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INTRODUCTION OVIV 3 DOMAINES DU VIVANTS : bactéries , archaebactéries, eucaryotes plantes, animaux, bactérie —> représentent environ 93% du domaine du vivant I) la diversité actuelle et passée du vivant Il existe cellule procaryote ( pas de noyaux donc pas d’info génétique /eucaryote (noyaux donc...

INTRODUCTION OVIV 3 DOMAINES DU VIVANTS : bactéries , archaebactéries, eucaryotes plantes, animaux, bactérie —> représentent environ 93% du domaine du vivant I) la diversité actuelle et passée du vivant Il existe cellule procaryote ( pas de noyaux donc pas d’info génétique /eucaryote (noyaux donc contient adn) adn participe à la réplication du vivant, et l’entretien de la cellule les êtres vivants occupent toute la surface planétaire, mais n’est pas de façon homogène car conditions différentes nombre d’espèces CONNUES : 1,9 millions d’espèces estimations : 10-20 a 100 million d’espèces grâce à des échantillonnage on peut prédire le nombre d’espèces vivantes Plus anciennes traces de plantes vasculaires terrestres : 450 millions d’années Les fossiles les plus anciens : stromatolithes ( 3,7 milliard d’années ) vie arrive sur terre très vite car terre à 4,5 milliards d’années et stromatolithes ( 3,7 milliard ) éléments photosynthétique ont contribué à la modification atmosphérique de la terre ( apparition d’oxygène : produit de la photosynthèse ) il y a 425 millions d’année, les fougères dominaient conclu : À NOTE II) ordonner la diversité du vivant 2 grandes étapes : *conception « fixiste » ou « creationioste » *conception évolutionniste ( plus récente ) CONCEPTION FIXISTE OU CREATIONISTE (depuis aristote) il croit que les êtres vivants sont la création d’une force supérieure, et les espèces sont considérées comme fixes et immuables depuis leurs création Il y a eu différentes tentatives de classifications : alphabétique ( 15eme siècles ),… Linné propose de la nomenclature binominale ( veut « emboité » des groupes d’espèces entre eux pour en faire un genre ) D'après Linné il y a 7 domaines : espèces, genre, famille, ordre, classe, embranchement et règne. De Candolle va donner des nom aux boites espèces : organismes qui se ressemble plus entre eux, qu’avec les autres chaque espèces est représentée par un échantillon d’herbier/est désigné par un nom double, en latin ( genre + espèce ) hiérarchie des groupes : classe  ⬆️ ⬆️ ordre ⬆️ famille ⬆️ : appartient a ⬆️ genre espèces CONCEPTION ÉVOLUTIONNISTE Lamarck (première théorie de l’évolution) théorie transformisme Cuvier —> catastrophisme ( conception fixiste ) Hutton —> gradualisme Polymorphismes : variation aux sein d’une espèces ( Darwin est le premier à en parler ) ↘️ la définition de « l’espèce » change grâce à Darwin et bouffon def biologique d’une espèces : les espèces sont des groupes de populations naturelles réellement ou potentiellement capable de se croiser entre elles, isolé d’un point de vue ⚠️ reproductifs des autres groupes cette définition n’est pas valable lorsqu’on parle de certaines plantes ou de bactéries ( la def n’est pas universelle ) III) la « systématique » ou « classification naturelle » des organisme *discipline qui vise à identifier, décrire et nommer les organismes ( = taxonomie ) / les classer en groupes. *Cherche à retracer l’histoire des changement évolutifs permettant de nous renseigner sur la phylogénie ( = détermination des liens de parenté entre organisme ) plus les organismes se ressemblent, plus ils sont apparentés, pour cela on s'intéresse seulement a certains caractères. Car certains peuvent etre trompeurs, et ne reflète pas l’évolution d’une espèce. ⚠️ les concepts et principe de la systématique phylogénétique : 1) apporté des info sur le degré de lien de parenté entre les êtres vivants l’apparentement entre espèces est relatif METTRE ARBRE PHYLOGÉNÉTIQUE Les espèces ayant un groupe en commun forme un clade Dans une phylogénie les organismes sont reliés entre eux par : *l’âge de leurs séparation *leurs ressemblances, différences il y a 3 types de groupes : Monophylétiques: composé de taxons se partageant des caractères dérivés (cad qu’ils sont tous des descendants de l’ancêtre commun le plus récent ) un groupe monophylétique peut être séparé de la racine avec une seule coupe. paraphylétique: