Procaryotes et eucaryotes

Les cellules procaryotes mesurent 0.1 à 5.0 µm, alors que la plupart des cellules eucaryotes mesurent 10 à 100 µm.

Deux grands groupes de cellules

Lave-toi les mains après avoir touché une poignée de porte et tu élimines certains des êtres vivants les plus répandus sur Terre : les bactéries. Les bactéries, avec un second groupe appelé archées, sont des procaryotes. Ce nom vient de mots grecs qui veulent dire « avant le noyau ». Les animaux, les plantes, les champignons et les protistes sont des eucaryotes, « vrai noyau ». C'est la séparation la plus profonde dans la façon dont les cellules sont construites.

Toutes les cellules, des deux sortes, ont quatre éléments en commun. Une membrane plasmique sépare l'intérieur de l'extérieur. Le cytoplasme, un cytosol gélatineux, contient tout le reste. L'ADN est le matériel génétique. Et les ribosomes fabriquent les protéines. Au-delà de ces quatre éléments, les deux groupes diffèrent beaucoup.

À l'intérieur d'une bactérie

Un procaryote n'a ni noyau ni aucun autre organite entouré d'une membrane. Son ADN se trouve dans une région centrale appelée nucléoïde, en général sous forme d'un seul chromosome circulaire, non séparé du reste de la cellule. La plupart des bactéries ont une paroi faite de peptidoglycane, une matière différente de la cellulose des parois végétales. La paroi protège la cellule, garde sa forme et l'aide à ne pas se dessécher. Beaucoup de bactéries ont aussi une capsule collante à l'extérieur de la paroi, qui leur permet de s'accrocher aux surfaces.

Certains procaryotes ont des éléments en plus. Un flagelle est un long fouet qui tourne pour pousser la cellule. Les pili servent à transmettre du matériel génétique d'une bactérie à une autre par contact direct, un processus appelé conjugaison. Les fimbriae sont de courts poils qui aident une bactérie à se fixer sur une cellule hôte. Toutes les bactéries n'ont pas tous ces éléments.

Pourquoi être petit aide un procaryote

Les procaryotes sont minuscules : 0.1 à 5.0 µm. À cette taille, les molécules qui entrent par la membrane atteignent toutes les parties de la cellule par simple diffusion, et les déchets sortent tout aussi vite. Une cellule eucaryote, dix ou cent fois plus large, ne peut pas compter sur cela. Elle répartit le travail entre des organites et déplace les substances dans des vésicules le long de rails internes. Dans la cellule eucaryote, une membrane entoure le noyau, et l'ADN est réparti en plusieurs chromosomes linéaires. Chaque espèce a son propre nombre de chromosomes : 46 chez l'être humain et 8 chez la drosophile.

La plupart des microbes ne sont pas des germes pathogènes. Un microbe est un être vivant si petit qu'il faut un microscope pour le voir, et la plupart des bactéries sont tout à fait inoffensives. Certaines sont utiles : les bactéries de ton intestin fabriquent de la vitamine K, que ton corps ne peut pas produire seul, et en échange elles reçoivent un abri et un apport régulier de nourriture. Au microscope optique, des bactéries comme les salmonelles ressemblent à de minuscules points colorés. On voit qu'elles sont là et à peu près quelle forme elles ont, mais leur intérieur reste caché tant qu'on n'utilise pas un microscope électronique.

Des organites qui étaient autrefois des bactéries

Les mitochondries et les chloroplastes sont des organites étranges. Chacun a deux membranes, son propre ADN et ses propres ribosomes, et tous deux ont à peu près la taille d'une bactérie. Des preuves solides soutiennent une explication appelée endosymbiose, « vivre à l'intérieur ». Il y a très longtemps, des cellules hôtes ont absorbé des bactéries qui utilisaient le dioxygène et des bactéries qui faisaient la photosynthèse, sans les digérer. Au fil de nombreux millions d'années, ces invitées sont devenues une partie de l'hôte. Celles qui utilisaient le dioxygène sont devenues les mitochondries, et celles qui faisaient la photosynthèse, apparentées aux cyanobactéries actuelles, sont devenues les chloroplastes.