Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

1 CHAPITRE 1 : Rappels sur les grands groupes microbiens 1- Introduction : Les

1 CHAPITRE 1 : Rappels sur les grands groupes microbiens 1- Introduction : Les microorganismes aussi appelés microbes et protistes, forment un ensemble d’organismes vivants microscopiques, invisibles à l’œil nu. C’est leur seul point commun, car ils diffèrent et varient par leur morphologie, leur physiologie, leur mode de reproduction et leur écologie. Les protistes se composent : des bactéries, des protozoaires, des champignons (Mycètes) microscopique, et des algues. Les virus sont considérés comme des microorganismes non vivants, acellulaires, puisqu’ils ne peuvent accomplir aucune activité vitale avec autonomie. 2- Place des microorganismes dans le monde vivant : Depuis leur mise en évidence à la fin du XVIIème siècle par Anthony van Leeuwenhoeck, la place des bactéries dans le monde vivant a beaucoup varié. A-Classification de Haeckel En 1866 E. Haeckel divise le monde vivant en trois règnes, le règne animal, le règne végétal et le règne des protistes qui rassemble les algues, les protozoaires, les champignons et les bactéries. En 1938, H.F. Copeland sépare le règne des bactéries (ou "Monera") de celui des protistes. En 1959, R.H. Whittaker individualise celui des champignons. La proposition de R.H. Whittaker (Animal, Végétal, Champignons, Protistes et "Monères") a été largement acceptée par la communauté scientifique. Ce schéma donnait le même rang taxonomique à ces cinq règnes alors que, les différences entre les "Monères" et les quatre autres règnes sont plus importantes que celles qui opposent Animal, Végétal, Champignons et Protistes. B- Distinction entre cellules eucaryotes et procaryotes selon E. Chatton Dès les années 1930, E. Chatton avait nettement opposé deux types de cellules au sein du monde vivant, la cellule eucaryote dont, le noyau est entouré d'une membrane et qui renferme un certain nombre d'organites cellulaires et la cellule procaryote dont le noyau ne possède pas de membrane et dont l'organisation est rudimentaire. Bien qu'ils soient incompatibles, les points de vue de E. Chatton et de R.H. Whittaker ont coexisté pendant longtemps. Université Saad Dahlab- Blida-1. Licence : Biotechnologie et santé Matière: Génétique Microbienne Dr. Lounaci L 2 C- Classification selon Murray En 1968 R.G.E. Murray formalise les propositions de E. Chatton et divise le monde vivant en deux règnes, celui des "Eucaryotae" et celui des "Procaryotae" (ou "Monera"). Au sein du règne des Procaryotae, N.E. Gibbons et R.G.E. Murray distinguaient quatre divisions :  La division des "Gracilicutes" regroupant les bactéries dont la paroi a la structure des bactéries à Gram négatif.  La division des "Firmicutes". regroupant les bactéries dont la paroi a la structure des bactéries à Gram positif.  La division des "Tenericutes" rassemblant les bactéries dépourvues de paroi.  La division des "Mendosicutes" correspondant aux archaebactéries. D- Classification Génomique selon , CR, Woese Les progrès réalisés en biologie moléculaire ont montré que cette division en deux règnes était trop simple. Tous les organismes vivants ont un génome. Au cours du temps, des mutations apparaissent et s'accumulent. Cette accumulation de mutations permet de reconstruire l'histoire des organismes vivants en postulant que plus deux génomes sont semblables plus les organismes sont apparentés. Pour comparer des organismes très éloignés il faut comparer entre elles des séquences génétiques qui ont été conservées durant des centaines de millions d'années. Les gènes qui codent pour les ARN ribosomaux (ARNr) ont des fonctions universelles, ils sont présents chez tous les êtres vivants et ils ont une structure bien conservée car une modification structurale importante peut avoir des conséquences sur les synthèses protéiques (il existe même des portions d'ARNr dont la séquence est identique chez tous les êtres vivants). L'analyse des séquences des ARNr (16 S)a permis à C.R. Woese de séparer tous lesorganismes vivants en trois grands groupes appelés domaines dont la séparation remonte à plus de 2 milliards d'années : le domaine des "Bacteria" (ou "Eubacteria"), le domaine des "Archaea" (ou "Archaeobacteria") et le domaine des Eucarya. 3 3- Les protistes Les protistes sont définis par des propriétés communes et spécifiques :  Leur taille microscopique  Leur simple organisation  Unicellulaire pour la plupart S’ils sont pluricellulaires, alors leurs cellules sont équivalentes, sans aucune différence morphologique, physiologique ou fonctionnelle. Les protistes se distinguent des animaux et des végétaux par leur structure, leur physiologie et leur écologie. 3-1- Structure et fonction Une taille de loin plus réduites que celles des cellules animales et végétales. Les cellules animales et végétales sont incapables d’exister indépendamment de leur organisme. La taille réduite des protistes confère des avantages physiologiques. Un rapport surface /volume supérieur à celui de tous les autres organismes vivants. Ce qui permet des échanges et des interactions remarquables avec le milieu. Sans oublier une dissémination et une distribution dans la nature unique et impressionnante. 