Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Caractéristiques de toutes les cellules
- Le premier classement: les trois domaines de la vie
- Archaea: Organismes à une seule cellule qui prospèrent dans des environnements extrêmes
- Le domaine et le royaume des Archaea
- Bactéries: organismes unicellulaires qui se développent dans plusieurs environnements
- Les bactéries ne contiennent pas de noyau distinct
- Le domaine et le royaume des bactéries
- Les eucaryotes prospèrent partout
- Les royaumes sous les eucaryotes
- Le plus grand organisme unicellulaire
- Le plus petit organisme unicellulaire
- Un eucaryote monocellulaire qui enfreint les règles
La cellule est le plus petit organisme vivant qui contient toutes les caractéristiques de la vie, et la plupart des vies sur la planète commencent comme un organisme monocellulaire. Il existe actuellement deux types d'organismes unicellulaires: procaryotes et eucaryotes, ceux sans noyau défini séparément et ceux avec un noyau protégé par une membrane cellulaire. Les scientifiques estiment que les procaryotes sont la forme de vie la plus ancienne. Ils sont apparus pour la première fois il y a environ 3,8 millions d'années, tandis que les eucaryotes se sont révélés il y a environ 2,7 milliards d'années. La taxonomie des organismes unicellulaires est l’un des trois domaines de la vie: les eucaryotes, les bactéries et les archées.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Les biologistes classent tous les organismes vivants dans les trois domaines de la vie, en commençant par les organismes unicellulaires à multicellulaires: les archées, les bactéries et les eucaryotes.
Caractéristiques de toutes les cellules
Tous les organismes unicellulaires et multicellulaires partagent ces bases:
Le premier classement: les trois domaines de la vie
Avant 1969, les biologistes classaient la vie cellulaire en deux règnes: les plantes et les animaux. Après 1969 à 1990, les scientifiques se sont mis d’accord sur un système de classification de cinq règnes comprenant le monera (bactérie), les protistes, les plantes, les champignons et les animaux. Mais le Dr. Carl Woese (1928-2012), ancien professeur au département de microbiologie de l'Université de l'Illinois, a proposé une nouvelle structure pour la classification des organismes unicellulaires et des entités multicellulaires en 1990, consistant en trois domaines: aracées, bactéries et eucaryotes, classés en six royaumes. La plupart des scientifiques utilisent maintenant cette taxonomie ou ce système de classification.
Archaea: Organismes à une seule cellule qui prospèrent dans des environnements extrêmes
Les archées se développent dans des environnements extrêmes, jusque-là considérés comme insoutenables: bouches hydrothermales des grands fonds, sources chaudes, mer Morte, étangs d'évaporation du sel et lacs acides. Avant la proposition du Dr Woeses, les scientifiques avaient d'abord identifié les archées comme des archaébactéries - anciennes bactéries monocellulaires - car elles ressemblaient à des bactéries procaryotes, des organismes unicellulaires dépourvus de noyau ou d'organelles liés à la membrane. Des études ultérieures menées par le Dr Woese, ses collègues et d’autres scientifiques les ont amenés à comprendre que ces bactéries anciennes étaient plus étroitement liées aux eucaryotes en raison de leurs caractéristiques biochimiques. Les scientifiques et les chercheurs ont également découvert des archées vivant dans le tube digestif et la peau.
Le domaine et le royaume des Archaea
Les archées partagent les caractéristiques des procaryotes et des eucaryotes, raison pour laquelle elles existent sur une branche distincte entre les bactéries et les eucaryotes dans l'arbre de la vie phylogénétique. Lorsque les scientifiques ont découvert que les archaébactéries n'étaient pas des bactéries anciennes, ils les ont renommés aracées. Les caractéristiques suivantes définissent les organismes monocellulaires d'archaea:
Les principales classifications des archées comprennent Crenarchaeota, euryarchaeota et Korarchaeota, ainsi que les subdivisions proposées de nanoarchaeota et la proposition thaumarchaeota. Les classifications individuelles indiquent les types d'environnements dans lesquels les chercheurs et les scientifiques trouvent ces organismes unicellulaires. Les Crenarchaeota vivent dans des environnements d'une acidité et d'une température extrêmes et oxydent l'ammoniac. euryarchaeota inclut les organismes qui oxydent le méthane et le sel adoré dans les environnements d'eaux profondes, les autres euryarchaeota qui produisent du méthane en tant que déchets et le korarchaeota, une catégorie d'archées qui vivent également dans des environnements à haute température.
