Les cellules procaryotes

1. Définition : une cellule sans noyau

Dans la leçon précédente, tu as vu que toute cellule possède une membrane, un cytoplasme et un matériel génétique. Chez certaines cellules, ce matériel génétique n'est pas enfermé dans un noyau : il baigne directement dans le cytoplasme.

Une cellule procaryote est une cellule dépourvue de vrai noyau : son matériel génétique (l'ADN) n'est pas entouré d'une enveloppe. Le mot vient du grec pro (avant) et karyon (noyau).

Les êtres vivants formés de cellules procaryotes sont les bactéries. Ce sont presque toujours des êtres unicellulaires. Elles vivent partout : dans le sol, l'eau, l'air, sur notre peau et dans notre intestin.

2. La structure d'une bactérie

Une bactérie est très petite : quelques micromètres (souvent 1 à 5 µm), soit environ dix fois moins qu'une cellule de la joue. Au microscope optique, on voit surtout sa forme ; le microscope électronique révèle son organisation :

• la paroi : enveloppe rigide qui entoure la membrane, donne sa forme à la bactérie et la protège ;
• la membrane plasmique : sous la paroi, elle contrôle les échanges avec le milieu ;
• le cytoplasme : il contient de très nombreux ribosomes, petits grains qui fabriquent les protéines ;
• le chromosome bactérien : une seule longue molécule d'ADN, circulaire, repliée dans une zone du cytoplasme appelée nucléoïde (ce n'est pas un noyau, car il n'y a pas d'enveloppe) ;
• des plasmides : petites boucles d'ADN supplémentaires chez certaines bactéries ;
• parfois une capsule (couche protectrice externe), un ou plusieurs flagelles (filaments qui permettent de se déplacer) et des pili (poils courts pour se fixer).

Point important : une cellule procaryote ne possède pas d'organites entourés d'une membrane (pas de mitochondries, pas de chloroplastes, pas de vacuole comme chez l'oignon).

3. Les formes des bactéries

On classe souvent les bactéries selon leur forme au microscope :

4. La multiplication des bactéries : la division binaire

Une bactérie se reproduit par division binaire, aussi appelée scissiparité :

Chaque division double le nombre de bactéries. Dans de bonnes conditions (nourriture, humidité, température proche de 37 °C), certaines bactéries se divisent environ toutes les 20 minutes. Après n divisions, une bactérie en a donné :

N = 2ⁿ bactéries, et une population de départ N₀ devient N = N₀ × 2ⁿ.

En réalité, cette croissance ne dure pas indéfiniment : la nourriture s'épuise et les déchets s'accumulent. La croissance ralentit puis s'arrête.

5. Des bactéries utiles et des bactéries dangereuses

Bactéries utiles :

• les bactéries lactiques transforment le sucre du lait en acide : c'est la fabrication du lait caillé et du yaourt ;
• les bactéries fixatrices d'azote vivent dans les petites boules (nodosités) des racines de l'arachide, du niébé ou du soja : elles enrichissent le sol en azote ;
• les bactéries du sol décomposent les feuilles mortes et les déchets : elles fabriquent le compost et l'humus ;
• les bactéries de notre intestin participent à la digestion ;
• les cyanobactéries, dans les mares et les rizières, font la photosynthèse.

Bactéries pathogènes (qui causent des maladies) : le vibrion du choléra (eau souillée), le bacille de la tuberculose (toux, crachats), le bacille du tétanos (plaie souillée de terre), le méningocoque (méningite, fréquente pendant la saison sèche et l'harmattan).

Les maladies bactériennes se soignent avec des antibiotiques, prescrits par un agent de santé. Les antibiotiques n'agissent pas sur les virus (le rhume, la rougeole). On se protège aussi par l'hygiène (eau potable, lavage des mains au savon, latrines) et par la vaccination (tuberculose, tétanos, méningite).