Structure et fonction des cellules bactériennes (page 4)
(Ce chapitre comporte 10 pages)
© Kenneth Todar, PhD
L’enveloppe cellulaire: capsules, murs cellulaires et membranes cellulaires
l’enveloppe cellulaire est un terme descriptif pour les plusieurs couches de matériau qui enveloppent ou entourent le protoplasmede la cellule. Le protoplasme cellulaire (cytoplasme) est entouré dele plasmamembrane, une paroi cellulaire et une capsule. La paroi cellulaireest une structure en couches dans les bactéries à Gram négatif., Toutes les cellules ont amembrane, qui est la caractéristique essentielle et définitive d’une »cellule ».Presque tous les procaryotes ont une paroi cellulaire pour éviter d’endommager le protoplaste sous-jacent.En dehors de la paroi cellulaire, avant tout comme une structure de surface, peut être apolysaccharidecapsuleor glycocalyx.
la Figure 9. Profils de la cellenvelope les bactéries Gram-positives et Gram-négatives. TheGram-positivewall est une couche uniformément épaisse externe à la membrane plasmique. Il est composé principalement de peptidoglycane (muréine). Le mur Gram-négatif apparaît mince et multicouche., Il se compose d’une feuille de peptidoglycan relativement mince entre la membrane plasmique et une membrane externe de phospholipide-lipopolysaccharide. L’espace entre les membranes interne (plasma) et externe(oùle peptidoglycane réside) s’appelle le périplasme.
Capsules
La plupart des procaryotes contiennent une sorte d’apolysaccharidecouche à l’extérieur du polymère de la paroi cellulaire. Dans un sens général, cette coucheest appelé une capsule. Une vraie capsule est un discretécouche détectablecouche de polysaccharides déposés à l’extérieur de la paroi cellulaire. Une matrice ou une structure inférieure qui intègre les cellules est un biofilm appelé slimelayerora., Un type de capsule trouvé dans les bactéries appelé glycocalyx est une fine couche de fibres de polysaccharides emmêlées qui se produit à la surface des cellules en croissance dans la nature (par opposition à lele Laboratoire). Certains microbiologistes se réfèrent à toutes les capsules comme glycocalyxet ne différencient pas les microcapsules.
Figure10. Capsulesoutlined bactérien par l’encre de Chine vue par microscopie optique. Il s’agit d’une truecapsule,une couche discrète de polysaccharide entourant les cellules. Sometimesbacterialcells sont incorporés plus aléatoirement dans une matrice de polysaccharide appelée aslimelayer ou biofilm., Films de polysaccharides qui peuvent inévitablement être présentsur les surfaces des cellules bactériennes, mais qui ne peuvent pas être détectées visuellement,sont appelées glycocalyx.
la Figure 11. Tache négative de streptococcuspyogenes vue par microscopie électronique à transmission (28 000 X). Lehalo autour de la chaîne des cellules est la capsule d’acide hyaluronique qui entoure l’extérieur de la bactérie. Les septa entre les paires de cellules divisantespeut également être vu. Micrographie électronique de Streptococcus pyogenespar Maria Fazio et Vincent A. Fischetti, Ph. D. avec permission.,Le laboratoire de pathogenèse bactérienne et D’Immunologie, Rockefelleruniversité.
Les Capsules sont généralementcomposées de polysaccharide;rarement elles contiennent des sucres ou des peptides aminés (Tableau 4).
Tableau4.,ysaccharide
Capsules have severalfunctions andoftenhave multiple functions in a particular organism., Comme les fimbriae, les capsules, les couches de boue et le glycocalyx médient souvent l’adhésion des cellstosurfaces. Les Capsules protègent également les cellules bactériennes de l’engloutissement parprotozoaires prédateurs ou globules blancs (phagocytes), ou de l’attaque Pardes agents antimicrobiens d’origine végétale ou animale. Capsules dans certainssoilbactéries protègent les cellules contre les effets pérennes du séchage oudésiccation.Les matières capsulaires (par ex. les dextranes) peuvent être surproduites lorsque les sucres transformés par les bactéries deviennent des réserves de glucides pour un métabolisme ultérieur.
la Figure 12. Colonies de Bacillusanthracis., L’aspect visqueux ou mucoïde d’une colonie bactérienne estgénéralement la preuve de la production de capsules. Dans le cas de B. anthracis,la capsule est composée de poly-D-glutamate. La capsule est anessentielledéterminant de virulence à la bactérie. Dans les premiers stades de la colonizationet de l’infection, la capsule protège les bactéries des agressions des systèmes immunitaires et phagocytaires.
certaines bactéries produisent des matériaux de chaux et flottent comme des masses coloniales dans leurs environnements. Otherbacteriaproduce des matériaux de boue pour se fixer à une surface ou à un substrat.,Les bactéries peuvent s’attacher à la surface, produire de la boue, diviser et produire des microcoloniesdans la couche de boue, et construire un biofilm, qui devient un environnement enrichi et protégé pour elles-mêmes et d’autres bactéries.
un exemple classique dela construction de biofilm innatureest la formation de plaque dentaire médiée par l’oralbacterium,Streptococcusmutans. Les bactéries adhèrent spécifiquement à la pellicule duau moyen d’une protéine à la surface de la cellule. Les bactéries se développent andsynthesizea dextran capsule qui les lie à l’émail et forme un biofilmsome300-500 cellules d’épaisseur., Les bactéries sont capables de cliver le saccharose(fournissépar le régime animal) en glucose plus fructose. Le fructose isfermentedas une source d’énergie pour la croissance bactérienne. Le glucose est polymériséintoan extracellulaire dextrane polymère qui cimente les bactéries à dentenameland devient la matrice de la plaque dentaire. La boue de dextran peut bedepolymerizedto glucose pour l’usage comme source de carbone, ayant pour résultat la production oflacticacid dans le biofilm (plaque) qui décalcifies l’émail et leadsto caries dentaires ou infection bactérienne de la dent.
Figure 13., (À gauche) plaque Dentalevealed par un colorant rouge inoffensif. http://www.medicdirect.co.uk/DentalHealth(Right) plaque dentaire humaine. Transmissionelectron micrograph par Marilee Sellers, Northern Arizona University. http://www4.nau.edu/electron/TEM_img.htm
Une autre caractéristique importante des capsules peut être leur capacité à bloquer une étape du processus phagocytaire et à empêcher les cellules bactériennes d’être englouties ou détruites par les phagocytes.Par exemple, le principal déterminant de la virulence de L’agent pathogène Streptococcuspneumoniae est sa capsule de polysaccharide, qui empêche l’ingestiondes pneumocoques par les macrophages alvéolaires., Bacillus anthracis survivrel’engloutissement phagocytaire parce que les enzymes lysosomales de la phagocytecannotinitiate une attaque sur la capsule de Poly-D-glutamate de la bactérie.Les bactéries telles que Pseudomonas aeruginosa, qui construisent un biofilm madeofextracellular slime en colonisant des tissus, sont également tophagocytes résistants, qui ne peuvent pas pénétrer le biofilm.
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