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Génie microbiologique I- Introduction à la Bactériologie C’est quoi un micro-or

Génie microbiologique I- Introduction à la Bactériologie C’est quoi un micro-organisme ??? Définition Les micro-organismes constituent un groupe de très petits êtres vivants caractérisés par une petite taille, une structure simple et l'invisibilité à l'oeil nu. Les microbes ne peuvent être vus qu'à l'aide d'un microscope optique ou éléctronique. Où on peut trouver les micro-organismes ??? L'eau, L'air Le sol Chez le végétal Chez l'animal Chez l'homme, à leur surface et dans leurs cavités naturelles. Classification Trois grands groupes Procaryotes Eucaryotes Non-cellulaires Il y a deux catégories de cellules Cellule procaryote Cellule eucaryote Cellule d’une bactérie Cellule animale Cellule végétale Les "procaryotes" Faux "noyau" qui est constitué par un chromosome unique et dépourvu de membrane nucléaire. Dans ce groupe, il y a: Bactérie, chlamydia, rickettsie, mycoplasme, spirochète et actinomyces. Les "eucaryotes" Vrai noyau entouré par une membrane, de nombreux chromosomes, des appareils cellulaires. Le champignon appartient à ce groupe. Non-cellulaires Ce sont des microbes dépourvus de structure cellulaire classique. Les virus appartiennent à ce groupe. Procaryote contre eucaryote Cellule procaryote Plus petite Structure plus simple Pas d’un noyau Organismes unicellulaires -Bactéries Cellule eucaryote Plus grande Structure plus complexe Contient un noyau Organismes multicellulaires – Animaux – Plantes – Champignons Caractéristiques Cellule Procaryote Cellule Eucaryote Taille typique 1-10µm 10-100µm Type de noyau nucléoïde (pas de véritable noyau) Vrai noyau avec double membrane Division de la cellule Division simple (scissiparité) Mitose (réplication de la cellule) Méiose (menant à la formation de gamètes) Organisation génétique Membrane nucléaire Non Oui Nombre de chromosomes 1 >1 Chromosome circulaire Oui Non Histones Non Oui Nucléole Non Oui Structures cellulaires Réticulum endoplasmique Non Oui Appareil de Golgi Non Oui Lysosomes Non Oui Mitochondries Non Oui Chloroplaste Non Oui chez les plantes Paroi cellulaire avec peptidoglycane Oui Non Endospores Oui, parfois Non Taille des ribosomes 70s 80s Localisation des ribosomes Dispersés dans le cytoplasme Liés au réticulum endoplasmique C’est quoi une bactérie??? Etre unicellulaire de petite taille (microorganisme, micron) qui présente des caractéristiques propres (Procaryote). 1 micron (1µm) = 10-6m Taille : variable: 1µm x 2-5µm en général →les plus petites : 0.3-0.8µm (Chlamydia, Rickettsia) →la plus grande : 60 x 800µm (Epulopiscium fishelsoni) Définition tout individu appartient a une espèce les espèces proches sont groupées en un genre, les genres rapproches sont réunis en une famille, les familles présentant des similitudes forment un ordre, les ordres apparentes sont ranges en une classe, les classes semblables sont réunies en une division ou phylum. Taxonomie bactérienne Principe Taxonomie = Systématique: science qui étudie la diversité des êtres vivants ainsi que les relations qui existent entre eux. Elle consiste à: Caractériser les bactéries, Les classer sur la base de leur similitude en groupes ou taxons, (genres, espèces...), Appliquer le code international de la nomenclature bactérienne pour les nommer (Exp: Escherichia coli ), Identifier de nouveaux organismes et déterminer leur appartenance ou non a l’une des espèces connues. Taxonomie bactérienne Classification fondée sur les caractères : • morphologiques, • tinctoriaux • biochimiques • antigéniques • génétiques Taxonomie bactérienne Exemple : classification du colibacille Escherichia coli : - Règne : Procaryotae - Domaine : Bacteria - Embranchement (Phylum) : Proteobacteria - Classe : Gammaproteobacteria - Ordre : Enterobacteriales - Famille : Enterobacteriaceae - Genre : Escherichia (Nom binomial)- Espèce : Escherichia coli Taxonomie bactérienne II. Structure et morphologie des bactéries Les coques (Cocci) Selon le plan de division: Diplocoques Tétrades Streptocoques 1 1 2 StreptococcusMorphologie Morphologie Grappes de raisin 1 2 3 Staphylococcus aureus Les bâtonnets Bâtonnets droits = Bacilles Bacilles isolés Rhodospirillum sodomense Les bâtonnets Bâtonnets droits = Bacilles Diplobacilles Lactobacillus delbrueckii Streptobacilles Les bâtonnets Bâtonnets droits = Bacilles Lactobacillus delbrueckii Streptobacilles Les bâtonnets Bâtonnets droits = Bacilles Les formes spiralées Spirochaeta zuelzerae Treponema pallidum Structure Rigide "exosquelette"Maintient de la forme Division cellulaireResistance a la forte P.O.i Perméable à l'eau et aux petites molécules Support de nombreux antigènesPeptidoglycane Gram+Gram - molécules Support de nombreux antigènes Peptidoglycane A – Enveloppe bactérienne A – Enveloppe bactérienne a) La membrane cytoplasmique = membrane interne Membrane cytoplasmique a.Les phospholipides b.Les protéines c.Les glucides d.Les enzymes Composition chimique et structure moléculaire - Membrane cytoplasmique = support des enzymes de la respiration - Elle est aussi le siège de la phosphorylation oxydative-ATP Fonctions de la membrane • Barrière rigide présente chez presque toutes les bactéries. • Rôle de protection mécanique vis-à-vis de l’extérieur. • Donne la forme à la bactérie. • Sa composition qui est à l’origine