regroupe une espèce ancestrale et une partie seulement de ses descendants polyphylétique : plusieurs lignée descendant d’un ancêtre commun ↘️La systématique phylogénétique ne prendra en compte que les groupes monophylétiques l’ancêtre commun à toutes les organismes cellulaires est LUCA ( the last universal common ancestor) ————————————————————————————————————— INTRODUCTION archaea partages des caractères avec les bactérie mais aussi les cellules eucaryotes il existe des micro-organismes eucaryotes, bacteria, archaea Les archaea sont très diversifié et occupe de biotopes très diversifié biotope : lieu de vie défini par des caractéristiques physiques et chimiques déterminées relativement uniformes. Il héberge un ensemble de formes de vie composant la biocénose ( = flore, faune, champignons, micro organisme ) ces bactérie vivants dans ces milieux extrêmes sont appelés extremophiles Les microorganismes ont évolué pour trouver de nouveaux habitats ( = microbiotes ) microbiote : ensemble des micro organismes ( bactérie, virus, parasite et champignons ) non pathogènes qui vivent dans un écosystème spécifique Il existe un microbiote intestinal, … Le microbiote s’installe dans les premières heures suivant l’accouchement, c’est la flore vaginale de la maman qui est transmise en premier au bébé. les micro organismes ont un intérêt pour : l’alimentation la santé ( les microorganismes permettent la production d’antibiotiques ) ————————————————————————————————————— I) HISTORIQUE DES CLASSIFICATION Scientifique ayant contribué à la compréhension des micro-organismes agostino bassi —> a fait le lien entre micro-organisme et maladie (1800) koch —> fondateur de la bactériologie médicale ( fin 1800 ) louis pasteur —> fondateur de l’immunologie et de la bactériologie médicale  II) CLASSIFICATION DES BACTÉRIES la classification de bactérie permet de reconstruire l’histoire des micro-organismes comprendre leur diversité et identifier un nouvel organisme établirent des principes qui rendent comptes des relations et des parentés entre les êtres vivants classification hiérarchique des bactéries : ⬆️ domaine ⬆️ phylum ⬆️ classe ordre  ⬆️ ⬆️ famille ⬆️ genre espèce (Au delà de l’espèce il peut il avoir différente souches) Donc une espèces est un rassemblement de souches Différences entre cellules eucaryotes et procaryotes : pas de noyaux chez les procaryotes, pas d’organites membranés, pas de mitose Cellule procaryote beaucoup plus petite que les cellule eucaryotes Les cellules procaryotes se divisent par scissiparité ( fission binaire : une cellule mère va faire une copie de son patrimoine génétique et se diviser en deux cellules filles ) ces cellules sont donc génétiquement identiques on peut observer une population de bactérie soit dans un milieu nutritif : solide liquide La présence d’une bactérie en milieu liquide est révélé par l’apparition d’un trouble dans le tube Présence de bactérie en milieu solide : ⚠️ on ne parle pas de COLONIE dans un milieu liquide Morphologies possible : LES DIFFÉRENTES TAILLES DE GRANDEUR : Les bactérie sont de l’ordre du micromètre LES DIFFÉRENTES FORMES DES CELLULES BACTÉRIENNES :  - Les coques sont des cellules sphériques, elles peuvent s’associer par 2 (= diplocoques), par 4, en chaînette - les bacilles sont des cellules en forme de bâtonnets, il peuvent eux aussi s’associer par former des groupements, il existe aussi d’autre formes de bacille : courbé avec un appendice, hélicoïdale - cellules en hélice, spirale - cellule ramifiée - pleiomorphes : non pas de formes défini chez les archaea, les cellules peuvent être complètement carrées LES ÉLÉMENTS PRINCIPAUX COMPOSANT UNE CELLULE BACTÉRIENNE : il y a des structures obligatoires :  - Le matériel génétique ( adn ) appelé nucléoïde - Cytoplasme + ribosome - Membrane cytoplasmique Il y a aussi des structures facultatives : - paroi - pili - flagelle ⚠️Pas de noyaux, ni de mitochondrie LA MEMBRANE PLASMIQUE La membrane plasmique est indispensable, elle permet les échanges entre l’intérieur et l'extérieur de la cellules la membrane cytoplasmique est dite « semi-perméable » indispensable qui délimite une cellule. Elle permet la stabilité des paramètres physico-chimiques du milieu intracellulaires ( = maintien de l’homéostasie ) cette membrane capte les nutriments, rejettes