Introduction à la Microbiologie

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Questions and Answers

Quelles sont les caractéristiques qui différencient les bactéries des virus ?

Les bactéries peuvent vivre de manière autonome, les virus sont obligatoirement parasitaires. (correct)

Les bactéries ont une membrane nucléaire, les virus n'en ont pas.

Les bactéries se reproduisent par réplication, les virus par fission binaire.

Les bactéries présentent des acides nucléiques sous forme d'ARN uniquement, les virus peuvent avoir ADN ou ARN.

Comment se déroule la multiplication des bactéries ?

Par bourgeonnement.

Par fission cellulaire.

Par réplication du génome viral.

Par scissiparité. (correct)

Quelle méthode permet d'observer les bactéries vivantes ?

Microscopie optique à l'état frais. (correct)

Culture bactérienne.

Chromatographie.

Microscopie électronique.

Comment les microorganismes sont-ils classés ?

Par familles, genres puis espèces. (C) Signup and view all the answers

Quel est l'élément fondamental de la classification des microorganismes ?

L'espèce. (D) Signup and view all the answers

Quelle est la principale fonction des enzymes présentes chez les bactéries ?

Biosynthèse des métabolites et obtention d'énergie. (C) Signup and view all the answers

Quel type de microorganisme n'est pas considéré comme une cellule ?

Virus. (C) Signup and view all the answers

Quel est le mode de vie des virus ?

Ils sont obligatoirement parasitaires intra-cellulaires. (A) Signup and view all the answers

Quelle est la principale différence entre les bactéries GRAM + et GRAM - en termes de peptidoglycane?

Le peptidoglycane est le constituant majeur et dense chez les GRAM +. (A) Signup and view all the answers

Quelles sont les fonctions principales du peptidoglycane dans les bactéries?

Maintien de la morphologie et classification des bactéries. (A) Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui recouvre le peptidoglycane chez les bactéries GRAM -?

Une membrane externe de nature glucido-lipido-protéique. (A) Signup and view all the answers

Quel est le rôle de l'endotoxine lipide A des bactéries GRAM -?

Elle est liée à la virulence des bactéries. (B) Signup and view all the answers

Quel type de membrane est la membrane plasmique des bactéries?

Tri-lamellaire et détruite par les ATS et certains ATB. (B) Signup and view all the answers

Quel est le principal constituant du génome bactérien?

ADN bicaténaire formé d'un seul chromosome. (A) Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal des pilis sexuels chez les bactéries?

Ils permettent la conjugaison et le transfert génétique. (D) Signup and view all the answers

Quel est un des rôles des appendices fibrillaires rigides chez les bactéries?

Assurer l'adhésion sur les cellules épithéliales. (D) Signup and view all the answers

Quel est le critère d'identification des bactéries basé sur la forme et la position de la spore?

La forme et la position de la spore (A) Signup and view all the answers

Quel est le temps de génération dans un environnement in vivo par rapport à in vitro?

Il est généralement plus long in vivo (D) Signup and view all the answers

Quelle phase de la croissance bactérienne est caractérisée par un taux de croissance nul?

Phase de latence (D) Signup and view all the answers

Quel type de bactéries est classé comme mésophile?

Bactéries vivant à 37°C (B) Signup and view all the answers

Quels aliments sont considérés comme des besoins nutritifs constitutifs pour les bactéries?

Source de carbone, d'azote, d'ions et d'oligoéléments (A) Signup and view all the answers

Lors de la phase de ralentissement de la croissance bactérienne, quel phénomène se produit?

L'épuisement du milieu de culture (B) Signup and view all the answers

Les bactéries thermophiles se développent à quelle température minimale?

42°C (C) Signup and view all the answers

Quel est un besoin nutritif spécifique pour certaines bactéries exigeantes?

Facteurs de croissance pris exclusivement du milieu extérieur (A) Signup and view all the answers

Quel type de chromosome possède généralement les bactéries?

Chromosome circulaire unique (B) Signup and view all the answers

Quel élément génétique mobile ne se réplique pas de manière autonome?