Nanoarchaeota diffèrent des autres archées en ce qu’elles vivent sur un autre organisme archéen appelé Ignicoccus. Les sous-types de korarchaeota et de nanoarchaeota incluent méthanogènes, organismes produisant du méthane en tant que sous-produit des processus de digestion ou de fabrication d'énergie; halophiles ou des archées aimant le sel; thermophiles, organismes qui se développent à des températures extrêmement élevées; et psychrophiles, organismes archaea qui vivent dans des températures extrêmement froides.
Bactéries: organismes unicellulaires qui se développent dans plusieurs environnements
Les bactéries vivent et se développent partout sur la planète: au sommet des montagnes, au fond des océans les plus profonds du monde, dans le tube digestif des humains et des animaux, et même dans les roches et la glace gelées des pôles Nord et Sud. Les bactéries peuvent se répandre au fil des années car elles peuvent rester en dormance pendant de longues périodes.
Les bactéries ne contiennent pas de noyau distinct
Les bactéries constituent l’une des principales créatures vivantes de la planète, ayant été présentes au moins pour les trois quarts de l’histoire en évolution de la planète. Ils sont connus pour leur capacité à s’adapter à la plupart des habitats de la planète. Alors que certaines bactéries provoquent des maladies virulentes chez les animaux, les plantes et les humains, la plupart des bactéries agissent en tant qu’agents «bénéfiques» de l’environnement, avec des processus métaboliques qui préservent les formes de vie supérieures.
D'autres formes de bactéries travaillent en association avec des plantes et des invertébrés (créatures sans colonne vertébrale) dans des relations symbiotiques remplissant des fonctions importantes. Sans ces organismes unicellulaires, les plantes et animaux morts prendraient plus longtemps à se décomposer et le sol cesserait d'être fertile. Les chercheurs et les scientifiques utilisent certaines bactéries dans les produits chimiques, les médicaments, les antibiotiques et même dans la préparation d'aliments comme la choucroute, le yogourt et le kéfir et les cornichons. En tant qu'organismes unicellulaires simples, les cellules bactériennes ont des caractéristiques distinctives:
Le domaine et le royaume des bactéries
Les scientifiques classifient la plupart des bactéries en trois groupes, en fonction de leur réponse à l'oxygène sous forme de gaz. Aérobique les bactéries se développent dans des environnements contenant de l'oxygène et ont besoin d'oxygène pour vivre. Anaérobie les bactéries n'aiment pas l'oxygène gazeux; Un exemple de ces bactéries serait celles qui vivent dans les sédiments sous l'eau ou celles qui causent une intoxication alimentaire d'origine bactérienne. Enfin, anaérobies facultatives sont des bactéries qui préfèrent la présence d'oxygène dans leur environnement de croissance mais peuvent vivre sans celui-ci.
Mais les chercheurs classent également les bactéries en fonction de leur mode d’énergie: hétérotrophes et autotrophes. Les autotrophes, comme les plantes alimentées par une énergie lumineuse (appelée photoautotrophe), fabriquent leur propre source de nourriture en fixant le dioxyde de carbone ou par des moyens chimio-autotrophes, en utilisant des procédés d’oxydation à l’azote, au soufre ou par d’autres éléments. Les hétérotrophes tirent leur énergie de l’environnement en décomposant des composés organiques, tels que des bactéries saprobiques vivant dans des matières en décomposition, ainsi que des bactéries qui dépendent de la fermentation ou de la respiration pour produire de l’énergie.
Les scientifiques regroupent également les bactéries par leurs formes: sphérique, en forme de tige et spirale. Les autres formes de bactéries comprennent filamenteux, gainé, carré, pédonculé, en forme d'étoile, fuseau, lobé, formant un trichome (formation de cheveux) et pléomorphe bactéries ayant la capacité de changer de forme ou de taille en fonction de l'environnement.