les déchets La fluidité est modifié en fonction de la température DIFFÉRENCE DE COMPOSITION MEMBRANAIRE ENTRE LES BACTÉRIES ET LES ARCHAEAS : la membrane a - une barrière sélective : perméable aux petites molécules ( H2O O2, CO2, N2 ) imperméable aux polymères ( le passage se fait donc par des protéines transporteurs ) - permet la respiration - permet la synthèse des lipides + synthèse du peptidoglycane - permet l’assemblage + sécrétion des protéines - permet la coordination de la réplication des chromosomes - permet le détection de la composition chimique de l’environnement (= chimiotastines) LE CYTOPLASME Il y a la présence - de beaucoup d’eau - ribosomes libres - adn, arn, beaucoup d’ion le nucléoïde : adn de la bactérie très fortement compacté ( compacté grâce à des protéines ) donc le nucléoïde correspond à l'ADN + molécules associées Chez les procaryotes pratiquement tout l’ADN est codant ( contrairement aux eucaryotes ) donc plus les molécules d’ADN sont longues, plus il y a d’informations génétiques codant : qui traduit en protéines l’ADN est répliquée puis peut être transcrit par l’arn polymérases, et l’arn messager peut lui être traduit par les ribosomes, créant des protéines il existe différentes tailles de génomes pour chaque bactérie ( plus le génome est grand, plus le matériel génétique qu’il renferme est important ) Chez les bactéries, l’ADN est majoritairement circulaire et à doubles brin ( sa taille est d’environ 1400 micromètre ) mais il existe, chez certaine bactérie, un adn linéaire il existe aussi un adn extra chromosomique : plasmide les plasmides contiennent des gènes résistant aux antibiotiques les plasmides peuvent se transmettre très facilement d’une bactérie a l’autre la paroi cellulaire participe - au maintien de la forme de la cellule ( les bactérie pléiomorphe n’ont pas de paroi ) - protège de la lyse osmotique ( = rupture de la membrane plasmique provoqué par la pénétration d’eau dans la cellule ) - protège contre les substances toxiques - contribue à la pathogénicité la paroi a été mise en évidence par la coloration de Gram en 1884 —> Permet de différencier les bactéries selon 2 critères principaux : - la forme - la perméabilité à l'éthanol Principe de la coloration de gram ( permet de détecter soit une bactérie gram-, soit une bactérie gram+ ) 1) inondé la bactérie de Crystal violet ( colorant ) 30s 2) le Crystal violet va entrer au contact de la bactérie 3) rincer avec de l’eau pour enlever l’excédent 4) rajouter du lugol ( composer violet ) il va former des complexes avec le Crystal violet 5) formation de gros complexes insolubles 6) rajouter de l’éthanol ou de l'acétone, permet la déshydratation de la paroi et va donc la resserrer 7) chez les bactérie gram + : elles restent colorées car elles ont une plus épaisse paroi par rapport au gram - 8) les gram - deviennent incolores 9) on recolore les gram - avec de la safranine ( elles vont devenir rosée ) DIFFÉRENCES DE PAROI ENTRE LES BACTÉRIE GRAM- ET LES GRAM+ : Les nutriments franchissent plus facilement la paroi des gram+ que des gram- Composition du peptidoglycane : l’antibiotique « amoxyciline » va venir ciblé les ponts interpeptidiques grâce aux pénicillines Les archaea ont une partie soit : - gram + avec une couche pseudomuréine (= un polymère) - gram - avec une couche S-layer(=de protéines ou lipoprotéines) En cas de turgescence la paroi protège contre la lyse osmotique ( = éclatement de la cellule ) grâce aux peptidoglycanes Milieu isotonique : concentration en soluté identique à l’intérieur qu'à l'extérieur de la cellule milieu hypotonique : la concentration en soluté est plus importante à l'intérieur qu'à l'extérieur milieu hypertonique : la concentration est plus importante à l'extérieur qu'à l'intérieur la capsule est généralement composés de polysaccharides elle permet une résistance : - a la phagocytose - a la déshydratation - aux virus bactériens = bactériophages elle permet aussi à certaines bactéries de s’attacher à des surfaces solides ( les roches par ex. ) Les bactéries peuvent avoir un/des flagelle(s), ils sont important dans les milieux liquides ( le flagelle leur permet de nager ) Ce sont sur les bacilles que l’on retrouve généralement des flagelles Le flagelle peut faire jusqu’à 20 micromètres de long Le flagelle se