La notion de croissance bactérienne recouvre deux aspects : la croissance de la cellule bactérienne (taille, masse, volume), et le phénomène de division cellulaire (population). Pour simplifier, on assimile souvent la croissance à la division cellulaire. Le plus simple est de considérer la croissance comme un ensemble de réactions (du métabolisme) conduisant à la synthèse de biomasse bactérienne. La croissance est alors définie par l'augmentation de biomasse sèche.

Il existe 6 phases dont l’ensemble constitue la
courbe de croissance.
- Phase de latence : le taux de croissance nul (µ = 0). La durée de cette phase dépend de l’âge des
bactéries et de la composition du milieu. C’est le temps nécessaire à la bactérie pour synthétiser les
enzymes adaptées au nouveau substrat (pas de phase de latence si repiquage sur milieu identique au
précédent).

- Phase d’accélération : il se produit une augmentation de la vitesse de croissance.

- Croissance exponentielle : le taux de croissance atteint un maximum (µ=max). Cette phase dure
tant que la vitesse de croissance est constante. Le temps de doublement des bactéries est le plus
court. La masse cellulaire est représentée par des cellules viables (mortalité nulle).

- Phase de ralentissement : la vitesse de croissance régresse. Il y a un épuisement du milieu de
culture et une accumulation des déchets. Il existe un début d’autolyse des bactéries.

- Phase maximale stationnaire : le taux de croissance devient nul (µ = 0). Les bactéries qui se
multiplient compensent celles qui meurent. Il se produit une modification de l’expression des gènes.
Les bactéries en état de déprivation synthétisent des protéines de manque qui rendent la cellule plus
résistante aux dommages : augmentation du pontage du peptidoglycane, fixation des protéines à
l’ADN des cellules de manque, chaperones qui empêchent la dégradation protéique et renaturent les
protéines endommagées ;

- Phase de déclin : le taux de croissance est négatif (µ < 0). Toutes les ressources nutritives sont
épuisées. Il y a accumulation de métabolites toxiques. Il se produit une diminution d’organismes
viables et une lyse cellulaire sous l’action des enzymes protéolytiques endogènes. Cependant, il
persiste une croissance par libération de substances libérées lors de la lyse (croissance cryptique).
La mort cellulaire est caractérisée par l’absence de réplication irréversible.

Le potentiel d'action

Les neurones possèdent des canaux ioniques à ouverture contrôlée qui s’ouvrent et se ferment en réaction aux stimulus, ce qui produit des changements dans le potentiel de membrane. Une augmentation de l’amplitude du potentiel de membrane représente une hyperpolarisation, et une diminution de l’amplitude du potentiel de membrane correspond à une dépolarisation. Les variations du potentiel de membrane déterminées par l’intensité du stimulus se nomment potentiels d’action gradués.

Un potentiel d’action consiste en une dépolarisation brève, du type tout ou rien, de la membrane plasmique du neurone. Lorsqu’une dépolarisation graduée atteint le seuil d’excitation, de nombreux canaux à Na1 tensiodépendants s’ouvrent, déclenchant un afflux de Na1 qui amène rapidement le potentiel de membrane à une valeur positive. Le potentiel de membrane revient à sa valeur de repos normale grâce à l’inactivation des canaux à Na1 et à l’ouverture de nombreux canaux à K1 tensiodépendants, laquelle accélère la sortie du K1. Le potentiel d’action est suivi d’une période réfractaire qui correspond à l’intervalle pendant lequel les canaux à Na1 sont inactivés.

Un influx nerveux se déplace du cône d’implantation vers les corpuscules nerveux terminaux par la propagation de séries de potentiels d’action le long de l’axone. Plus le diamètre de l’axone est grand, plus la propagation du potentiel d’action est rapide ; chez les Vertébrés, de nombreux axones sont myélinisés, ce qui accélère aussi la propagation des potentiels d’action. Dans un axone myélinisé, les potentiels d’action sautent d’un noeud de Ranvier à l’autre : ce processus est appelé conduction saltatoire.

Source: Reece J., et al, Campbell biologie, 9ème édition, Pearson, 2012. 

La Mitose

La mitose est la division cellulaire qui permet une répartition égale de l’information génétique d’une cellule-mère initiale à deux cellules-filles tout en conservant le caryotype au fil des générations cellulaires.

