MCB2956 H2025 Microbiologie Générale PDF

MCB2956 H2025 Microbiologie générale Responsable du cours : Louis de Repentigny, MD [email protected] Coordonnateur de laboratoire: Nadia Labbaci [email protected] Documents obligat...

MCB2956 H2025 Microbiologie générale Responsable du cours : Louis de Repentigny, MD [email protected] Coordonnateur de laboratoire: Nadia Labbaci [email protected] Documents obligatoires: - Manuel de travaux pratiques, disponible sur Studium - Notes de cours, disponibles sur Studium Manuels recommandés: - Microbiologie, Prescott, Willey, Sherwood et Woolverton 5e édition (2018). De Boeck Supérieur. - Introduction à la microbiologie alimentaire, Lacasse D. 2e édition rev et corr (2007). Montréal: Éditions Saint-Martin.  MCB2956 H2025 Microbiologie générale Cours théoriques et travaux pratiques en présentiel Évaluations: 20 février 2025: 30% examen intra à choix multiples (couvrant les cours théoriques du 9 janvier au 13 février, inclusivement) 24 avril 2025: 50% examen final à choix multiples (couvrant les cours théoriques du 27 février au 10 avril, inclusivement, et les TP) 20% travaux pratiques et rapports  Travaux pratiques MCB2956 Lieu: Salle T-600, Pavillon Roger-Gaudry Chargement…  MCB2956 Le monde microbien  Microbiologie Définitions de la microbiologie Sens strict : Science qui étudie les organismes microscopiques Chargement… Source: http://gened.emc.maricopa.edu/bio/bio181/BIOBK/BioBookCELL2.html Sens large : Science qui se définit par les techniques qu’elle emploie Microbiologie: présence médiatique Microbiologie Microbiologie  Microbiologie Domaines d’étude : Bactériologie Mycologie Phycologie (algues) Protozoologie Virologie Impacts des microorganismes sur les activités humaines:  Impacts positifs des microorganismes Chez l’Homme Dans la nature Chargement… Impacts négatifs chez l’Homme et dans la nature  La cellule Définition simple: Le plus petit dénominateur commun de la matière vivante. Propriétés des cellules : Métabolisme: Les nutriments prélevés dans l’environnement sont transformés dans la cellule et les déchets sont éliminés dans l’environnement. La cellule est un système ouvert. Reproduction: Les éléments chimiques de l’environnement se transforment en de nouvelles cellules sous la conduite de cellules préexistantes. Différentiation: La formation d’une nouvelle structure cellulaire. Communication: Les cellules communiquent ou interagissent par des échanges de molécules chimiques. Mouvement: Les cellules possèdent diverses formes de motilité (déplacement de cellules et/ou mouvements internes). Évolution: Les cellules contiennent des gènes et évoluent, présentant de nouvelles propriétés biologiques.  Cellules eucaryotes et procaryotes Comparaison entre procaryotes et eucaryotes Source :http://micro.magnet.fsu.edu/cells/bacteriacell.html Source : http://micro.magnet.fsu.edu/cells/animalcell.html  Classification des organismes vivants Les premières classifications: A- Carl von Linné (1735): 2 règnes: 1) Plantes (immobiles et photosynthétiques) 2) Animaux (mobiles et non-photosynthétiques) Difficultés de classification à la suite de la découverte du monde microscopique: Les algues (photosynthétiques) et les champignons (non-photosynthétiques) sont classés parmi les plantes car les deux sont immobiles 1) L’euglène possède des flagelles et utilise la photosynthèse. Donc, classé comme ANIMAL par les zoologistes et PLANTE par les botanistes Les bactéries furent au départ considérées comme des plantes car elles possèdent une