4 3-2- Reproduction Les protistes et en particulier les bactéries ont des modes de reproduction simple, spécifique et rapide (temps de génération courts). Les bactéries, Escherichia coli par exemple se reproduit par simple division binaire en 20 minutes. Cela se produit bien sûr en conditions optimales de culture en laboratoire. Ces taux de croissance exceptionnels induisent des rendements de croissances incomparables. 3-3- Métabolisme Les micro-organismes et en particulier les bactéries ont une propriété fondamentale qui est la diversité de leur métabolisme. - Individuellement, chaque microorganisme est spécifiquement adapté à la métabolisation d’un nombre plus ou moins limité de substrats. Ce qui explique leur distribution en fonction des caractéristiques nutritionnelle et physicochimique du milieu. - Mais pris dans leur ensemble, les microorganismes peuvent métaboliser toutes les substances organiques naturelles et même synthétiques. Ce processus constitue la minéralisation de la matière vivante et le recyclage des éléments chimiques qui forment la matière organique. Ceci permet de préserver l’environnement. Une des armes métaboliques des bactéries est la synthèse d’enzymes inductibles uniquement en présence de leur substrat. Une adaptation phénoménale aux conditions du milieu. 3-4- Ecologie : Les microorganismes sont ubiquitaires, ils sont présent dans tous les écosystèmes. - Dans les mers et les océans ils constituent la biomasse (base du 1er échelon d la chaine alimentaire) qui nourrit l’ensemble de la faune marine. - Dans le sol, ils jouent un rôle dans la décomposition de la matière organique, la fourniture de l’azote assimilable aux plantes, la minéralisation de la matière organique. Les microorganismes participent activement aux équilibres gazeux de l’atmosphère. En étant à la fois producteurs et consommateurs, d’O2, H2, N2 CO2, CH4. - Le long de l’appareil digestif des animaux. En effet ce dernier est tapissé de bactéries, très utiles à notre bien-être digestif puisqu’elles nous procurent les enzymes nécessaires à la digestion de certains aliments. De plus, elles évitent que d’autres microorganismes dangereux colonisent le tube digestif et nous rendent malades. La majorité d’entre elles sont apportées à la naissance par la mère puis par 5 l'environnement et la nourriture. Tout au long de la vie, les populations peuvent évoluer. 4-Organisation Biologique des protistes Les protistes se présentent selon trois types différents d’organisation biologique :  Unicellulaires  Pluricellulaires  Coénocytiques 4-1- Protistes unicellulaires C’est le cas de la plus part des protistes, dont les bactéries, protozoaires, levures et de nombreuses algues. Une cellule unique qui se suffit à elle-même et qui constitue un organisme complet et autonome, donc doué de toutes les fonctions de la vie : nutrition, croissance et reproduction. 4-2- Protistes pluricellulaires Ce sont principalement des champignons (Fungi) et des algues formés de plusieurs cellules identiques, sans aucune différence structurale ou physiologique. 6 4-3- Protistes coénocytiques Ces organismes qui peuvent être de grande taille, se composent d’un cytoplasme important incluant de nombreux noyaux sans cloisonnement (septum) entre eux. Ils sont majoritairement aquatiques, parasites ou saprophytes. Ce sont les seuls membres des champignons possédant le caractère de la mobilité. Exemple du Chytridiomycetes 5- Caractéristiques générales de la cellule procaryote On distingue encore une fois les protistes Procaryotes et les protistes Eucaryotes. Sur la base de la présence ou l’absence d’une membrane nucléaire séparant dans leurs cellules le cytoplasme du matériel génétique « ADN ».La microscopie électronique a mis en évidence d’autres différences structurales très importantes et fondamentales, d’où des comportements physiologiques et de reproduction très différents. Organisation cellulaire d’une bactérie Dessin Tom Sam You © Archives Larousse 7 Organisation d’une cellule Eucaryote. Les différentes formes et arrangement des bactéries. Caractères de différenciations entre Eucaryotes et Procaryotes Le tableau suivant résume les caractéristiques des eucaryotes et des procaryotes tout en faisant apparaitre les caractères de différenciation. 8 Les bactéries sont des microorganismes que l’on rencontre pratiquement partout. Leur présence est souvent manifeste : les blessures s’infectent, le lait surit, la viande se putréfie, mais, on ne peut les voir qu’au microscope. Ils sont généralement unicellulaires et leurs cellules sont des cellules de type procaryote. Les caractères 9 propres des procaryotes ont été décrits dans le tableau « différences entre procaryotes et eucaryotes » Un groupe distinct de procaryotes, nommés « les algues bleu vert » jusqu’aux années 60, est parfois assimilé aux bactéries et a reçu le nom de Cyanobactéries. Ces organismes ont des caractères communs aux bactéries, mails ils en diffèrent aussi. Pour cela nous utiliserons le terme bactérie dans un sens restrictif qui exclut les cyanobactéries. « Les bactéries d'intérêt médical uploads/Management/ chapitre-1-pdf.pdf