Introduction à la Microbiologie

Introduction à la Microbiologie

• La microbiologie étudie les organismes trop petits pour être vus à l'œil nu.
• La microbiologie se concentre sur les organismes d'un diamètre inférieur à un millimètre, nécessitant donc un microscope pour leur observation.
• Les virus, bactéries, levures, moisissures et protozoaires sont des exemples d'organismes étudiés en microbiologie.
• Les micro-organismes sont présents dans l'air, l'eau, le sol, les surfaces et l'intérieur du corps humain.
• Ils jouent un rôle crucial dans les cycles du carbone, de l'oxygène, de l'azote et du soufre dans les milieux terrestres et aquatiques.
• Ils sont à l'origine des chaînes alimentaires.
• Ils jouent un rôle essentiel dans le maintien de l'équilibre des écosystèmes, en participant à des processus biologiques vitaux.
• Ils sont responsables de la décomposition des matières organiques, du recyclage des éléments nutritifs comme l'azote et le carbone.
• Certains micro-organismes sont utilisés dans divers domaines industriels, tels que la fermentation (production de produits alimentaires, boissons alcoolisées et médicaments), la biotechnologie et la production d'antibiotiques.
• La microbiologie est la base de la biotechnologie moderne.

Découverte des microbes

• Les micro-organismes ont été découverts au 17e siècle, bien que leur existence ait été théorisée avant cette époque.
• La date clé de cette découverte est 1676, grâce aux travaux de l'inventeur néerlandais Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723).
• Au moyen d'un microscope rudimentaire, il observa un grand nombre de particules invisibles à l'œil nu, appelées "animalcules".
• Il décrivit des sphères, des bâtonnets et des spirilles, qui correspondent aux principales variétés morphologiques de bactéries.
• Son microscope était un instrument à une seule lentille, une loupe de très courte distance focale, avec un grossissement fixe entre 50 et 300 fois.
• Ses travaux ont largement contribué à la découverte du monde du vivant.
• Ses observations incluaient les globules rouges du sang (1673), les bactéries (1683), les protozoaires et les spermatozoïdes (1677), et les cellules de la levure de bière (1680).

Découverte des rôles des bactéries

• Deux siècles après la découverte des microbes, le rôle des bactéries dans les processus de fermentation et la transmission des maladies a été découvert, et l'étude a commencé.
• Louis Pasteur (1822-1895) et Robert Koch (1843-1910) ont joué un rôle crucial dans l'étude des bactéries.
• Les bactéries ont été d'abord classées dans le règne végétal.

Classification

• La classification est la science qui permet de classer les organismes vivants en groupes d'affinité ou taxons.
• Avant la découverte des micro-organismes, les êtres vivants étaient classés en deux règnes: le règne animal et le règne végétal.
• Haeckel en 1866 proposa le règne des Protistes, regroupant les algues, champignons, protozoaires et bactéries.
• Les Protistes sont considérés comme tous les organismes unicellulaires ou multicellulaires sans différenciation cellulaire.
• On distingue ainsi le règne animal, le règne végétal, le règne des protistes et le règne des virus.
• Les Protistes sont divisés en Protistes inférieurs et Protistes supérieurs.
• Les Protistes supérieurs sont des cellules eucaryotes (ex: algues, protozoaires, champignons).
• Les Protistes inférieurs sont des cellules procaryotes (ex : cyanophycées et bactéries).
• La nouvelle taxonomie repose sur la base des relations phylogénétiques, étudiant les degrés de parenté entre les espèces.
• Elle a évolué vers un système de classification numérique, analysant plus d'une centaine de caractères morphologiques, biochimiques, et culturaux des organismes.
• Chargaff (1949) a montré que le contenu en bases puriques et pyrimidiques de l'ADN est relativement constant pour les individus d'une même espèce.

Découvertes de Louis Pasteur

• Fils de fermier, diplômé en physique chimie.
• Ses recherches sur la fermentation lui ont valu la médaille Copley en 1874.
• En 1876, il a étudié la fermentation et les infections, et a combattu la théorie de la génération spontanée.
• En 1881, son équipe a mis au point le vaccin contre le charbon des moutons.
• En 1888, il a créé un vaccin contre la rage.
• La découverte du vaccin antirabique en 1885 a été la consécration de Pasteur.

Découvertes de Robert Koch

• Médecin bactériologiste.
• Il a travaillé avec Jacob Henle, défenseur de la théorie microbienne des maladies contagieuses depuis 1840.
• En 1876, il a réussi la culture du bacille du charbon qui avait été découvert en 1850 par les Français Rayer et Davaine.
• En 1882, il a isolé le bacille de la tuberculose et développé une méthode de culture in vitro.
• Il a reproduit la maladie chez les animaux avec la souche cultivée, prouvant que le germe est bien responsable de la maladie.

Découverte des virus

• En 1898 : Découverte du virus de la mosaïque du tabac (Contagium vivum fluidum).
• En 1898 à 1901 :Découvertes de premiers virus impliqués dans des zoonoses et maladies humaines (Fièvre aphteuse, Fièvre jaune).
• En 1917 :Premières découvertes de virus dits bactériophages (infectant des bactéries).
• En 1931 : Première découverte d'un virus oncogène (induisant le cancer).
• En 1939 : Première photographie d'un virus au microscope électronique.
• En 1943 : Développement des cultures cellulaires.
• En 1983 : Identification du VIH du SIDA.
• En 1989 : Première évaluation du nombre de virus marins.

Intérêts de la microbiologie

• Industrie (biotechnologie): Production de médicaments (antibiotiques, insuline), d'aliments fermentés, d'acides aminés, d'acide citrique, d'enzymes, de polysaccharides, d'éthanol et de méthane.
• Médecine: Maladies infectieuses, vaccins alimentaires.
• Environnement: Epuration de l'eau, biorémédiation.

Autres informations

• La découverte des micro-organismes a rendu la classification difficile.
• Les algues (photosynthétiques), champignons (immobiles), et protozoaires (mobiles et non photosynthétiques) ont des positions différentes dans la classification.
• Les bactéries ne disposaient pas d'une place fixée.
• La taxonomie bactérienne se base sur une classification phénotypique, considérant la morphologie, la présence d'une spore et les caractères biochimiques.
• En bactériologie médicale, les bactéries sont classifiées en fonction du type de pathologie (pathotypes) ou par la sensibilité à certains antibiotiques (antibiotypes), aux caractéristique antigéniques (sérotpyes), ou aux bactériophages (lysovars).

Ce quiz explore les concepts fondamentaux de la microbiologie, incluant l'étude des micro-organismes tels que les virus et les bactéries. Vous découvrirez leur rôle crucial dans les écosystèmes et leur importance dans divers cycles biologiques. Testez vos connaissances sur ces organismes invisibles qui impactent notre vie quotidienne.