compose uniquement de protéines, appelé flagellines Il existe différentes organisation des flagelles : structure générale d’un flagelle : le corps basale est le « moteur » du flagelle les bactéries peuvent aussi « ramper » sur une surface solide, appelée le « swarming » Le déplacement de la bactéries n’est pas dû au hasard : une détection a lieu grâce à des récepteur membranaires, soit elle va être attiré par certain nutriments ( = attraction ) soit elle va être repoussé par des substances toxiques ( = répulsions ) ⚠️ les pili sont plus court que les flagelles et ne servent pas à se déplacer, mais aide la bactérie a s’attacher a la surface bactérie sessile : bactérie attaché a une surface grâce à ses pili biofilm : amas de cellules/bactéries entouré par une matrice La principal forme de vie des bactérie est en biofilm il existe aussi des pili sexuels : permettent le rapprochement de 2 bactéries afin de faire un transfert d’ADN (=conjugaison) Des cellules végétatives peuvent devenir plus résistantes : elles sont appelé spores, cette transformation s’appelle « sporulation » la plupart de bactéries à former des spores sont les bactéries gram+ Les spores ont une enveloppe épaisse et ont une faible teneur en eau (20% au lieu de 80% dans la cellule végétative) une spore peut redevenir une cellule végétative, cette transformation s’appelle « germination » Schéma expliquant la création de spores : endospores : spore « en cours de fabrication » dans une bactérie Le métabolisme : ensemble de réaction biochimique que les organisme utilise pour pouvoir se développer ( il est nécessaire a la croissance des bactéries ) pour pouvoir croître les bactéries vont avoir besoin de briques élémentaires il existe deux types de réactions : l’anabolisme et la catabolisme pour se diviser, la bactérie utilise différent types de réaction métabolique Les bactéries vont capter des nutriments ( des macro éléments comme des sources de carbone ( il en existe 2 types : carbone organique et carbone inorganique), des micro éléments, oligo éléments,… ) en plus des nutriments, les bactéries ont besoin de donneur d’électrons et de source d’énergie  si les bactérie utilise une source d’énergie chimiques elles sont appelés chimiotrophe si elle utilise l’énergie lumineuse elles sont appelés phototrophe si le donneur d’électrons est une molécule minérale les bactérie sont appelés lithotrophe si le donneur d’électrons est une molécule organiques les bactéries sont appelés organotrophe la source d’énergie va permettent par des réaction d’oxydations d’extraire les électrons La force proton-motrice permet la mobilité de la cellule La bactérie est dite « aérobie » si son accepteur terminal d’électrons est l’oxygène les organisme qui utilise le CO2 atmosphérique comme source de carbone sont dit « autotrophe » Les organismes qui utilise le carbone organique comme source de carbone sont dit « hétérotrophe » Facteur de croissance : molécule organique qu’un organisme ne peut pas synthétiser à partir de sa source de carbone et d’énergie (et des autres atomes nécessaires à la cellule apporter sous forme minérale) Définition phylogénétique d’une espèce bactérienne : ensemble de souches ayant des homologies de séquences des gènes qui codent l’ARNr 16S supérieures à 98,7%. Explication : si sur le génome entier, le pourcentage de similitude est d’au moins 94-95% alors les deux bactérie appartiennent à la même souche (Les mitochondries et les chloroplastes ont des caractéristiques très proche des bactéries) —> relation symbiotique/endosymbiose endosymbiose : relation symbiotique dans laquelle un organisme vit à l'intérieur de l’autre Les deux types d’endosymbiose primaire : Endosymbiose secondaire : ( une cellule eucaryote hétérotrophe absorbe une cellule eucaryote autotrophe ) Suite définition phylogénétique d’une espèces bactériennes : les pourcentages G+C ne diffèrent pas de plus de 5% Explication : Si deux bactéries ont un pourcentage G+C supérieur à 10% il ne peuvent pas appartenir à un même genre si deux bactéries ont un pourcentage G+C supérieur à 5% il ne peuvent pas appartenir à une même espèce suite de la définition : elles doivent avoir un delta ™ inférieur ou égal à 5 degrés explication : le delta ™ correspond à la température de demie dénaturation 1ere étape : 2ème étape :