Les constituants de la bactérie

LES BACTERIES

MORPHOLOGIE

Une bactérie est un organisme de très petite taille (figure 1). En fait, c’est une entité complète, entourée d’une paroi cellulaire complexe et possédant à l’intérieur de cette paroi, dans son cytoplasme, toute la machinerie nécessaire à son autonomie structurale et fonctionnelle. Les bactéries sont des organismes procaryotes c’est-à dire unicellulaires (figure 1). Le matériel génétique n’est pas séparé du reste du cytoplasme. Ce dernier contient également des ribosomes nécessaires à la fabrication des protéines suite à l’interprétation du message contenu dans le code génétique, ainsi que divers organites responsables du maintien des fonctions métaboliques de base indispensables à la survie cellulaire.

LES CONSTITUANTS DE LA BACTÉRIE 

LES ÉLÉMEMTS CONSTANTS

La paroi 
C’est l’enveloppe rigide qui assure l’intégrité de la cellule bactérienne et qui est responsable de la forme des cellules (figure1). Elle a une constitution différente selon qu’il s’agit de bactéries à Gram positif ou à Gram négatif. Dans les deux cas, la paroi est essentiellement constituée par le peptidoglycane.

Bactérie à Gram positif
Dans la paroi bactérienne Gram positif on constate la présence d’un peptidoglycane épais (15 à 30nm) plus riche en liaison inter peptidique. Ce peptidoglycane est séparé de la membrane plasmique par un espace périplasmique. Il renferme d’autres composants lipidiques: les acides téichoïques qui sont au contact de la paroi , et qui sont toujours fixés sur les N-acétylglucosamines et jouant le rôle de récepteur (= rôle antigénique) et les acides lipotéichoïques se fixant sur la membrane plasmique (rôle secondaire).

Bactérie à Gram négatif

Dans la paroi bactérienne le peptidoglycane se présente sous la forme d’une couche mince (3 à 5nm) surmontée d’une membrane complexe supplémentaire : la membrane externe. Le peptidoglycane est séparé de la membrane plasmique par l’espace périplasmique donc il est intercalé entre ce dernier et la membrane qui est surmontée de macromolécule : le lipopolysaccharide (ou LPS) . Le LPS renferme un lipide A toxique, la partie polysaccharidique est souvent composée d’une longue chaine de sucres distincts en fonction des espèces. Le LPS joue un rôle antigénique (immunogène) et pathogène c’est-à-dire responsable de nombreux symptômes différents en fonction des espèces.

Le noyau

Il est formé d’ADN de taille supérieure à 200 Méga daltons et porte le patrimoine de la cellule.

Le cytoplasme
Il contient des éléments qui jouent un rôle dans la synthèse des protéines. La membrane cytoplasmique contient elle, des perméases et des enzymes qui jouent un rôle dans la respiration de la bactérie.

LES ÉLÉMENTS INCONSTANTS

La capsule
Les bactéries qui la possèdent sont beaucoup plus virulentes. Elle est antigénique. Les antigènes capsulaires sont dénommés Antigène K.

Les pili
Il existe deux sortes de pili :
– Les pili sexuels qui jouent un rôle dans les échanges génétiques chez la bactérie.
– Les pili communs qui ont un rôle de virulence car ils adhèrent bien à la muqueuse.

Les spores
Ce sont des formes de résistances des bactéries. Les spores se manifestent quand les conditions du milieu sont défavorables.

Les plasmides

Ils sont constitués d’ADN extrachromosomique, ils portent des caractères de résistances aux antibiotiques et se transmettent d’une espèce à une autre. Les plasmides sont les différents constituants de la bactérie qui déterminent la résistance dite « acquise ».

MATÉRIEL GÉNÉTIQUE

La plupart des bactéries possèdent un unique chromosome circulaire. Il existe toutefois de rares exemples de bactéries, comme Rhodobacter sphaeroides possédant deux chromosomes. Les bactéries du genre Borrelia ont la particularité d’avoir un génome linéaire et segmenté, ce qui est exceptionnel chez les procaryotes.

MORPHOLOGIE CELLULAIRE ET CLONALE

Les bactéries présentent une grande diversité de tailles et de formes. Les cellules bactériennes typiques ont une taille comprise entre 0,5 et 5 µm de longueur, cependant, quelques espèces comme Thiomargarita namibiensis et Epulopiscium fishelsoni peuvent mesurer jusqu’à 500 µm (0,5 mm) de long et être visibles à l’œil nu [53]. Parmi les plus petites bactéries, les Mycoplasmes mesurent 0,3 µm, soit une taille comparable à certains gros virus. [48] Les coques se présentent, selon les bactéries, associées deux par deux (diplocoques), en tétrade (4 cellules), en chaînette, en groupement cubique de 8 cellules ou en grappes irrégulières. Les bacilles peuvent avoir les extrémités arrondies, droites, ou en forme de virgule (vibrions). Les spirilles sont des bactéries à forme spiralée, rigides et sont habituellement plus volumineux que les bacilles et les coques. Lorsque les bactéries ont une forme spiralée flexible, on les nomme spirochètes.