paroi cellulaire rigide. B- Haeckel (1866): 3 règnes 1) Plantes (Plantes à graines, fougères, …) 2) Animaux (Vertébrés et invertébrés) 3) Protistes (Algues, champignons, bactéries, protozoaires) Fondé sur l’organisation biologique: unicellulaire, pluricellulaire, différentiation tissulaire,…  Classification des organismes vivants (suite) Vue moderne: C- Whittaker (1969) 5 règnes : 1) Monères (Bactéries) 2) Protistes (Algues, protozoaires) 3) Mycètes (Champignons, levures) 4) Plantes 5) Animaux Fondé sur : - Le type de cellule: procaryote ou eucaryote - L’organisation biologique: unicellulaire, solitaire et en colonie ou pluricellulaire - Le type de nutrition: autotrophe (source de carbone = principalement CO2) hétérotrophe (source de carbone = principalement des molécules organiques réduites) Où classe-t-on les virus? Matériel génétique (ADN ou ARN) entouré d’un manteau protéique (capside) Parasites intracellulaires obligatoires et ne sont pas considérés comme des cellules Ils sont donc non vivants, mais quand même considérés comme des microorganismes  Classification des organismes vivants (suite) Les 5 règnes de Whittaker TYPE NIVEAU RÈGNE CELLULAIRE D’ORGANISATION NUTRITION REPRÉSENTANTS Archéobactéries Autotrophe ou Cyanobactéries MONÈRES Procaryote Unicellulaire hétérotrophe Eubactéries Algues Unicellulaire (quelques Autotrophe ou Protozoaires PROTISTES Eucaryote pluricellulaires) hétérotrophe Myxomycètes Zygomycètes Ascomycètes Basidiomycètes Pluricellulaire Levures MYCÈTES Eucaryote (quelques unicellulaires) Hétérotrophe Lichens etc Invasculaires PLANTES Eucaryote Pluricellulaires Autotrophe Vasculaires Invertébrés ANIMAUX Eucaryote Pluricellulaires Hétérotrophe Vertébrés  Classification des organismes vivants (suite) D- Vue moderne: Classification basée sur des caractères moléculaires (Woese, 1990) Cette nouvelle classification suggère de nouvelles relations phylogénétiques: - Tous les organismes vivants seraient issus d'un ancêtre commun auquel on a donné le nom de progénote - Tous les organismes vivants pourraient être classés en trois grands règnes différents : eubactéries (Bacteria) archéobactéries (Archaea), et eucaryotes (Eucarya) - Les mitochondries et les chloroplastes proviendraient, par endosymbiose, de bactéries aérobies et photosynthétiques, respectivement - Les Archaea seraient phylogénétiquement plus proches des Eukarya que des Bacteria  3 domaines primaires Bacteria, Archéa et Eucaryotes Classification au niveau moléculaire (ARN 16S) Brock 2007, p.27 Description comparative des 3 domaines primaires TYPES DE CELLULE PROCARYOTES EUCARYOTES DOMAINES Bacteria Archaea Eucarya Cyanobactéries, Méthanogènes Protistes Gram + et Gram - Halophiles Mycètes Streptocoques, Hyperthermophiles Plantes et Animaux ORGANISMES Staphylocoques etc. 1 à 10 µm de longueur 1 à 10 µm de longueur 10 à 100 µm de longueur DIMENSIONS (en moyenne) (en moyenne) (en moyenne) Peptidoglycane Pseudopeptidoglycane Polysaccharides (plantes) PAROI CELLULAIRE Chitine (mycètes) Chaînes d’acides gras Chaînes d’acides gras Chaînes d’acides gras linéaires linéaires liées au glycérol ramifiées liées au glycérol liées au glycérol par des MEMBRANE CELLULAIRE par des liaisons ester par des liaisons éther liaisons ester Peu d’organelles Peu d’organelles Noyau, mitochondries, Pas de noyau Pas de noyau chloroplastes, Réticulum Inclusions, ribosomes, Inclusions, ribosomes, endoplasmique, Golgi, ORGANELLES Flagelles, Pili Flagelles lysosomes, peroxysomes Bicaténaire. Bicaténaire. Bicaténaire. Circulaire