Procaryote

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Un procaryote (du latin pro, « avant », et du grec karyon, « noyau ») ou monère (du grec moneres, « simple ») est un être vivant unicellulaire dont la structure cellulaire ne comporte pas de noyau. Les procaryotes ne possèdent que très rarement des organites. Également désignés par Moneres, Monera, Prokaryota, Prokarya ou Schizophyta, les procaryotes forment un taxon paraphylétique, regroupant des êtres vivants partageant la même structure cellulaire. Dans la classification du vivant en trois règnes, les procaryotes regroupent les archées et les bactéries. On considère que l'un et/ou l'autre de ces deux taxons est à l'origine du troisième règne, les eucaryotes.  

Traditionnellement, ce taxon s'oppose aux eucaryotes, caractérisés par la présence d'un noyau, cette division du vivant en deux étant la plus simpliste en termes de classification des espèces.

Les premiers procaryotes étaient peut-être déjà présents lors de l'Éoarchéen (ère de l'Archéen), soit il y a plus de 3 600 millions d'années.

L'étude des procaryotes s'est surtout développée au XIXe siècle, avec les travaux de Louis Pasteur en France et de Robert Koch en Allemagne. Le terme « procaryote » trouve toute sa signification dans les années 1950, lorsque le microscope électronique montre l'absence de noyau vrai dans la cellule.

Relations avec les eucaryotes[modifier | modifier le code]

La distinction principale entre les procaryotes et les eucaryotes se base sur le fait que le matériel génétique des procaryotes est regroupé dans une zone appelée nucléoïde qui n'est pas physiquement séparée du reste de la cellule, alors que chez les eucaryotes, celui-ci est contenu par un organite, le noyau[1]. Les organismes eucaryotes peuvent être unicellulaires, comme les amibes, ou pluricellulaires, comme les plantes et les humains. La différence entre la structure des procaryotes et des eucaryotes est si grande qu'elle est parfois considérée comme la distinction la plus importante entre tous les groupes d'organismes. Toutefois, une critique de cette classification est que le mot procaryote est basée sur ce que ces organismes ne sont pas (ils ne sont pas eucaryotes), plutôt que ce qu'ils sont (archées ou bactéries)[2]. En 1977, Carl Woese propose de diviser les procaryotes entre les bactéries et les archaea (à l'origine des eubactéries et des archaebactéries) en raison des grandes différences au niveau de la structure et de la génétique des deux groupes d'organismes.

Bague phylogénétique des Procaryotes et l'origine des Eucaryotes selon la théorie d'une symbiose entre Procaryotes aérobies et anaérobies.

Selon la théorie endosymbiotique énoncée par Max Taylor (1974)[3] puis par Lynn Margulis (1967), les cellules Eucaryotes proviennent de l'association de plusieurs Procaryotes. Le texte qui suit est une comparaison des caractéristiques des Procaryotes et des Eucaryotes:

Procaryotes

Eucaryotes

  • Cellule: plus complexe (10–100 µm)
  • Membrane: double couche lipidique
  • Paroi: cellulose (plantes), chitine (mycètes)
  • Génome: ADN grand, plusieurs chromosome situés dans le noyau.
  • Noyau et nucléole: Oui
  • Organites: Oui
  • Plasmide: rarement
  • Opéron: Non
  • Type: Unicellulaire ou Pluricellulaires
  • Division cellulaire: Sexuée (méiose) et asexuée (mitose)
  • Transfert horizontal de gènes: parfois
  • Ribosome: 80S
  • Transcription et traduction indépendantes, la transcription dans le noyau et la traduction dans le cytoplasme
  • ARN messager: monocistronique (surtout)
  • Âge selon preuves fossiles: 1400 millions d’années[5]
  • Groupes: protistes, champignons, végétaux, animaux

Organisation des procaryotes[modifier | modifier le code]

Article connexe : Structure bactérienne.
structure typique d'une cellule procaryote.
Animation 3D d'une cellule procaryote qui montre tous les éléments qui le composent.

Les monères sont des bactéries et archées dont la taille est de l'ordre de 0,01 mm, comme les coques, les bacilles ou les spirilles. Les procaryotes possèdent une paroi cellulaire (polypeptides, polysaccharides) et un ADN circulaire généralement unique (de nombreux procaryotes ont plusieurs chromosomes comme Rhodobacter qui en possède deux ou Deinococcus qui en a quatre). Cet ADN est associé aux protéines HU et IHF. Les procaryotes possèdent également parfois des plasmides. À l'inverse du noyau chez les cellules eucaryotes, la cellule procaryote possède un filament d'ADN qui contient l'information génétique qui n'est protégée que par une membrane nucléaire.

Multiplication[modifier | modifier le code]

Les archées et les bactéries se multiplient par division cellulaire : par scissiparité ou par gemmiparité. Bien que des mécanismes modifiant le génome des procaryotes existent (comme des mutations, recombinaisons ou encore des transfert horizontaux de gènes), on ne parle pas de reproduction.

Utilisation des Procaryotes pour la recherche et la technologie[modifier | modifier le code]

Les Procaryotes sont d'importants outils dans le domaine de la biorestauration: on se sert d'organismes pour éliminer des polluants du sol, de l'eau et de l'air. Exemple: Les archées décomposent la matière organique contenue dans les eaux usées pour la transformer en substance qui peut servir d'engrais. Dans l'industrie minière, les Procaryotes aident à retirer les métaux contenus dans le minéral. L'utilité des Procaryotes provient en grande partie de la diversité de leurs formes de nutrition et de métabolisme. [6]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Lansing M. Prescott, John P. Harley et Donald A. Klein (trad. Claire-Michèle Bacq-Calberg, Jean Dusart), Microbiologie, De Boeck (lire en ligne)
  2. (en) Sapp J, « The prokaryote-eukaryote dichotomy: meanings and mythology », Microbiol. Mol. Biol. Rev., vol. 69, no 2,‎ juin 2005, p. 292–305 (PMID 15944457, PMCID 1197417, DOI 10.1128/MMBR.69.2.292-305.2005, lire en ligne)
  3. Taylor, F.J.R. 1974, Implications and extensions of the Serial Endosymbiosis Theory of the origin of eukaryotes Taxon 23 (2/3): 229-258.
  4. J. William Schopf 1994, Disparate rates, differing fates: Tempo and mode of evolution changed from the Precambrian to the Phanerozoic Proc. Natd. Acad. Sci. USA Vol. 91, pp. 6735-6742
  5. P. R. Yadav 2004, Prehistoric Life
  6. Biologie 7eme édition, Neil Campbell-Jane Reece, Chapitre 27

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]