des différentes réactions à la coloration de GRAM (beaucoup moins développées chez GRAM+) b) La paroi bactérienne (membrane externe) BACTERIE GRAM - BACTERIE GRAM + Couche épaisse de peptidoglycane (30-50 nm) Bactéries à Gram positif – Cocci : Staphylococcus, Streptococcus – Bacilles : Listeria, Corynebacterium Bactéries à Gram positif Capsule polysaccharidique Peptidoglycane Membrane cytoplasmique Lipopolysaccharides= endotoxine Porines Lipoprotéines hydrophobes Membrane externe B-lactamases Peptidoglycane Membrane interne cytoplasmique Espace périplasmique Gram positif Gram négatif PLP PLP protéines de liaison aux pénicillines Permet l’identification des bactéries Coloration différentielle basée sur la différence de structure de la paroi – Bactéries à Gram positif : violet – Bactéries à Gram négatif : rose Coloration de Gram 1. Coloration par le violet de gentiane ; 2. Fixation de colorant avec du lugol (solution d’iode iodo-iodurée) ; 3. Décoloration par l’alcool 4. Coloration par la safranine Coloration de Gram Bactérie Gram + étapes Bactérie Gram - 1- coloration par le violet de gentiane du cytoplasme des cellules 2- fixation du violet par le lugol (réactif iodo- ioduré) = formation de complexes violet- lugol 3- Décoloration par l’alcool (solubilise les lipides de la mbr ext des gram(-) et décolore le cpxe violet-lugol ; pas d’effet sur les gram(+) car ne pénètre pas dans leur cytoplasme) 4- Coloration par la fuschine (ou safranine) qui recolore le cytoplasme des gram(-) en rose COLORATION DE GRAM Cocci à Gram positif Staphylocoques Streptocoques Cocci à Gram négatif COLORATION DE GRAM Bacilles à Gram positif Clostridium perfringens Clostridium botulinum COLORATION DE GRAM Bacilles à Gram négatif Pseudomonas aeruginosa Fusobacterium Un service médical proposé par Utilisation non commerciale uniquement. Les images de Servier Medical Art sont téléchargeables et utilisables à des fins pédagogiques uniquement. Pour toute utilisation commerciale, merci de contacter le webmaster. Copyright © 2012, Les Laboratoires Servier – Tous droits réservés. • Structure dense, n’est présente que chez certaines bactéries • Contribue à leur pathogénicité en rendant plus difficile leur destruction par le système immunitaire. • Rôle dans la défense des bactéries • Empêche les bactéries d'être phagocytées dans l'organisme c) la capsule – Structures externes • Ce sont des filaments, qui facilitent le mouvement des bactéries (même mécanisme que les spermatozoïdes bactéries (même mécanisme que les spermatozoïdes a) les flagelles (chez certaines espèces) : a) les flagelles (chez certaines espèces) : – Structures externes • Ce sont aussi des filaments, plus courts que les flagelles • Adhésion à certaines surfaces ou tissus cellulaires. • Adhésion à certaines surfaces ou tissus cellulaires. b) les pilis (chez certaines espèces) : b) les pilis (chez certaines espèces) : – les structures internes • Unique et n’est pas situé dans un noyau délimité par une membrane. • Constitué d’ADN (Acide Désoxyribonucléique) • Porteur de tous les gènes nécessaires à la bactérie pour sa survie et son développement sa survie et son développement a) Chromosome a) Chromosome – les structures internes • Morceaux d’ADN, plus petits que le chromosome (au moins 100 fois) porteurs d’un ou plusieurs gènes codant pour des protéines supplémentaires • Non indispensables à la survie de la bactérie, mais apportant de «nouvelles capacités » (résistance aux antibiotiques, production toxine) • Certaines bactéries sont capables de s’échanger les plasmides. de s’échanger les plasmides.b) Plasmides (chez certaines espèces) b) Plasmides (chez certaines espèces) – les structures internes • Milieu intérieur de la bactérie. • Il contient donc le chromosome, les éventuels plasmides, et tout le nécessaire à son bon fonctionnement. tout le nécessaire à son bon fonctionnement. c) le cytoplasme c) le cytoplasme - La composition bactérienne • Le principal composant est l'eau, elle représente environ 80% du poids de la bactérie. • L'analyse sur un poids sec donne les résultats suivants :  Carbone 50%  Azote 15%  Hydrogène 10%  Oxygène 20%  Phosphore 3%  Soufre  Mg++, Mn++, Zn++, Cr, Na+, K+... etc. Mg++, Mn++, Zn++, Cr, Na+, K+... etc. III. Métabolisme bactérien Ensemble des réactions biochimiques mises en jeu par un organisme vivant = anabolisme + catabolisme Définition métabolisme - Réactions permettant la synthèse des molécules utiles : enzymes, coenzymes, molécules structurales - Réactions permettant la fourniture de l’énergie nécessaire : métabolisme énergétiqueRéactions consommant de l’énergie : réactions endergoniques Réactions productrices d’énergie : réactions exergoniques d’énergie : réactions Les diverses réactions métaboliques Les diverses réactions métaboliques Principal médiateur : ATP Réaction productrice d’énergie d’énergieRéaction consommatrice d’énergie Médiateur énergétique entre réaction exergoniqueet réaction endergonique exergonique et réaction endergonique - Intérêt industriel - Intérêt taxonomique- Connaissance des molécules produites par le microorganisme et utiles à l’homme après extraction du milieu (antibiotiques, acides, éthanol…) - Conservation de certaines denrées par acidification et fabrication d’aliments (fromages, vin, bière, pain……) pain……)Connaissance de la uploads/Ingenierie_Lourd/ cours-ge-nie-microbiologique-et.pdf