Différence entre procaryote et eucaryote

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Traductions

Définition

Domaine, Discipline, Thématique

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Biologie / Biologie cellulaire / Microbiologie / Sciences de la vie et de la terre / Biotechnologie / Développement durable / Biochimie / Génétique moléculaire / Ecologie / Cytologie / Histologie / Physiologie / Anatomie / pharmacologie /

Justification

Définition écrite

Les deux grands types d’organismes cellulaires, procaryotes et eucaryotes, ont un ancêtre commun unicellulaire appelé proto-cellule ou progénote qui est un organisme procaryote. DE cela, on comprend que, les eucaryotes proviennent des procaryotes.

Les deux deux grands types d'organismes:

                                             Les procaryotes
                                             Les eucaryotes

Les procaryotes

du grec pro c'est  avant et karyon c'est  noyau, c'est à dire avant noyau ou sans noyau.

Les procaryotes sont des êtres unicellulaires, dépourvus de noyau et bordés d'une membrane.

Les procaryotes sont identifiés aux bactéries : la plupart vivent comme des organismes monocellulaires mais certaines bactéries s’associent en chaînette. Les procaryotes ont leur ADN dans le cytoplasme de la cellule

Les cellules procaryotes sont divisées en deux types cellulaires :

Les archéobactéries qui prennent en compte les cellules méthanogènes, les cellules halophiles et les cellules thermoacidophiles. Les archéobactéries sont les premières à coloniser les roches nues car elles survivent avec le minimum de ressources.

Les eubactéries (ou « vraie-bactérie ») sont les plus proches des bactéries actuelles. Elles prennent en compte les bactéries contemporaines, les mycoplasmes et les cyanobactéries. Le procaryote classique est Escherichia-coli (ou E-coli), qui est une bactérie habitant dans la flore intestinale humaine grâce à une paroi cellulaire rigide.

Les bactéries se distinguent de part leurs parois cellulaires mise en évidence par la coloration de Gram. On trouve des bactéries « gram + » et des bactéries « gram – » :

''Les bactéries gram +'' retiennent le colorant, coloration violette. Leurs parois possèdent une couche unique de peptidoglycane qui repose sur la membrane plasmique, les deux constituent la paroi cellulaire. On pourra prendre comme exemple les staphylocoques.

''Les bactéries gram –'' sont beaucoup plus perméables au colorant, coloration rose. Leurs parois sont constituées d’une couche fine de peptidoglycanes qui repose sur la membrane plasmique entourée par une membrane externe : il y a donc trois couches. L’exemple le plus pertinent sera Escherichia-coli.

Les cellules procaryotes contiennent un compartiment unique, le cytoplasme, contenant un chromosome ou une molécule d’ADN unique qui est le plus souvent circulaire et que l’on appelle le nucléoïde.

Les bactéries se répliquent rapidement par division cellulaire ou scissiparité. Elles peuvent être pathogènes ou non pathogènes.

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  Une bactérie

Les eucaryotes

Les eucaryotes: eu c'est vraiet  caryon c'est noyeau, donc les eucaryotes sont des cellules qui  possèdent un noyau, compartiment

séparé du reste du contenu cellulaire, qui contient l’ADN.

Les Eucaryotes (Eukaryota) sont un domaine regroupant tous les organismes, unicellulaires ou multicellulaires, qui se caractérisent par la présence d'un noyau et généralement d'organites spécialisés dans la respiration, en particulier mitochondries chez les aérobies mais aussi hydrogénosomes chez certains anaérobies. On le distingue des deux autres domaines que sont les Eubacteria et des Archaea.

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  eucaryotes et procaryotes

Caractéristiques générales des cellules eucaryotes

Les eucaryotes correspondent aux organismes multicellulaires (animaux, plantes, champignons) ainsi qu’à quelques eucaryotes unicellulaires. Le modèle eucaryote est un vers appelé Caenorhabditis Elegans qui a les mêmes mécanismes moléculaires et biochimiques que l’ensemble des organismes multicellulaires tout en étant facilement étudiable car il possède un nombre limité de cellules (131 cellules).

Les eucaryotes monocellulaires correspondent aux protistes qui sont de deux types : animal les protozoaires et végétal les protophytes. Le modèle protistes est la levure ou Saccharomyces Cerevisae qui est un champignon à paroi cellulaire rigide qui absorbe des sucres pour sécréter de l’alcool et du CO2.

Les cellules végétales sont le sommet de l’évolution végétale : elles sont capables de synthétiser toutes substances organiques à partir de matière inorganique et de lumière (cf. cours de biologie végétale, chapitre photosynthèse). Elles contiennent des chloroplastes présentant des vacuoles volumineuses limitées par une double membrane qui correspondent à des saccules empilées les unes sur les autres appelées thylakoïde, où se réalisent la photosynthèse et donc qui contiennent de la chlorophylle. Les chloroplastes, comme les mitochondries, peuvent se reproduire et possèdent leurs propres ADN.

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  Description 1

Evolution biologique des Procaryotes aux Eucaryotes

Appelé l'endosymbiose.

Selon la théorie endosymbiotique énoncée par Max Taylor (1979) puis par Lynn Margulis (1993), les cellules Eucaryotes proviennent de l'association de plusieurs Procaryotes. Cette théorie s'appuie entre autre sur les éléments suivants : la taille des mitochondries et des chloroplastes est semblable à celle des bactéries chacun de ces organites possède un matériel génétique (ADN) qui lui est propre chacun de ces organites possède le matériel nécessaire pour la synthèse protéique (ARNt, ribosomes, polymérases) chacun de ces organites peut se diviser par étranglement médian (après avoir dupliqué le matériel génétique) La théorie endosymbiotique de l'origine de la cellule Eucaryote postule que :

la mitochondrie dérive d'une bactérie respirante le chloroplaste dérive des cyanobactéries

Organisation des cellules eucaryotes

Comme dit précédemment, les cellules eucaryotes sont délimitées par une membrane (animaux) ou paroi (végétaux) et possèdent un noyau qui est l’organite contenant le génome de l’individu.

