Définition du procaryote
Les procaryotes sont des organismes unicellulaires constitués d’une seule cellule procaryote. Les cellules procaryotes sont des cellules simples qui ne possèdent pas de véritable noyau ou d’autres organites cellulaires. Les bactéries et les archées sont les deux domaines de la vie qui sont des procaryotes. Les procaryotes peuvent être opposés aux eucaryotes, qui ont des cellules eucaryotes plus complexes avec un noyau et des organelles. Les eucaryotes constituent le troisième domaine de la vie, Eukaryota, et comprennent tous les organismes multicellulaires complexes tels que les plantes, les animaux, les champignons et les protozoaires.
Exemples de procaryotes
Bactéries
Les bactéries sont des micro-organismes omniprésents sur Terre. On estime qu’il y a 5×1030 bactéries sur Terre, qui forment une biomasse totale plus importante que toutes les plantes et tous les animaux réunis. Pour donner une idée du nombre considérable de bactéries, même dans de petits espaces, il y a environ 40 millions de bactéries dans un gramme de sol, et un million de bactéries dans 1 ml d’eau. Les bactéries sont diverses et sont regroupées dans de nombreuses classifications différentes. Il existe 28 phyla de bactéries, dont les Cyanobactéries (bactéries bleu-vert), les Fusobactéries, les Acidobactéries et les Protéobactéries, entre autres.
Les bactéries se présentent sous différentes formes ; elles peuvent être des Bacilles (en forme de bâtonnet), des Spirilles (en forme de spirale), des Cocci (sphériques), en forme de virgule ou flagellées. Les flagelles sont de petites structures en forme de fouet qui facilitent le mouvement ; les bactéries qui ont des flagelles peuvent en avoir un, plusieurs ou plusieurs sur tout leur corps. Les bactéries peuvent également être classées comme étant à Gram positif ou à Gram négatif, en fonction des résultats de la méthode de coloration de Gram. Les bactéries à Gram positif ont des peptidoglycanes épais dans leur paroi cellulaire qui retient la couleur violette de la coloration, tandis que les bactéries à Gram négatif apparaissent rouges ou roses car elles ne peuvent pas retenir la couleur violette et ne retiennent que la contre-coloration.
Certaines bactéries ont besoin d’oxygène pour survivre ; on les appelle les bactéries aérobies. Les bactéries qui n’ont pas besoin d’oxygène sont des bactéries anaérobies. En outre, les bactéries sont classées en fonction de la façon dont elles obtiennent leur nutrition. Elles peuvent être photoautotrophes, ce qui signifie qu’elles synthétisent leur nourriture à partir de la lumière et du dioxyde de carbone (comme les plantes). D’autres sont chimioautotrophes ; elles produisent leur propre nourriture à partir de sources chimiques. D’autres encore sont hétérotrophes. Ces bactéries ne peuvent pas fabriquer leur propre nourriture et doivent l’obtenir d’autres êtres vivants.
Les êtres humains contiennent de nombreuses bactéries qui nous permettent de digérer les aliments ; il y a 10 fois plus de bactéries dans l’intestin que de cellules humaines dans tout le corps humain. La plupart des bactéries présentes dans le corps humain sont utiles, comme les bactéries intestinales, ou inoffensives. Cependant, certaines bactéries peuvent infecter les humains et provoquer des maladies comme le choléra, la syphilis et la tuberculose.
Archaea
Les archées sont des micro-organismes unicellulaires dont la taille et la forme ressemblent beaucoup à celles des bactéries. Le mot archaea vient du mot grec ancien ἀρχαῖα, qui signifie « choses anciennes ». Elles étaient historiquement classées comme des bactéries, mais présentent certaines caractéristiques plus proches des eucaryotes, comme certains gènes et certaines formes de voies métaboliques. De plus, elles ont été classées comme le troisième domaine de la vie parce qu’elles présentent de grandes différences dans la structure de leur ARN ribosomal par rapport aux bactéries.