Transposons (B) Signup and view all the answers

Quel critère est utilisé pour l'identification et la classification des bactéries?

Nombre de relations C-G (GC%) (A) Signup and view all the answers

Les mutations dans le génome bactériens sont souvent causées par:

Des substitutions de nucléotides pendant la réplication (D) Signup and view all the answers

Quel élément génétique ne peut pas être cultivé?

Les agents de la syphilis (B) Signup and view all the answers

Comment se transmet le plasmide d'une bactérie à une autre?

Par conjugaison (B) Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui caractérise les variations phénotypiques chez les bactéries?

Modifications non héréditaires et réversibles (A) Signup and view all the answers

Qu'est-ce qu'un intégron?

Un élément génétique mobile sans réplication autonome (B) Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal des enzymes de restriction?

Couper l'ADN en séquences spécifiques (A) Signup and view all the answers

Quelle est la probabilité d'une mutation spontanée se produisant lors de la réplication de l'ADN?

1 sur 1 million (D) Signup and view all the answers

Quelle est la principale utilisation de la coloration de GRAM ?

Fournir un diagnostic biologique différentiel (C) Signup and view all the answers

Quelle forme morphologique est associée à des bactéries en amas ou en groupes de raisins ?

Cocci (D) Signup and view all the answers

Quelle fonction n'est PAS assurée par la capsule bactérienne ?

Support aux antibiotiques (C) Signup and view all the answers

Quel type de coloration est utilisé principalement pour la mise en évidence de Mycobacterium tuberculosis ?

Coloration de Ziehl-Neelsen (A) Signup and view all the answers

Quelle structure est facultative chez certaines bactéries ?

Capsule bactérienne (C) Signup and view all the answers

Comment les parois bactériennes sont-elles synthétisées ?

Sous forme de sous-unités dans le cytoplasme (D) Signup and view all the answers

Quelle forme bactérienne est caractérisée par un corps cylindrique enroulé en spirale ?

Spirochètes (D) Signup and view all the answers

Quelle est l'une des quatre fonctions principales de la capsule bactérienne ?

Immunisation par des polysaccharides (B) Signup and view all the answers

Study Notes

### Introduction à la Microbiologie

Les bactéries sont des cellules nucléées dépourvues de membrane nucléaire tandis que les virus sont des éléments acellulaires.
Les bactéries ont une vie autonome extra-cellulaire et sont rarement parasitaires, tandis que les virus sont parasites intra-cellulaires obligatoires.
Les bactéries possèdent à la fois de l'ADN et de l'ARN, tandis que les virus ne possèdent que de l'ADN ou de l'ARN.
Les bactéries se multiplient par scissiparité, tandis que les virus se multiplient par réplication du génome viral en détournant la machinerie cellulaire.
Les bactéries possèdent les enzymes nécessaires à la biosynthèse des métabolites et à l'obtention d'énergie, tandis que les virus ne possèdent pas ces enzymes.

### Classification des Micro-organismes

La classification générale des micro-organismes se fait en familles, genres et espèces, l'espèce étant l'unité fondamentale regroupant des micro-organismes ayant les mêmes caractéristiques.
Au sein d'une même espèce, on peut classer les bactéries selon leur sérotype (propriétés antigéniques), biotype (propriétés biochimiques), ribotype et électrophorétype (propriétés moléculaires), antibiotype (réponse aux antibiotiques), lysotype (réponse aux bactériophages).
Il est possible de classer les agents infectieux selon une classification clinique (syndromes) ou pathogénique (infections).

