Polycopié de cours de Microbiologie Générale Dr Rahmani Soraya 1 République Alg

Polycopié de cours de Microbiologie Générale Dr Rahmani Soraya 1 République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université Hassiba Ben Bouali Chlef Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie Département de Biotechnologie et des Sciences Agronomiques Auteur : Dr Soraya Rahmani 2019 Polycopié de cours de Microbiologie Générale Polycopié de cours de Microbiologie Générale Dr Rahmani Soraya 2 Préface Ce cours a pour objectif de définir la Microbiologie et le concept des micro-organismes, de présenter les différents micro-organismes existants et de connaitre la composition et la structure de la cellule bactérienne Il est destiné aux étudiants de la deuxième année L2 ; Domaine : Sciences Agronomiques et Biotechnologie, ainsi qu’à tous ceux qui dans d’autres disciplines, s’intéressent à cette science. Prérequis Bases solides en Biologie générale, biochimie, génétique et biologie moléculaire’ étudiant doit avoir aussi une notion globale sur les agents pathogènes. Objectifs du cours de Microbiologie  Bases qui seront utilisées dans d’autres parties du tronc commun et dans les modules intégratifs.  Structures, génétique, métabolisme et physiologie  Interactions avec les autres composants de la biosphère (biotique et abiotique).Rôle dans l’équilibre écologique de la planète et importance dans les activités humaines. Comme tout travail, il peut être sujet d’erreurs et de manques. De ce fait, il est toujours encouragent et motivant de recevoir des corrections, conseils et recommandations de la part des collègues enseignants et chercheurs activant sur terrain. Dr Soraya Rahmani Spécialité : Microbiologie Email : rahmanisoraya11@gmail.com 2019 Polycopié de cours de Microbiologie Générale Dr Rahmani Soraya 3 Liste des figures Figure 1 : Microscope d’Anthony Van Leeuwenhoek………………………………………......7 Figure 2 : Bactéries de la bouche dessinées par A. Van Leeuwenhoek……………………........7 Figure 3 : Expérience de Pasteur qui acheva la théorie de la génération spontanée……..……...8 Figure 4 : Arbre phylogénétique universel…………………………………………….………...9 Figure 5 : Protistes unicellulaires……………………………………………………………….11 Figure 6 : Protistes pluricellulaires..............................................................................................11 Figure 7 : Techniques d’observation de la cellule bactérienne…………………………….…...12 Figure 8 : D’autres méthodes d’observation de la cellule bactérienne…….........................…...13 Figure 9 : Les différentes formes et associations bactériennes....................................................14 Figure 10 : Dessin schématiques du peptidoglycane ……..........................................................16 Figure 11 : La composition des sous unités du peptidoglycane………………………………..16 Figure 12 : Structure moléculaire d la paroi des Gram négatives et positives....................... .....17 Figure 13 : Structure d’un acide téchoïques : Phosphate +glycérol + 5(Alanine, Glucose.).......17 Figure 14 : Structure de la membrane cytoplasmique bactérienne……………………………..20 Figure 15 : Vacuoles à gaz de cyanobactéries au microscope électronique................................22 Figure 16 : Chromosome entier d’E.coli en cours de réplication………………………............24 Figure 17 : Fourche de réplication de l’ADN chez E.coli………………………………….......24 Figure 18 : Représentation schématique d’un plasmide……………………………………......24 Figure 19 : Commercial Plasmide au microscope…………………………………..….............24 Figure 20 : Réplication de Type Thêta. …………………………………………………..……25 Figure 21 : Réplication de Type Rolling cercle……………………………………...................25 Figure 22 : Pili sexuel de type II……………………………………………………….….........26 Figure 23 : Fimbriae de type I……………………………………………………………….…26 Figure 24 : Mise en évidence de la capsule…………………………………………………….27 Figure 25 : Types flagellaires et modes d’insertion.........................………………………........29 Figure 26 : Pili……………………………………………………………………………...…..30 Figure 27 : Mise en évidence de la spore……………………………………….........................31 Figure 28 : Morphologies des spores…………………………………………………………...32 Figure 29 : Structures d’un endospore de Bacillus anthracis (x 150000)……………...….…...32 Figure 30 : Le cycle sporale.........................................................................................................33 Figure 31 : Tests métaboliques en mini galerie API....................................................................36 Figure 32 : Lysotypie d’E.coli par un bactériophage (absence de culture signifie une lyse).....37 Figure 33 : Tailles des génomes……………………………………..........................................38 Figure 34 : Hybridation ADN/ADN………………………………………………....................39 Figure 35 : Métabolisme bactérien……………………………………………………………..43 Polycopié de cours de Microbiologie Générale Dr Rahmani Soraya 4 Figure 36 : Fumeurs noirs au fond des océans............................................................................44 Figure 37 : Le cycle biogéochimique simplifié de l’azote..........................................................45 Figure 38 : Taux de croissance en fonction de la température.....................................................46 Figure 39 : Comportement des bactéries vis-à-vis de l’oxygène et types respiratoire…………49 Figure 40 : La division par scissiparité………………………………………………...............49 Figure 41 : Mesures directes : Dénombrement des bactéries après culture………………........50 Figure 42 : Dénombrement des bactéries viables………………………………………………51 Figure 43 : Chambre de comptage de Petroff-Hausser……………………….………..............51 Figure 44 : Comptage au microscope…………………………………………………..............51 Figure 45 : Filtration d’eau sur membrane et dénombrement……………….............................52 Figure 46 : Courbe de croissance ……………………………………………………….