METABOLISME

BESOINS NUTRITIONNELS

Les bactéries se nourrissent de ce qui est disponible dans leur environnement, qu’on les retrouve dans le sol, dans les aliments ou chez un organisme pluricellulaire. Par exemple, les bactéries présentes dans l’intestin utiliseront et transformeront les aliments qui s’y trouvent, se multipliant jusqu’à constituer 25 % du poids sec des matières fécales (10¹¹ bactéries/g). En fait, une bactérie a les mêmes besoins que l’homme. En effet, elle a besoin d’eau, de sucre, d’éléments organiques et inorganiques (ex. carbone, phosphore, azote, soufre), etc. Le tableau 2 identifie les micro-organismes en fonction de leurs habitudes alimentaires. Un même micro organisme pourra, par exemple, être autotrophe c’est-à-dire consommer du CO2 comme source de carbone, et chimiolithotrophe, utiliser une source d’énergie chimique, et avoir besoin de donneurs inorganiques d’hydrogène/d’électrons pour croître.

L’absorption des nutriments par la cellule se fait selon deux mécanismes :
– La diffusion passive : les nutriments se déplacent d’une région de concentration élevée vers une région de concentration plus faible.
– Le transport actif : ce mécanisme nécessite l’utilisation de l’énergie métabolique. En effet, même si les concentrations ne favorisent pas la diffusion, les nutriments peuvent tout de même traverser la membrane. Il y a des protéines de transport à l’intérieur de la membrane plasmique. C’est grâce à ces protéines que le transport actif est possible.

CROISSANCE ET IDENTIFICATION IN VITRO

Les bactéries se multiplient très rapidement par scission. La scission (ou scissiparité) consiste en une reproduction asexuée où l’organisme se scinde en deux par le centre suite à une élongation de la paroi cellulaire. Cette reproduction asexuée signifie que la bactérie n’a pas besoin d’être fécondée par une autre pour se reproduire. Une seule cellule produit donc des descendants qui seront identiques à la cellule mère. Le temps de régénération est le temps requis pour qu’une cellule nouvellement formée puisse à son tour produire deux cellules filles. Plus le temps de génération est court, plus la croissance d’une souche bactérienne sera rapide.

Les milieux de culture sont d’une grande importance en microbiologie car ils permettent la croissance, l’isolement et l’identification des micro-organismes. Il existe différents types de milieux : synthétiques, complexes, sélectifs ou différentiels. Les milieux synthétiques (ou définis) sont ceux pour lesquels les nutriments et éléments nécessaires à la croissance sont connus et contrôlés. Par exemple, le milieu propice à la croissance d’Escherichia coli contiendra 1,0 g/L de glucose comme source de carbone et des sels d’ammonium très simples comme source d’azote. À l’opposé, les milieux complexes contiennent des ingrédients de composition chimique indéterminée, tel le soya. Ils peuvent être sous forme de bouillon nutritif ou gélifiés à l’aide d’un extrait de plante nommé agar, que l’on coule dans des plaques circulaires nommées boîtes de Pétri. Ces milieux complexes sont donc d’utilité générale pour la croissance de micro-organismes très diversifiés. Les milieux sélectifs favorisent la croissance de micro-organismes particuliers au détriment d’autres, parce qu’ils possèdent des éléments soit indispensables à la croissance de certaines souches bactériennes, soit inhibiteurs de cette même croissance. Enfin, les milieux différentiels permettent de distinguer différents groupes de bactéries via leurs caractéristiques spécifiques. On utilisera, par exemple, une gélose sang pour différencier les bactéries émettant des substances hémolytiques (qui détruisent les globules rouges du sang) de celles n’en émettant pas (bactéries non hémolytiques). Chaque espèce bactérienne possède ses caractéristiques morphologiques propres en culture in vitro. Généralement, la croissance bactérienne devient visible sous forme de colonies après plusieurs heures, voire un jour d’incubation.