Rôle de la mitose

La mitose permet la croissance d’un organisme de la cellule-œuf à l’adulte ainsi que le renouvellement tout au long de sa vie de ses cellules comme par exemple les cellules sanguines ou les cellules de la peau chez les animaux. Chez les végétaux, la mitose participe à la croissance des organes comme la racine ou la tige par augmentation du nombre de cellules : ce mécanisme s’appelle la mérèse. La division cellulaire est un phénomène contrôlé. Un défaut de ce contrôle peut aboutir à la prolifération anarchique des cellules et à la formation de tumeurs.

Mécanisme de la mitose

Avant l’entrée en mitose, au cours de la phase S de l’interphase, la réplication de l’ADN permet la duplication des chromosomes. Les chromosomes apparaissent alors formés de deux chromatides sœurs qui sont assemblées au niveau d’une structure appelée centromère.

On distingue quatre étapes :

• Prophase

Lors de cette première étape, la condensation de la chromatine permet l’individualisation des chromosomes qui deviennent alors visibles au microscope optique après coloration. A la fin de cette étape, l’enveloppe du noyau se désorganise, elle n’est plus visible.

• Métaphase

Au cours de cette deuxième étape, les chromosomes s’alignent au niveau de la plaque équatoriale à mi-chemin entre les deux pôles de la cellule.

• Anaphase

Cette troisième étape est marquée par la séparation des chromatides sœurs de chaque chromosome. Guidées par le fuseau mitotique, elles se dirigent chacune vers un pôle de la cellule. A partir de cette étape chaque chromosome est à nouveau constitué d’une seule chromatide.

• Télophase

Au cours de cette dernière étape, les chromosomes se rassemblent en deux lots égaux aux pôles opposés de la cellule. Autour de chaque lot se reconstruit une enveloppe nucléaire, on obtient alors deux nouveaux noyaux qui contiennent la même information génétique. Les chromosomes se décondensent et ne seront plus visibles jusqu’à la prochaine division cellulaire. Dans le même temps et dès l’anaphase, le cytoplasme de la cellule mère se divise pour individualiser deux cellules filles : c’est le phénomène de cytodiérèse.

Source: cnrs.fr

La Méiose

Dans tout cycle de reproduction sexuée, il y a alternance entre une phase diploïde et une phase haploïde. Méiose et fécondation sont les événements fondamentaux et complémentaires de toute reproduction sexuée. Ces deux phases permettent de constituer de nouveaux assortiments chromosomiques tout en assurant le maintien du caryotype de l'espèce.
La méiose est un ensemble de deux divisions cellulaires successives : une  cellule diploïde forme ainsi quatre cellules haploïdes possédant le même nombre de chromosomes (n) mais possédant chacune un assortiment d'allèles différent.

La première division de la méiose "Division réductionnelle":

Elle réalise la réduction du nombre des chromosomes: on parle de réduction chromatique. On y retrouve les phases caractéristiques de toute division cellulaire mais avec des particularités remarquables.
En prophase 1 : brassage intrachromosomique (échanges d'allèles entre deux gènes d'une paire de chromosomes homologues) lors de la formation de crossing-over (enjambement) au niveau de bivalents.
En métaphase 1 : mise en place des bivalent sur le plan équatorial.
En anaphase 1 : séparation des deux chromosomes homologues de chaque paire à l'origine du brassage interchromosomique.
En télophase 1: les deux cellules filles s'individualisent.

La deuxième division de la méiose "Division équationnelle":

C'est une mitose classique qui produit, à partir de chaque cellule à n chromosomes bichromatidiens, deux cellules à n chromosomes monochromatidiens. À l'issue de la méiose, une cellule diploïde produit quatre cellules haploïdes à n chromosomes monochromatidiens.

Source: Troglia P., 150 fiches visuelles en biologie, Dunod, 2014, France, p118-119.