……..53 Figure 47 : Phase I (Glucose) – Phase II (Lactose)……….........................................................54 Figure 48 : Principe du chemostat...............................................................................................55 Figure 49 : Croissance sur milieux de culture liquide………………………….........................55 Figure 50 : Colories de différents micro-organismes sur gélose.................................................56 Figure 51 : Agents antimicrobiens……………………………...................................................58 Figure 52 : Cycle biologiques des chytridiomycète………….....................................................64 Figure 53 : Cycle biologiques des zygomycètes..........................................................................65 Figure 54 : Reproduction des conidiophores………………………….......................................66 Figure 55 : La reproduction sexuée chez les ascomycètes……………………………………..66 Figure 56 : Différents appareils sexuels des ascomycètes…………………………...................67 Figure 57: Cycle vital d’un basidiomycète…………………………………………..................68 Figure 58 : Cycle vital d’un oomycète………………………………………………….............68 Figure 59 : Filtres de Chamberland en porcelaine……………………………………………...69 Figure 60 : Virus polyédriques à ARN, de l’hépatite A...............................................................71 Figure 61 : Virion VMT...............................................................................................................71 Figure 62 : Virion Ebola...............................................................................................................71 Figure 63 : Comparaison d’un virus nu et d’un virus enveloppée………………………….......72 Figure 64 : Bactériophage à symétrie complexe…………………………………………..........72 Figure 65 : Réplication du rétrovirus VIH…………………………….......................................74 Figure 66 : Cycle lytique et lysogénique du bactériophage lambda dans E. coli..................74 Polycopié de cours de Microbiologie Générale Dr Rahmani Soraya 5 Chapitre 1 : Le monde bactérien 1-1.Historique……………………………………………………………………………………..7 1-2.Place des microorganismes dans le monde vivant………………………................................8 1-3.Caracréristiques générales de la cellule procaryote…………………………………….........10 Chapitre 2 : La cellule bactérienne 2-1.Techniques d’observation de la cellule bactérienne……………………………………….....12 2-2. La morphologie cellulaire.......................................................................................................14 2-3.La paroi....................................................................................................................................15 2-3-1.Composition chimique……………………………..............................................................15 2-3-2.Structure................................................................................................................................17 2-3-3.Fonctions...............................................................................................................................18 2-3-4.Coloration de Gram..............................................................................................................19 2-4.La membrane plasmique..........................................................................................................19 2-4-1.Composition chimique..........................................................................................................19 2-4-2.Structure...............................……........................................................................................19 2-4-3.Fonctions…………………………………………………………………………….…….20 2-5.Le cytoplasme…………………………………………………………………………..…....21 2-5-1.Les ribosomes…………………………………………………………………….…….….21 2-5-2.Les substances de réserve……………………………………………….………….….…..21 2-6.Le chromosome.......................................................................................................................22 2-6-1.Morphologie.........................................................................................................................22 2-6-2.Composition.........................................................................................................................22 2-6-3.Réplication chimique…………………………...................................................................23 2-6-4.Structure………………………………………………………………………………..….23 2-7.Les plasmides………………………………………………………………………………..24 2-7-1.Structure…………………………………………………………………………………...24 2-7-2.Réplication………………………………………………………………………………...25 2-7-3.Propriétés………………………………………………………………………………….26 2-8. Pili..........................................................................................................................................26 2-8-1.Structure…………………………………………………...................................................26 2-8-2.Fonction...............................................................................................................................26 2-9.La capsule……………………………………………………………………………………27 2-9-1.Morphologie…………………………………………………………………………….....27 2-9-2.Composition chimique………………….............................................................................27 2-9-3.Fonctions………………………………………………………………………………..