Table des matières

INTRODUCTION
I Les Bactéries
I. 1. Morphologie
I .1.1. Les constituants de la bactérie
I .1.1.1. Les éléments constants
I .1.1.1.1. La paroi
I .1.1.1.1.a Bactérie à Gram positif
I .1.1.1.1.b. Bactérie à Gram négatif
I .1.1.1.2. Le noyau
I .1.1.1.3. Le cytoplasme
I. 1.1.2. Les éléments inconstants
I. 1.1.2.1. La capsule
I. 1.1.2.2. Les pili
I. 1.1.2.3. Les spores
I. 1.1.2.4. Les plasmides
I. 1.2. Matériel génétique
I. 1.3. Morphologie cellulaire et clonale
I. 2. Métabolisme
I. 2.1. Besoins nutritionnels
I. 2.2. Croissance et identification in vitro
I. 3. Patogénicité
I. 3.1. Staphylocoques
I. 3.2. Pneumocoques
I. 3.3. Entérocoques
II. Les Antibiotiques
II. 1. Définition
II. 2. Historique
II. 3. Classification des Antibiotiques
II. 3.1. Antibiotique inhibant la synthèse de la paroi bactérienne
II. 3.1.1. Les Bétalactamines
II. 3.1.1.1. Structures chimiques
II. 3.1.1.2. Mode d’action et spectre antibactérien
II. 3.1.2. Les Glycopeptides
II. 3.1.2.1. Structure chimique
II. 3.1.2.1.a. Structure générale
II. 3.1.2.1.b. Structure de la vancomycine
II. 3.1.2.1.c. Structure de la teicoplanine
II. 3.1.2.2. Mode d’action et spectre antibactérien
II. 3.1.3. La fosfomycine
II. 3.1.3.1. Structure chimique
II. 3.1.3.2. Mode d’action et spectre antibactérienne
II. 3.2. Antibiotique inhibant la synthèse des protéines
II. 3.2.1. Les Macrolides
II. 3.2.1.1. Structure chimique
II. 3.2.1.2. Mode d’action et spectre antibactérien
II. 3.2.2. Les Aminosides
II. 3.2.2.1. Structure chimique
II. 3.2.2.1.a. Aminocyclitols
II. 3.2.2.1.b. Oses
II. 3.2.2.1.c. Liaison ose – aminocyclitol
II. 3.2.2.2. Modes d’action et spectre antibactérien
II. 3.2.3. Les tétracyclines
II. 3.2.3.1. Structure chimique
II. 3.2.3.2. Mode d’action et spectre antibactérien
II. 3.2.4. Les oxazolidinones
II. 3.2.4.1. Structure chimique
II. 3.2.4.2. Mode d’action et spectre antibactérien
II. 3.2.4.2.a. Mode d’action
II. 3.2.4.2.b. Spectre antibactérien
II. 3.3 Antibiotique inhibant le fonctionnement de l’acide désoxyribonucléique
II. 3.3.1. Les quinolones
II. 3.3.1.1. Structure chimique
II. 3.3.1.2. Mode d’action et spectre antibactérien
II. 3.3.1.2.a. Mode d’action
II. 3.3.1.2.b. Spectre antibactérien
II. 3.3.1.2.b.1 Quinolone de première génération
II. 3.3.1.2.b.2 Quinolone de deuxième génération
II. 3.3.2. Les Imidazolés
II. 3.3.2.1. Structure chimique
II. 3.3.2.2. Mode d’action et spectre antibactérien
II. 3.3.3. Les sulfamides antibactériens
II. 3.3.3.1. Structure chimique
II. 3.3.3.2. Mode d’action et spectre antibactérien
II. 3.3.3.2.a. Mode d’action
II. 3.3.3.2.b. Spectre antibactérien
II. 3.4. Antibiotique entrainant la destruction de la membrane cytoplasmique
II. 3.4.1. Structure chimique des colistines
II. 3.4.2. Mode d’action et spectre antibactérien
II. 3.4.2.1. Mode d’action
II. 3.4.2.2. Spectre antibactérien
III. Résistance Bactérienne
III. 1. Définition
III. 2. Les différents types de résistances
III. 2.1. Résistance intrinsèque
III. 2.2. Résistance acquise
III. 3. Évolution de la résistance
III. 4. Mécanisme de résistance
III. 4.1. Phénomène d’imperméabilité
III. 4.1.1. Rôle de la membrane externe
III. 4.1.2. Rôle de la membrane cytoplasmique
III. 4.2. Phénomène d’efflux
III. 4.3. Défaut d’affinité
III. 4.4. Résistance par modification enzymatique
III. 5. Transfert de gènes de résistance
III. 5.1.Transformation
III. 5.2. Transduction
III. 5.3. Conjugaison
CONCLUSION

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