Eucaryotes et procaryotes (Domaines du vivant)
L'arbre phylogénétique moderne divise tous les organismes vivants en trois grands domaines, qui se distinguent par leur type d'organisation cellulaire :
- Domaine Bacteria : procaryotes dépourvus d'organites membranaires (mitochondries, appareil de Golgi). Leur matériel génétique n'est pas séparé par une enveloppe, et le cytoplasme contient des ribosomes de type 70S.
- Domaine Archaea : procaryotes vivant souvent dans des conditions extrêmes (thermophiles, halophiles) ou étant méthanogènes. Contrairement aux vraies bactéries, leur paroi cellulaire ne contient pas de peptidoglycane, et leur matériel génétique possède des ribosomes et des ARNr spécifiques.
- Domaine Eukarya : organismes dotés d'un noyau défini (avec une enveloppe et un nucléole) et d'un système complexe d'organites membranaires. En microbiologie médicale, on y distingue les protistes (Protozoa), les vrais champignons (Eumycota) et les chromistes (Chromista). Le cytoplasme des protistes est souvent différencié en une ectoplasme externe dense et un endoplasme interne granulaire.
Particularités de la structure cellulaire des champignons
Les champignons sont des eucaryotes, mais présentent un certain nombre de caractéristiques cytologiques spécifiques. Le corps d'un champignon est appelé thalle.
- Paroi cellulaire : rigide et multicouche. Composée de polysaccharides (chitine, glucanes, mannanes, cellulose), ainsi que de protéines et de lipides. Certaines espèces forment une capsule.
- Membrane cytoplasmique : contient un composant unique, l'ergostérol. Cette différence fondamentale par rapport aux cellules de mammifères (qui possèdent du cholestérol) fait de l'ergostérol une cible essentielle pour les médicaments pharmacologiques.
- Propriétés tinctoriales : les champignons sont à Gram positif et leurs cellules végétatives ne sont pas acido-résistantes.
Ultrastructure de l'ovocyte de mammifère
L'ovocyte mûr (ovocyte de deuxième ordre) présente une structure complexe. De l'extérieur vers l'intérieur, il est entouré par :
- Corona radiata (corona radiata) — la couche externe de cellules folliculaires.
- Zone pellucide (zona pellucida) — une barrière glycoprotéique.
- Espace périvitellin — un espace situé avant la membrane.
- Plasmalemme — forme des microvillosités pour le contact avec les cellules folliculaires et les échanges métaboliques.
Le cytoplasme contient des inclusions trophiques spécifiques, les granules vitellins (contenant de la phosphovitine et de la lipovitelline), qui assurent la nutrition du jeune embryon. Sous le plasmalemme se trouvent des granules corticaux contenant des enzymes hydrolytiques, nécessaires à la réaction corticale (blocage de la polyspermie) lors de la fécondation.
La principale caractéristique cytologique de l'ovocyte est l'absence de centrioles. La cellule est incapable de se diviser de manière autonome tant que le spermatozoïde n'a pas apporté son centre cellulaire. Le noyau contient un jeu haploïde de chromosomes et est bloqué au stade de la métaphase II de la méiose.
Paroi cellulaire bactérienne et coloration de Gram
L'architecture de la paroi cellulaire est le fondement de la classification des bactéries au sein du domaine Bacteria. La différenciation s'effectue par la méthode de coloration de Gram :
- À Gram positif (G+) : possèdent une paroi épaisse, constituée presque exclusivement d'une couche épaisse de peptidoglycane. Après coloration, ils apparaissent de couleur bleu-violet. Exemples : Staphylococcus, Bacillus, Lactobacillus.
- À Gram négatif (G-) : la couche de peptidoglycane est mince, mais elle est recouverte d'une membrane externe supplémentaire composée de phospholipides, de lipoprotéines et de lipopolysaccharides. Ils se colorent en rouge. Exemples : Salmonella, Escherichia, Helicobacter.
- Sans paroi cellulaire : classe des Mollicutes (mycoplasmes).
La cellule bactérienne contient des substances uniques : l'acide N-acétylmuramique, les isomères D des acides aminés et l'acide diaminopimélique. L'organisme humain ne possédant pas ces composés, les enzymes impliquées dans leur biosynthèse constituent une cible idéale pour les antibiotiques. Pour survivre dans un environnement hostile, certaines bactéries (par exemple, des genres Bacillus et Clostridium) forment des endospores, qui sont des formes de repos non destinées à la reproduction.
Pour mémoriser les enveloppes de l'ovocyte de l'extérieur vers l'intérieur : Corona Radiata, Zona Pellucida, Espace Périvitellin, Plasmalemme.
Questions des cours et des examens
En quoi la membrane cellulaire des champignons diffère-t-elle de celle des cellules humaines ?
La membrane cytoplasmique des champignons contient de l'ergostérol, tandis que celle des mammifères contient du cholestérol. Cette différence est exploitée en pharmacologie pour la mise au point de médicaments antifongiques.
Pourquoi la cellule bactérienne est-elle vulnérable aux antibiotiques, contrairement aux cellules humaines ?
Les bactéries possèdent des composants de la paroi cellulaire uniques (peptidoglycane, D-acides aminés) absents chez l'humain. Les antibiotiques bloquent sélectivement les enzymes qui synthétisent ces substances.
L'ovocyte de mammifère peut-il se diviser de manière autonome ?
Non, après la première division méiotique, elle perd son centre cellulaire (les centrioles). La capacité mitotique ne se rétablit qu'après la pénétration du spermatozoïde lors de la fécondation.
Les spores bactériennes sont-elles un mode de reproduction ?
Non, les endospores se forment à l'intérieur de la cellule mère exclusivement pour survivre dans des conditions extrêmes (dessiccation, rayonnement UV). Une seule spore est produite par cellule.
À étudier également sur le sujet
- Structure et fonctions des organites (REL, appareil de Golgi, lysosomes, mitochondries)
- Jonctions intercellulaires complexes (desmosomes, jonctions communicantes)
- Transport membranaire et structure du plasmalemme
- Cycle cellulaire : mitose, nécrose et apoptose
- Cytosquelette, cils et microvillosités
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