Réplication d'ADN chez E. coli

                                                                         Crédit: S. Weinman, et P. Méhul.

la réplication comporte deux opérations distinctes qui s’effectuent simultanément au niveau de la fourche de réplication et qui donc doivent être coordonnées :
la synthèse du brin avancé et celle du brin retardé.
Les deux synthèses commencent après que les deux brins du DNA aient été séparés et
qu’une amorce de RNA d’une dizaine de ribonucléotides ait été synthétisée par la primase
(protéine DnaG). Puis, la DNA polymérase III ajoute les désoxynucléotides au fur et à mesure
du déroulement du DNA par l’hélicase et de l’élimination des supertours par la DNA gyrase
(A). La synthèse du brin direct s’effectue de façon continue, la polymérase ne quittant pas la
matrice avant que la réplication ne soit terminée. Celle du brin retardé, qui s’effectue par
fragments (les fragments d’Okazaki) est plus complexe. La formation d’une boucle dans la
matrice du brin retardé (B) met ce dernier en position pour une polymérisation
5’ --> 3’. La matrice du brin retardé en forme de boucle passe alors à travers le site polymérase
d’une sous-unité de la polymérase III dimérique dans le même sens que la matrice
du brin avancé dans l’autre sous-unité (C). La DNA polymérase III quitte la
matrice du brin retardé après avoir ajouté 1 000 nucléotides environ. Une nouvelle boucle
est alors formée et la primase synthétise une nouvelle amorce. Puis les discontinuités entre
les fragments d’Okazaki sont comblées par la DNA polymérase I et enfin la DNA ligase
réunit les fragments (D).



Source: S. Weinman., et P. Méhul., Toute la biochimie, FMSA, 2004, France.

Phases des réponses immunitaires adaptatives

Crédit: Abul K. Abbas, Andrew H. Lichtman

Les réponses immunitaires adaptatives se composent de phases consécutives :
reconnaissance de l’antigène par les lymphocytes spécifiques, activation des lymphocytes (qui consiste en leur prolifération et en leur différenciation en cellules effectrices), puis phase effectrice (élimination de l’antigène). La réponse décline lorsque l’antigène est éliminé, et la plupart des lymphocytes stimulés par l’antigène meurent par apoptose. Les cellules spécifiques des antigènes qui survivent sont responsables de la mémoire immunitaire. La durée de chaque phase peut varier en fonction des différentes réponses immunitaires. L’axe des ordonnées représente une mesure arbitraire de l’amplitude de la réponse. Ces principes s’appliquent à l’immunité humorale (assurée par les lymphocytes B) et à l’immunité cellulaire (assurée par les lymphocytes T).

Source: Abul K. Abbas, Andrew H. Lichtman., Les bases de l'immunologie fondamantale et clinique, p18.

Le Palmier dattier au Maroc

Photo: HBK

Classification:

Ordre : Palmales
Famille : Palmacées
Espèce : Palmier dattier
Phoenix dactylifera L.
Arabe : N’Khal
Berbère : N’Khal, tmer, abluh, afruh.

Description:

Arbre pouvant atteindre de 10 à 20 mètres de haut et 35 – 40cm de diamètre; tronc recouvert des restes des rachis foliaires ; feuilles de 3 – 5m de long, persistantes et pennées de couleur glauque ;
rachis muni d’épines jaunâtres, droites, raides ; spathe furfuracée ou squamuleuse extérieurement fleurs dioïques ; fruit ordinairement oblong ou cylindrique, rarement subglobuleux, très polymorphe,
floraison en avril - mai.

Ecologie et aire de répartition:

Au Maroc, le palmier dattier occupe les Oasis des zones arides et sahariennes, ainsi qu’en de nombreuses stations chaudes et sèches isolées, au-dessous de 600m d’altitude. Il tolère les hivers froids du Sahara et les sols salés et a besoin d’humidité dans le sol.

Utilisation et culture:

Le palmier dattier se régénère par semis, par rejets et par drageons. Il supporte facilement la taille. Elle est utilisée dans l'alimentation humaine et comme arbre d’ornement et d’alignement.

Principales menaces:

 Le palmier dattier est gravement menacé par le Bayoud, dont le premier symptôme est le blanchissement des palmes. Ce mal redoutable est dû à un champignon appelé
Fusarium albedinis.

(Afi A., et al. Espèces remarquables de la flore du Maroc, CNRF, 2002, Maroc)

Rameaux portants des dattes (Photo: HBK)

Quelques variétés:

Crédit: HBK