supporter le volume croissant d’une cellule, celle-ci se divise ou meurt.La cellule de gauche a un volume de 1 mm3 et une surface de 6 mm2, avec un rapport surface/volume de 6 à 1, tandis que la cellule de droite a un volume de 8 mm3 et une surface de 24 mm2, avec un rapport surface/volume de 3 à 1.
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