Certaines archées vivent dans des conditions extrêmes comme les sources chaudes, mais d’autres se trouvent dans le sol, les océans et même le corps humain. Il existe entre 18 et 23 phyla d’archées. La plupart des archées n’ont jamais été isolées en laboratoire et ne sont connues que par leurs acides nucléiques présents dans les échantillons environnementaux. Les membranes cellulaires des archées sont très différentes de toutes les autres formes de vie et possèdent des molécules que l’on ne trouve que chez les archées.
Évolution des procaryotes
On pense que les procaryotes ont été les premières formes de vie. Ils sont apparus il y a environ 3,5 milliards d’années, soit seulement 1 milliard d’années après la formation de la croûte terrestre. Cependant, certains scientifiques pensent que les procaryotes ont pu évoluer à partir des eucaryotes et se simplifier, tandis que d’autres ont avancé la théorie selon laquelle les procaryotes et les eucaryotes ont en fait évolué en même temps. Les eucaryotes apparaissent beaucoup plus tard que les procaryotes dans le registre fossile, environ 1,8 milliard d’années après, mais ils peuvent avoir évolué plus tôt.
Reproduction des procaryotes
Les procaryotes évoluent par reproduction asexuée. Le mécanisme de reproduction est généralement la fission binaire, c’est-à-dire qu’une cellule se divise en deux cellules identiques. Elle diffère de la mitose, le mécanisme de division cellulaire chez les eucaryotes, car elle n’implique pas d’appareil fusiforme alors que la mitose le fait.
Cette figure représente la fission binaire. L’étape 1 montre la cellule procaryote avant le début du processus. L’ADN est étroitement enroulé. L’ADN se déroule ensuite, se duplique et se divise. Une nouvelle paroi cellulaire se forme dans la cellule pour former deux cellules distinctes. Ces cellules se séparent alors complètement l’une de l’autre pour devenir deux organismes différents. Certaines espèces peuvent subir une fission binaire relativement rapidement. Par exemple, la bactérie Escherichia coli, que l’on trouve couramment dans l’intestin, peut se diviser toutes les 20 minutes.
Un transfert d’ADN peut se produire entre deux cellules bactériennes ou deux cellules archaïques, mais il ne s’agit pas de reproduction sexuée. Dans le processus de transfert de gènes, l’information génétique est transférée « horizontalement » (d’un organisme à un autre) plutôt que « verticalement » (du parent à l’enfant). Le transfert horizontal de gènes est le mécanisme à l’origine de la résistance aux médicaments chez les bactéries ; si une bactérie présente une mutation qui la rend résistante, elle peut transmettre ce gène à d’autres bactéries individuelles. Les eucaryotes peuvent également subir un transfert horizontal de gènes, mais c’est beaucoup plus rare.
- Cellule procaryote – Une cellule qui n’a pas de véritable noyau ou d’organites à l’intérieur.
- Eucaryote – Un organisme qui a des cellules eucaryotes ; cela inclut les protistes, les plantes, les animaux et les champignons.
- Micro-organisme – Organisme vivant qui est microscopique.
- Transfert horizontal de gènes – Transfert d’ADN entre organismes qui ne se fait pas du parent à la descendance.
Quiz
1. Quelle est la façon dont une bactérie peut être classée ?
A. Le fait qu’elle ait besoin ou non d’oxygène pour survivre
B. Comment elle obtient sa nutrition
C. La forme de son corps
D. Toutes ces réponses
2. Il y a combien de temps que les procaryotes ont commencé à exister sur Terre ?
A. Il y a 10,5 milliards d’années
B. Il y a 3,5 milliards d’années
C. Il y a 1,5 milliard d’années
D. Il y a 1,5 million d’années
3. Quel organisme est un procaryote ?
A. Bactérie
B. Champignon
C. Humain
D. Chêne
.