Dans la cellule eucaryote il existe également des organites qui font soit parti du système endo-membranaire, soit parti des organites clos (peroxysomes, mitochondries et chloroplastes).

Le système endo-membranaire correspond à l’ensemble des saccules limité par des membranes simples en communication permanente les unes avec les autres, et avec la membrane plasmique grâce à des vésicules (réticulum-endoplasmiques, enveloppe nucléaire, appareils de Golgi, lysosomes et endosomes). Ils consomment tous de l’énergie.

Les organites clos sont les principaux transformateurs énergétiques de la cellule, ils permettent la formation d’énergie.

D’autre part le cytosquelette permet le maintien de la morphologie cellulaire, la position des organites dans la cellule et le transport de différents composants cytoplasmiques. Parmi eux on trouve les microfilaments d’actine, les microtubules et les filaments intermédiaires de cytokératine.

• 

  Une cellule animale

• 

  Une cellule végétale

3) Homéostasie « Le milieu dans lequel baignent la plupart des cellules de l’organisme eucaryote multicellulaire est la portion interstitielle du liquide extracellulaire. Le fonctionnement normal des cellules dépend de la constance de ce liquide et il n’est donc pas étonnant que chez les eucaryotes multicellulaires, de multiples mécanismes régulateurs se soient développés pour en maintenir les conditions. L’homéostasie décrit les différents arrangements physiologiques qui permettent de rétablir l’état normal après une perturbation. » (Physiologie médicale de William Ganong, publié par De Boeck Université)

Les caractères distinctifs entre procaryote et eucaryote

1) Les procaryotes Les cellules procaryotes ne possèdent pas de noyaux et possèdent un ADN circulaire ou linéaire, situé dans le cytoplasme et haploïde à l’état végétatif. De cette manière la réplication, la transcription et la traduction de l’ADN se fait directement dans le cytoplasme.

Les procaryotes

n’ont pas de cloisonnement cytoplasmique et leurs membranes ne possèdent pas de stérols mais elles sont doublées d’une couche de peptidoglycane formant la paroi cellulaire (cf. plus haut dans le cours). La substance fondamentale du cytoplasme est appelé le cytosol qui est rigide chez les procaryotes, avec une absence de flux (ni exocytose, ni endocytose). Les procaryotes ne possèdent ni organites ni cytosquelette.

Les eucaryotes

Les cellules eucaryotes possèdent un noyau qui est l’organite le plus volumineux et qui est délimité par une double membrane appelée enveloppe nucléaire. Dans le noyau se réalise la réplication et la transcription de l’ADN ; la traduction se fait dans le cytoplasme de la cellule.

Les eucaryotes ont des cloisonnements cytoplasmiques permettant la formation des organites (noyau réticulum endoplasmique, appareil de golgi, lysosomes, peroxysomes et vésicules), ces organites nagent dans le cytosol qui chez les eucaryotes est fluide avec présence de flux grâce au cytosquelette (cf. suite du cours). Les membranes plasmiques ne sont pas doublées d’une paroi pour les animaux, mais doublées pour les végétauX (paroi pecto-cellulosique) et pour les champignons (paroi polysaccharidique) ; dans tous les cas il y a absence de peptidoglycane mais présence de stérols.

caractéristques	cellule procaryote	cellule eucaryote
taille typique	1-10 µm	10-100 µmx.
Type de noyau	nucléoide pas de véritable noyeau	vrai noyeau
Division de la cellule	division simple	mitose (réplication de la cellule) méiose (menant à la formation de gamètes)
	Organisation génétique
Membrane nucléaire	non	oui
Nombre de chromosomes	généralement 1	> 1
Chromosome circulaire	oui	non
Histones	non	oui
Nucléole	non	oui
Echange génétique	transfert unidirectionnel	fusion de gamètes
ARN et synthèse des protéines	couplé au cytoplasme	synthèse d'ARN dans le noyau synthèse de protéines dans le cytoplasme
Premier acide aminé initiant la synthèse d'une chaînepolypeptidique	méthionine ou N-formylméthionine	méthionine
	Structures cellulaires et organites
Réticulum endoplasmique	non	oui
Appareil de Golgi	non	oui
Lysosomes	non	oui
Mitochondries	non	oui
Chloroplastes	non	oui chez les plantes
Microtubules	non	oui
Paroi cellulaire avec peptidoglycane	oui	non
Présence de stérols dans les membranes	non	oui
Endospores	oui, parfois	non
Taille des ribosomes	70 S	80 S, sauf mitochondries etchloroplastes
Localisation des ribosomes	dispersés dans le cytoplasme	dispersés dans le cytoplasme ou liés au réticulum endoplasmique
Constantes de sédimentationdes ARN ribosomaux	16S, 23S, 5S	18S, 28S, 5,8S, 5S
	Attributs fonctionnels
Phagocytose	non	oui,parfois
Pinocytose	non	oui,parfois
Flux cytoplasmique	non	oui
Mouvement de la cellule	flagelles faites de flagelline	flagelle et cils faits de tubuline
Site du transport des électrons	membrane cellulaire	membrane des organites

Tableau: Comparaison des caractéristiques des cellules Procaryotes et Eucaryotes

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