### Anatomie et Structures des Bactéries

#### Moyens d'Étude

La microscopie optique permet un grossissement de 250 à 1000 fois et est réalisée sur des produits pathologiques ou des cellules bactériennes isolées.
L'observation des bactéries à l'état frais permet d'apprécier leur présence, leur agencement et leur mobilité.
La microscopie optique, après fixation et coloration, permet l'observation des bactéries tuées et d'apprécier leur forme et leur groupe.
Les colorations utilisées en microscopie optique sont :
- Le bleu de méthylène, une coloration simple permettant d'apprécier la présence et la forme des bactéries.
- La coloration de Gram, une coloration différentielle fondamentale pour le diagnostic biologique.
- La coloration de Ziehl-Neelsen, une coloration différentielle utilisée pour la mise en évidence des bacilles acido-alcoolo résistantes (BAAR), comme le Mycobactérium tuberculosis.
La microscopie électronique permet d'étudier la structure bactérienne et virale avec un grossissement de 10 000 fois.

#### Morphologie Bactérienne

La paroi bactérienne détermine trois morphologies fondamentales :
- Forme sphérique (cocci): Peuvent s'assembler en 2 (diplococci), en chaîne (streptococci) ou en amas (staphylococci).
- Forme cylindrique (bacille): Peuvent avoir des extrémités arrondies (fusiformes), renflées en massues, planes (à bout carré) ou incurvées en virgule (vibrion).
- Forme spiralée (spirochètes): Constituées d'un corps cylindrique enroulé en spirale.

#### Structure de la Cellule Bactérienne

Capsule bactérienne:
- Elément facultatif présent chez certaines bactéries.
- Formée par l'enchevêtrement de polysaccharides spécifiques.
- Assure quatre fonctions principales :
  - Virulence: Empêche la phagocytose.
  - Diagnostic rapide: Ses composants peuvent être retrouvés à l'état d'antigènes solubles dans les liquides biologiques.
  - Identification: Grâce au caractère antigénique spécifique de son type.
  - Immunisation: Ses polysaccharides sont à la base des vaccins contre les méningocoques et les pneumocoques.
Paroi bactérienne:
- Elément constant chez toutes les bactéries, sauf exceptions (ex. mycoplasmes).
- Synthétisée dans le cytoplasme sous forme de sous-unités, sous la dépendance de plusieurs enzymes (ex. PLP).
- Formée par une enveloppe interne commune dite peptidoglycane (polymère bactérien de polyosides reliés par des chaînes peptidiques).
- Sa structure varie entre les bactéries Gram + et Gram -.
  - Bactéries Gram +: Le peptidoglycane est le constituant majeur avec une structure très dense.
  - Bactéries Gram -: Le peptidoglycane (mince et peu dense) est recouvert par une membrane externe de nature glucido-lipido-protéïque correspondant à l'antigène O et à l'endotoxine des BGN. Elle contient également des porines pour le passage sélectif de certaines petites molécules.
- Assure cinq fonctions principales:
  - Classification des bactéries.
  - Maintien de la morphologie bactérienne et protection des variations de pression osmotique.
  - Site d'action de certains antibiotiques.
  - Antigénicité liée à l'antigène O (BGN) et le polyoside C (streptocoque).
  - Virulence liée au lipide A de la membrane externe (endotoxine des BGN).
Membrane plasmique: Membrane tri-lamellaire détruite par les agents tensioactifs et certains antibiotiques.
Génome bactérien:
- Constitué d'un seul chromosome (ADN bicaténaire).
- Site d'action de certains antibiotiques.
- Etudié à des fins diagnostiques ou épidémiologiques.
Appendices:
- Cils et flagelles: Assurent la mobilité.
- Pilis communs (fimbraes): Protéines fibrillaires rigides assurant l'adhésion aux cellules épithéliales (ex. E. coli et tractus urinaire).
- Glycocalix: Polymères entourant la bactérie et formant un biofilm. Assurent la protection contre les antibiotiques et l'adhésion aux cellules et supports inertes.
- Pilis sexuels: Assurent le transfert du matériel génétique lors de la conjugaison.
Spore:
- Forme de survie métaboliquement résistante à la température, aux rayonnements, aux agents chimiques et aux antibiotiques que certaines bactéries peuvent développer lorsque les conditions sont défavorables.
- La spore germe et redonne une forme végétative identique à la bactérie initiale lorsque les conditions redeviennent favorables.
- La forme et la position de la spore sont des critères d'identification des bactéries.