et dans le Circulaire et dans le Très long, linéaire avec nucléoïde. nucléoïde. beaucoup de régions codant Superhélices. Superhélices. pour aucune protéine ou Associé à des protéines un Associé à des protéines aucun ARN (Introns). peu semblables aux similaires aux histones des Associé aux histones. Limité histones des Eucarya. Eucarya. par l’enveloppe nucléaire. Pas d’introns. Présence d’introns. Organisé en chromosomes. Généralement 1 seul Généralement 1 seul Génome important chromosome. chromosome. ADN Plasmides, Génome petit Plasmides, Génome petit  Structure hiérarchique en taxonomie Domain Bacteria e Phylu Proteobacteria m Classe aa-protéobactéries bb-protéobactéries gg- dd- ee- protéobactéries protéobactéries protéobactéries Ordre Chromatiales Thiotrichales Legionellales Pseudomonadales Vibrionales Enterobacteriales Pasteurellales Famille Enterobacteriaceae Genre Enterobacter Escherichia Klebsiella Proteus Salmonella Serratia Shigella Yersinia Espèc S. boydii S. dysenteriae S. flexneri S. sonnei e Prescott, 2002, p425  Génération spontanée… Lazzaro Spallanzani (1729-1799) attaque la théorie de la génération spontanée en ce qui concerne les microorganismes  Génération spontanée… Louis Pasteur (1822-1895) réfute la théorie de la génération spontanée en ce qui concerne les microorganismes Brock 2007, p.12  Aperçu historique (suite) Robert Koch (1843-1910) - Méthodes de culture pure - Démontre que les microorganismes peuvent causer des maladies Hans Christian Gram (1884) - Coloration de Gram (classification des bactéries) Joseph Lister (1827-1912) - Méthodes antiseptiques : Se laver les mains Stériliser les outils avant opérations Prescott, 1995, p.10 Alexander Fleming (1881-1955) - Découverte de la pénicilline (accidentelle) Postulats de Koch Brock 2007, p.13  Aperçu historique (suite) Robert Koch (1843-1910) - Méthodes de culture pure - Démontre que les microorganismes peuvent causer des maladies Hans Christian Gram (1884) Chargement… - Coloration de Gram (classification des bactéries) Joseph Lister (1827-1912) - Méthodes antiseptiques : Se laver les mains Stériliser les outils avant opérations Prescott, 1995, p.10 Alexander Fleming (1881-1955) - Découverte de la pénicilline (accidentelle)  Caractéristiques des bactéries Règne des monères Petites cellules (1-10m mm) S’adaptent très facilement Paroi bactérienne Peu d’organelles Petit génome Colonisent toutes sortes d’environnements Dominent en nombre et par leur activité métabolique la biosphère Passent malgré tout inaperçues Grande majorité est cependant inoffensive Décomposent les organismes morts et recyclent ainsi les éléments chimiques vitaux Les eucaryotes ont besoin des procaryotes pour vivre mais le contraire n’est pas nécessairement vrai  Morphologie bactérienne Sphériques ou ovoïdes (coques; du latin coccus/cocci) Diplocoques (ex. : Neisseria) Longues chaînes (ex. : Streptococcus) Grappes de raisins (ex. : Staphylococcus) Tétrades carrées de 4 cellules (ex. : Micrococcus) Cubes de 8 cellules (ex. : Sarcina). Bâtonnets (bacilles) Certains très courts et très larges (Ex. :coccobacilles) Solitaires ou attachés ensemble après la division cellulaire (en paires, en chaînes). Incurvés comme une parenthèse (ex. : Vibrio) Hélice ou spirale Spirilles (rigides) Spirochètes (flexibles) Bactéries bourgeonnantes et appendiculées Bactéries filamenteuses Actinomycètes  Morphologie et dimensions Source : http://www.grunenthal.com/html/knowledgebase/antibiotica/content_pages/main_files/anti_1_2_1.html