Chapitre 3. La cellule bactérienne PDF

La cellule bactérienne I- Forme et groupements 1. Principale forme des bactéries 2 formes : coque (ronde) ou bacille (non ronde) 2. Principaux groupements Le groupement se remarque mieux quand les bactéries sont en bouillon (milieu liquide...

La cellule bactérienne I- Forme et groupements 1. Principale forme des bactéries 2 formes : coque (ronde) ou bacille (non ronde) 2. Principaux groupements Le groupement se remarque mieux quand les bactéries sont en bouillon (milieu liquide) : - Diploque - Amas - Diploque capsulé - Chaînette de cocci = streptocoque II - Comment observer la forme et les groupements On observe les groupements sous forme d\'état frais → 1 goutte de suspension de bactérie vivante. La coloration de Gram permet aussi d\'observer les différentes formes de groupements. 2. Couleur violette : paroi épaisse donc bactérie gram + Couleur rose : paroi mince donc bactérie gram- Coloration du cytoplasme = reflet de l'épaisseur de la paroi Il utilise 3 colorants et de l\'alcool 100. 2. - Étape 1- Frotti :étalement + fixation de cellules par déshydratation (séchage 1 nuit, flambage alcool 100 - Étape 2- Colorant n°1 : 1min il entre dans le cytoplasme - Étape 3- Mordançage : 1 min le lugol entre dans le cytoplasme il ancre la couleur violette - Étape 4- Décoloration : Alcool 100 : 10s il entre dans le cytoplasme si la paroi est mince - Étape 5- Contre coloration : 1 min la fuchsine entre dans le cytoplasme - Étape 6- Séchage de la lame puis huile à immersion - Étape 7- Observation objectif x 100 (G x1000) + Diaphragme ouvert + Condenseur monté 2. 3. Coloration de Ziehl-Nielsen et BAAR Certaines bactéries se colorent mal au Gram et certaines résistent à une coloration en présence d\'acide et d\'alcool. C\'est le cas des mycobactéries dites BAAR. BAAR = Bacilles Acido-Alcoolo-Résistants 2. 4. Utilité de la coloration de Gram La coloration de Gram colore le cytoplasme elle permet de décrire et de classer les bactéries selon : - Forme - Groupement - Structure de la paroi : mince/épaisse **/!\\** La coloration de Gram ne colore pas : - La paroi - Les flagelles (si on veut les colorer il faut une coloration spécifique. - La capsule,slime,... - Les spores **/!\\** On ne peut pas observer la mobilité en coloration gram car les bactéries sont mortes. 2. 5. Bilan coloration des bactéries Une coloration est une étude microscopique qui : - Permet de visualiser la forme et le groupement d'une bactérie - Permet de visualiser certaines structures - Permet de s'orienter dans la classification Attention : Ne permet pas de déterminer la mobilité d'une bactérie si la coloration est faite avec un frotti bactérien : Frotti : étalement de cellules fixées sur une lame... les bactéries ne peuvent pas bouger. III- Les observations macroscopiques Au niveau macroscopique on observe l\'aspect des colonie et l\'aspect des bouillons. 1. Etude macroscopique Différentes formes vue de dessus : - Ronde - Irrégulière Taille : - Petite \ 6mm Forme vue de profil : - Plate - Semi-bombée - Bombée Qualification du bord : - Régulier =Lisse - Dentelé Cette étude se fait sur des colonies isolées : On note si la colonie est pigmentée, on note à travers la lumière si elle est translucide ou opaque. Un staphylococcus fait toujours des petites colonies opaque et les streptococcus sont translucide 2. Conclusion sur la macroscopie des colonies Les colonies peuvent être de type S,M ou R ce sont des abréviation permettant de résumer un ensemble d\'aspect. S : bord régulier, surface lisse et brillante, crémeuse S en bouillon M : bord régulier, surface lisse et brillante, muqueuse R : bord irrégulier, surface irrégulière et mate, sèche R en bouillon Une bactérie formant des colonies de type S donne une suspension homogène. IV- Les 2 modes majeurs de vie des bactéries Mode planctonique : Elles sont isolées les unes des autres. Elles sont libres dans le milieu. Elles ne sont liées à aucun support. Cas typique : milieu liquide Mode de vie permettant le déplacement : - passif : mouvement de l'eau - actif : mobilité (flagelles,...) Mode coloniale : Elles sont accolées les unes des autres. Elles vivent en agrégat. Elles sont liées à un support. Cas + 90% des bactéries en milieu naturel Mode de vie limitant le déplacement. Mode de vie où les unicellulaires adoptent un comportement proche de celui d'un tissu pluricellulaire. 1. Mode coloniale ou Sessile Les bactéries qui vivent en communauté sont 100% identiques et vivent la plus part du temps avec d\'autres bactérie et/ou d\'autres organisme. Elles peuvent être +/- Molle, on les cultive en gélose nutritive en boite de Petri. Elle peuvent aussi être dur, inerte ou vivante, elles formeront un biofilms. 