D'autres classifications incluent mycoplasmes, bactérie pathogène affectée par les antibiotiques car ils n’ont pas de paroi cellulaire; cyanobactériesbactéries photoautotrophes telles que les algues bleues; bactéries à Gram positif, qui émettent une couleur pourpre lors du test de Gram-Stain parce que le test colore leurs parois épaisses; et bactéries à Gram négatif qui virent au rose lors du test sur les taches de gramme en raison de leurs parois extérieures minces mais solides. Les bactéries à Gram positif répondent mieux aux antibiotiques que les bactéries à Gram négatif car, si leur paroi est épaisse, elle est pénétrable, alors que chez les bactéries à Gram négatif, ses parois cellulaires sont minces, mais se comportent plutôt comme un gilet pare-balles.
Les eucaryotes prospèrent partout
Bien que les eucaryotes incluent de nombreux organismes multicellulaires dans les champignons, les règnes végétal et animal, ce domaine vital majeur comprend également les organismes unicellulaires. Les eucaryotes unicellulaires ont des parois cellulaires qui peuvent changer de forme par rapport aux procaryotes qui ont des parois cellulaires rigides. La plupart des scientifiques avancent que les eucaryotes ont évolué à partir de procaryotes car tous deux utilisent l'ARN et l'ADN comme matériel génétique. ils exploitent tous deux 20 acides aminés; et les deux ont une membrane cellulaire bicouche lipidique (soluble dans les solvants organiques) et utilisent des sucres D et des acides L-aminés. Les caractéristiques spécifiques des eucaryotes comprennent:
Les royaumes sous les eucaryotes
Le domaine eucaryote contient quatre royaumes ou sous-catégories: protistes, les champignons, les plantes et animaux. Parmi ceux-ci, les protistes ne contiennent que des organismes unicellulaires alors que le règne des champignons contient les deux. Le royaume protiste comprend des organismes vivants comme algues, euglénoïdes, protozoaires et moisissures visqueuses. Le règne des champignons comprend à la fois des organismes monocellulaires et multicellulaires. Les organismes unicellulaires du règne des champignons comprennent levures et chytrides, ou champignons fossilisés. La plupart des organismes du règne végétal et animal sont multicellulaires.
Le plus grand organisme unicellulaire
Bien que la plupart des entités monocellulaires de la planète nécessitent généralement un microscope, vous pouvez observer des algues aquatiques, Caulerpa taxifolia, à l'oeil nu. Définie comme un type d'algue originaire de l'océan Indien et d'Hawaii, cette algue tueuse est une espèce envahissante ailleurs. Cet organisme vivant dans le règne végétal peut atteindre de 6 à 12 pouces de long et présente des branches aplaties en forme de plume, qui proviennent d'un coureur, dans des tons vert foncé à vert clair.
Le plus petit organisme unicellulaire
Perché sur les hauteurs du campus de l'Université de Californie à Berkeley, se trouve le laboratoire national Lawrence Berkeley, géré conjointement par le département américain de l'énergie et le système de l'université de Californie. Une équipe internationale de scientifiques, dirigée par les chercheurs de Berkeley Labs, a découvert en 2015 ce qui pourrait être le plus petit organisme monocellulaire capturé sur une image prise à partir d'un microscope de haute puissance.
Cet organisme unicellulaire, une bactérie procaryote, est si petit que 150 000 de ces bactéries à une seule cellule pourraient s'asseoir sur le bout d'un cheveu de votre tête. Les chercheurs continuent à étudier ces organismes considérés comme communs, car ils manquent de nombreuses fonctionnalités nécessaires pour fonctionner avec d'autres organismes. Les cellules semblent avoir de l'ADN, un petit nombre de ribosomes et des appendices filiformes, mais dépendent probablement d'autres bactéries pour survivre.
Un eucaryote monocellulaire qui enfreint les règles
Des scientifiques de l’Université Charles de Prague ont découvert le seul organisme eucaryote connu qui ne contient pas un type spécifique de mitochondries et ils l’ont trouvé dans les intestins d’un chinchilla de compagnie. En tant que centrale des cellules, les mitochondries font plusieurs choses. En présence d'oxygène, les mitochondries peuvent charger des molécules et fabriquer des protéines essentielles. Mais cet organisme, un parent de la bactérie Giardia, utilise un système semblable à celui que l'on trouve généralement dans les bactéries - transfert de gène latéral - pour synthétiser des protéines. Comme les bactéries existent principalement en tant que cellules procaryotes, la découverte d’une cellule eucaryote liée aux bactéries est une exception à la règle.