…27 2-10.Les cils et flagelles………………………………………………………………………....28 2-10-1.Mise en évidence………………………............................................................................28 2-10-2.Structure…………………………………………….........................................................28 2-10-3. Fonctions………………………………………………………………………………...30 2-11.La spore…………………………………………………………………………………….31 2-11-1.Morphologie.......................................................................................................................31 2-11-2.Structure………………………………………………………………………………….32 2-11-3.Phénomenes de sporulation……………………………………………………………...32 2-11-4.Propriétés………………………………………………………………………………...34 2-11-5.Germination……………………………………………………………………………...34 Polycopié de cours de Microbiologie Générale Dr Rahmani Soraya 6 Chapitre 3 : Classification bactérienne 3-1.Classification phénétique…………………………………………………………………....36 3-2.Classification phylogénétique…………………………………………………………….…37 3-3.Classification de Bergey………………………………………………………………….…40 Chapitre 4 : Nutrition bactérienne 4-1.Besoins élémentaire................................................................................................................42 4-2.Facteurs de croissance……………………………………………………………………….43 4-3.Types trophiques…………………………………………………………………………….43 4-4.Paramétres physico-chimiques………………………………………………………………46 Chapitre 5 : Croissance bactérienne 5-1.Mesure de croissance………………………………………………………………………...49 5-2.Parametres de la croissance……………………………………………………………….…52 5-3.Courbe de la croissance………………………………………………………………….…..53 5-4.Culture bactérienne……………………………………………………………………….….55 5-5.Agents antimicrobiens……………………………………………………………………….57 Chapitre 6 : Notions de mycologie et de virologie 6-1.Mycologie……………………………………………………………………………………62 6-1-1.Taxonomie…………………………………………………………………………………62 6-1-2.Morphologie……………………………………………………………………………….63 6-1-3.Reproduction………………………………………………………………………………65 6-2.Virologie……………………………………………………………………………………..69 6-2-1.Morphologie (capside et enveloppe)………………………………………………………70 6-2-2.Différents types de virus......................................................................................................72 Travaux Pratiques TP 1 : Introduction au laboratoire de Microbiologie………………………………………….....76 TP 2 : Méthode d’étude des micro-organismes et les différents procédés de stérilisation……....78 TP3 : Méthodes d’ensemencement……………………………………………………………....80 TP 4 : Etude microscopique des bactéries, coloration simple…………………………………...82 TP 5 : Etude morphologique des différentes colonies bactériennes sur milieu de culture………84 TP 6 : Coloration de Gram………………………………………………………………………86 TP 7 : Les milieux de culture……………………………………………………………………88 TP 8 : Etude de la croissance bactérienne……………………………………………………….90 TP 9 : Critères d’identification biochimique des bactéries……………………………………...94 TP 10 : Levures et cyanobactéries……………………………………………………………….97 TP 11 : Les inhibiteurs de la croissance, l’antibiogramme………………………………….....103 TP 12 : Isolement de la flore totale et spécifique de certains produits (eau, lait…)……….......105 Travaux dirigés TD1……………………………………………………………………………………………..109 TD2…………………..................................................................................................................111 TD3……………………………………………………………………………………………..113 TD4……………………………………………………………………………………………..115 TD5……………………………………………………………………………………………..116 References bibliographiques………………………………………………………………….117 Polycopié de cours de Microbiologie Générale Dr Rahmani Soraya 7 Chapitre 1 : Le Monde microbien Introduction Les micro-organismes aussi appelés microbes et protistes, forment un ensemble d’organismes vivants microscopiques, invisibles à l’oeil nu. C’est leur seul point commun, car ils diffèrent et varient par leur morphologie, leur physiologie, leur mode de reproduction et leur écologie. [1] Les protistes se composent : des bactéries, des protozoaires, des champignons (Mycètes) microscopique, et des algues. Les virus sont considérés comme des micro-organismes non vivants, acellulaires qui dépendent entièrement des cellules hôtes infectées. [1] 1.1. Historique Robert Hooke (1665) est le père de la théorie cellulaire (la plus petite unité structurale d’un organisme vivant est la cellule). Anthony VAN LEEUWENHOEK (1632-1723), un marchand hollandais et grand amateur d’instruments d'optique, découvrit et décrivit pour la première fois, dans une série de lettres à la « Royal society of London », entre 1674 et 1687, le monde microbien. Il appela ces micro-organismes des animalcules. Il observa, l’eau de pluie, sa propre matière fécale, la matière prélevée de ses dents. [1] Figure 1 : Microscope d’Anthony Van Leeuwenhoek [1] Figure2 : Bactéries de la bouche dessinées par A. Van Leeuwenhoek [1]. Le concept ou théorie de la génération spontanée existe depuis plusieurs dizaines de siècles. Le philosophe Aristote défendait cette théorie. On croyait que les organismes vivants naissaient de végétaux et d’animaux en décomposition grâce à une mystérieuse force vitale. Après la découverte des animalcules par Van Leeuwenhoek, cette théorie se confirma, notamment par les expériences de John Needham, en 1745, qui démontra la croissance des micro-organismes dans des flacons contenant des bouillions de viande ou de maïs. Ces bouillons furent chauffés avant d’être enfermés dans des flacons. Puis, Lazzaro Spallanzani démontra que les flacons de Needham n’étaient pas étanches. Il ferma les flacons avant le chauffage et aucune croissance ne fut observée. Donc, les micro-organismes proviennent de l’air. Ses travaux furent critiqués par Needham (les bouchons ont empêché l’entrée de la force vitale !) et par Lavoisier (La fermeture des flacons empêche l’entrée de l’oxygène, nécessaire à la vie !). [2] Polycopié de cours de Microbiologie Générale Dr Rahmani Soraya 8 Le concept de la génération spontanée resta très ancré dans les esprits jusqu'en 1861. uploads/Ingenierie_Lourd/ microbiologie-cours-tp-td.pdf

  • 18
  • 0
  • 0
Afficher les détails des licences
Licence et utilisation
Gratuit pour un usage personnel Attribution requise
Partager