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BACTÉRIES

Les biosynthèses bactériennes

Les différentes voies métaboliques des bactéries, selon leur type trophique, tel qu'il a été schématisé plus haut, ont une fonction commune à toutes les espèces, la production d'ATP, indispensable pour les réactions de biosynthèses. Les substances essentielles synthétisées par les bactéries sont les protéines et les acides nucléiques ; les réactions biochimiques responsables de ces synthèses sont peu différentes d'un groupe bactérien à l'autre. Par contre, la synthèse des polysaccharides et des lipides diffère d'un groupe à l'autre, la composition chimique de ces constituants étant particulière pour chaque espèce bactérienne. Les méthodes d'étude des biosynthèses bactériennes sont essentiellement basées sur l'utilisation de précurseurs isotopiques et sur l'étude de l'assimilation de composés purs par les mutants auxotrophes sélectionnés au sein de la population d'une souche bactérienne. C'est ainsi qu'un précurseur essentiel pour la cellule, marqué par un isotope radioactif, pourra être repéré dans la bactérie après son assimilation. Par exemple, en fournissant un acide aminé essentiel à la structure de la cellule bactérienne, dans son milieu de croissance, tel que l'acide glutamique, marqué par le carbone 14 (14C), puis en dégradant chimiquement la bactérie, on s'aperçoit que le squelette carboné de l'acide glutamique marqué est utilisé dans la synthèse des protéines, non seulement à l'état de résidu de cet acide aminé, mais également pour la biosynthèse d'arginine et de proline. Il est possible, au sein d'une souche bactérienne, de sélectionner, par des méthodes chimiques, différents mutants auxotrophes ayant perdu une fonction enzymatique pour des substrats divers. On peut ainsi, selon la variété des mutants obtenus, désigner les différentes voies métaboliques utilisées par l'espèce bactérienne étudiée, selon chaque substrat indispensable à la croissance des différents mutants étudiés séparément. La synthèse des protéines, des acides nucléiques, des polysaccharides et des composés lipidiques s'opère par assemblage progressif de précurseurs organiques de faible poids moléculaire (monomères), les nucléotides dans le cas des acides nucléiques, les acides aminés dans le cas des protéines, les sucres simples dans le cas des polysaccharides, des acides gras, des alcools, des sucres, des amines et des acides aminés dans le cas des lipides. Tous ces composés sont synthétisés à partir d'un nombre réduit de substances organiques constituant les métabolites intermédiaires de la cellule. Les produits terminaux synthétisés à partir de ces métabolites intermédiaires participent à l'élaboration de la structure de la bactérie ou à ses fonctions. Ces différentes réactions métaboliques sont gouvernées par des mécanismes de régulation enzymatique, essentiellement la régulation de la synthèse des enzymes responsables de chaque voie métabolique et la régulation de l'activité de ces enzymes. C'est ainsi que, si la bactérie possède un équipement enzymatique lui conférant une grande variété de fonctions, la sécrétion de chaque enzyme est commandée par le substrat présent dans le milieu de croissance ( induction enzymatique). La commande génétique pour cette enzyme est toujours présente, mais son expression phénotypique dépend du signal chimique émis par l'environnement de la bactérie. Dans des conditions de croissance où la bactérie est exposée à un excès d'apport énergétique, l'augmentation de la concentration intracellulaire d'ATP commande une répression de l'enzyme responsable de la dégradation de la source d'énergie ; ce mécanisme de régulation de la synthèse enzymatique est appelé répression catabolique. Un autre type de régulation de la synthèse enzymatique est représenté par l'inhibition spécifique[...]

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Écrit par

  • : docteur en médecine, docteur ès sciences
  • : docteur en médecine, chef de service du laboratoire de microbiologie à l'hôpital de Nanterre
  • : professeur émérite à l'université Paris-Saclay, professeur honoraire à l'Institut Pasteur

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Classification

Pour citer cet article

Jean-Michel ALONSO, Jacques BEJOT et Patrick FORTERRE. BACTÉRIES [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Microscopie optique : bactéries - crédits : Encyclopædia Universalis France

Microscopie optique : bactéries

Encyclopædia Universalis France

Croissance d'une culture bactérienne - crédits : Encyclopædia Universalis France

Croissance d'une culture bactérienne

Encyclopædia Universalis France

Dissémination des gènes aux bactéries du milieu - crédits : Encyclopædia Universalis France

Dissémination des gènes aux bactéries du milieu

Encyclopædia Universalis France

Autres références

  • ABCÈS

    • Écrit par Jacques BEJOT
    • 516 mots

    Collection purulente bien limitée qui se forme au sein d'un organe ou d'un tissu, au cours d'une réaction inflammatoire. Un certain nombre d'agents pathogènes, introduits accidentellement en un point de l'organisme, sont capables d'entraîner cette réaction dont le but est de les éliminer. L'exemple...

  • ACTINOMYCÈTES

    • Écrit par Hubert A. LECHEVALIER
    • 3 450 mots
    • 4 médias
    Bacille de Koch - crédits : NIH/ NAID/ IMAGE.FR/ BSIP/ Universal Images Group/ Getty Images

    Les Actinomycètes sont des Bactéries dont la croissance donne lieu à des colonies constituées d' hyphes, c'est-à-dire de filaments qui irradient, par croissance centrifuge, tout autour du germe qui leur a donné naissance. Cela explique leur dénomination : le mot « Actinomycètes » provient de deux...

  • AÉROBIOSE & ANAÉROBIOSE

    • Écrit par Claude LIORET
    • 2 734 mots
    • 1 média
    ATP : synthèse - crédits : Encyclopædia Universalis France
    Des bactéries telles que les Acetobacter, les Pseudomonas, les Agrobacterium, certains Thiobacillus (T. denitrificans) se rangent dans cette catégorie. Les animaux sont en principe aérobies stricts, mais certains de leurs tissus, comme le tissu musculaire, peuvent supporter temporairement l'absence d'oxygène....

  • ALGUES

    • Écrit par Bruno DE REVIERS
    • 4 869 mots
    • 9 médias
    Les cyanobactéries (autrefois appelées algues bleues) sont classées parmi les bactéries. Ce sont des organismes qui sont apparus il y a au moins 2,7 milliards d'années, peut-être même, selon certains auteurs, il y 3,5 milliards d'années. Leurs constructions calcaires, appelées stromatolites (ou stromatolithes),...
  • Afficher les 143 références

Voir aussi

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