### Physiologie Bactérienne

#### Croissance Bactérienne

Temps de génération: Temps nécessaire au dédoublement d'une population bactérienne.
Besoins nutritifs:
- Eau.
- Aliments énergétiques.
- Aliments constitutifs: Source de carbone, d'azote, d'ions et d'oligoéléments.
- Aliments spécifiques: Facteurs de croissance chez certaines bactéries exigeantes dont l'apport se fait exclusivement à partir du milieu extérieur (ex. facteurs X et V du sang pour le genre Haemophilus). #### Étude Dynamique
La croissance bactérienne se divise en cinq phases:
- Phase de latence: Taux de croissance nul (adaptation).
- Phase exponentielle: Taux de croissance maximal.
- Phase de ralentissement: Diminution du taux de croissance à cause de l'épuisement du milieu de culture et l'accumulation des déchets toxiques.
- Phase stationnaire: Taux de croissance nul (Bactéries en multiplication = Bactéries qui meurent).
- Phase de déclin: Taux de croissance négatif.

#### Conditions Physico-Chimiques

Température:
- Bactéries mésophiles (37°C) : La plupart des bactéries pathogènes (ex. E. coli).
- Bactéries thermophiles (> 42°C): ex. Plp.
Les milieux et les conditions de culture sont choisis sur la base d'un pari biologique.
Cas particuliers:
- Chlamydia et Rickettsia: Cultivés sur des systèmes cellulaires.
- Mycobacterium tuberculosis: Cultivé sur le milieu de Lowenstein-Jensen.
- Les agents de la syphilis et de la lèpre ne sont pas cultivables.

Génétique Bactérienne

#### Matériel Génétique Bactérien

Le chromosome:
- Chromosome circulaire unique de taille variable contenant environ 3 000 gènes (de structure, de régulation...).
- Formé par l'ADN bicaténaire (2 chaines maintenues par des liaisons hydrogène clivables par chauffage = fusion ou dénaturation).
- Le nombre de relations C – G (GC%) est un critère d'identification et de classification.
- L'ADN peut être coupé par des enzymes de restriction (endonucléases) → Profil de restriction comme marqueur épidémiologique.
Eléments génétiques mobiles:
- Plasmides:
  - ADN bicaténaires extra-chromosomiques de taille variable non indispensables à la vie bactérienne.
  - Réplication autonome et transmission naturelle d'une bactérie à une autre (par conjugaison le plus souvent).
  - Support de plusieurs propriétés biologiques (résistance, production de toxines et de facteurs d'adhérence, pouvoir invasif...).
- Transposons (gènes sauteurs):
  - Séquences d'ADN capables de changer de localisation et se recombiner à une autre séquence d'ADN grâce aux séquences d'insertion sans jamais apparaître à l'état libre.
  - Pas de réplication autonome.
  - Portent des gènes codant pour la transposition et d'autres codant pour d'autres propriétés dont la résistance aux ATB.
- Intégrons (gènes cassettes):
  - Eléments génétiques spécifiques aux bactéries, de taille variable, véhiculés par le chromosome, les plasmides ou les transposons.
  - Pas de réplication autonome.
  - Comporte des systèmes de capture, d'expression et de dissémination des gènes sous forme de cassettes (éléments mobiles capables d'être intégrés ou excisés grâce à une intégrase).
  - Codent pour des fonctions variables dont la résistance aux ATB (mais pas pour le mouvement).

#### Variations Génétiques

Variations phénotypiques:
- Modifications induites, réversibles et non héréditaires permettant l'adaptation de la population bactérienne aux conditions extérieures.
- Leur mécanisme est en relation avec les gènes régulateurs qui provoque une modification de l'expression des gènes sans modification du génome.
Variations génotypiques:
- Mutations (autonomes):
  - Modifications rares (probabilité entre 2 divisions → 10-6), stables (héréditaires), spontanées (indépendantes des ATB), et spécifiques (ne touche qu'un seul caractère) le plus souvent à cause d'une substitution de nucléotides au moment de la réplication d'ADN.

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Description

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