2. Biofilms Communauté de bactéries formant généralement une mince couche visqueuse sur une surface naturelle (dent, rocher,...) ou artificiel (cathéter, prothèse,...). Mode de protection : survie dans un environnement hostile : - Facilite la virulence - Les bactéries changent de physiologie - échange de gènes facilité - résistance accrue aux antibiotiques, à la phagocytose,... - Les bactéries cohabitent avec des protistes, des algues,... dans le biofilm V- Vocabulaire et techniques classiques de la manipulation des bactéries 1. Voit-on les bactéries ? Les bactéries ne sont pas visibles à l'œil nu SAUF si elles sont très nombreuses. **/!\\** Limpide est différent de stérile. Stérile : Aucune forme de vie ≤ 10 puissance 6 b/ml → concentration de bactérie pour que ça soit limpide b = bactérie 1 colonie visible \> 10 puissance 8 bactérie 2. Règles de l\'asepsie Asepsie n\'est pas synonyme de stérile. Asepsie : ensemble des moyens pris pour empêcher la contamination d'objets, de substances, d'organismes ou de locaux préalablement désinfectés Transfert aseptique : condition caractérisée par l'absence de microorganisme dans un endroit donné. 3. Notion d\'ensemencement de contamination Ensemencement : Apport volontaire de bactéries dans un milieu de culture liquide ou solide Contamination : Apport involontaire de bactéries dans un milieu de culture La contamination s\'oppose donc à l\'ensemencement. 4. Ensemencement d\'un milieu liquide ou bouillon But : obtenir des bactéries en suspension I Intérêts : - permet l'étude microscopique : Forme, Groupement, Mobilité, parfois pigment - permet de réaliser des tests d'identification Attention : les bactéries forment une suspension pas une solution... 5. Ensemencement d\'un milieu solide = Isolement sur gélose But : obtenir des colonies isolées Intérêts : - permet l'étude macroscopique : Forme, Pigment, Consistance, Opacité,... - permet d'observer si les colonies sont toutes identiques - permet d'obtenir des cultures pures - permet de disposer de bactéries sous forme de colonies pour faire des tests d'identification : macroscopie, test de Lancefield, ensemencement de gélose Viande-Foie, TABLEAU PAR ❤️❤️❤️❤️❤️❤ VI- Taxonomie ou classification ou systématique Taxonomie = grec : ordre - distribuer = Science de la classification L'ensemble des principes et théories qui permettent de classer et de valider le classement des organismes Classification : on classe avec des similarités ; aujourd'hui SEQUENCE ADN +++ - biologie moléculaire, biochimie - morphologie, mobilité, type respiratoire - écologie, physiologie Nomenclature : on donne un nom Identification : on détermine quel est la famille, le genre, l'espèce Unité de la classification : l'espèce VII- Échelon hiérarchique des bactéries VIII- Nomenclature binomiale Chaque espèce est désignée par deux mots : Le genre est un nom latin en italic on l'écrit en MAJUSCULE. On écrit le nom d\'espèce en minuscule. Il n\'y a pas de règle pour le choix du nom. On site toujours la bactérie en entier avant d\'abréger son nom. /!\\ Pas d\'accent sur les noms latin. VIII -- Classification des bactéries Classification génotypique : année 70 1. - même espèce =\> + 70% identité de séquence, - taux de GC% : (C+G)/(A+T+C+G) x 100 Classification phylogénétique ou phylétique : *Phylo : tribu - génétique : origine* - ARN 16S / ARN 18S (eucaryote) - année \> 80 Classification phénétique : la + ancienne → Forme, Gram, Mobilité, Pathogénicité,... Définition de l\'espèce et l\'originalité des bactéries : L\'espèce est l\'entité fondamentale des classifications, qui réunit les êtres vivants présentant un ensemble de caractéristiques communes : - morphologiques, - anatomiques, - physiologiques, - biochimiques - génétiques Les espèces sont regroupées en genres et divisées en sous-espèces Une espèce bactérienne peut être définie comme le rassemblement des souches ayant des relations ADN/ADN qui se traduisent par des valeurs d'hybridation \> 70% et un GC% à peu près identique. Espèce Groupe d\'êtres vivants pouvant se reproduire entre eux (interfécondité) et dont la descendance est fertile **/!\\** non applicable aux bactéries Souches: groupe de bactéries issues d'une même cellule mère et présentant une particularité identifiable au sein de l'espèce IX- Besoin élémentaires du vivant 1. Rappels des besoins élémentaires du vivant - Le vivant a des molécules bâties sur les 4 atomes suivants - Le Carbone : C - L'Azote : N - Le Soufre : S - Le Phosphate : P - Le vivant a impérativement besoin - d'eau : H2O - de sel : NaCl - d'ions dits encore minéraux et d'oligoéléments : Calcium, Chlore, Magnésium, Potassium, SO42- , Mn, Co, Cu, Ni, Zn, Fe, Sn, Se, Mo, Fe, I,... 2. Source des besoins non carbonés d\'une bactérie Une solution saline avec les sels minéraux suivant suffit le plus souvent : - PO4HK2 , PO4H2K : pH, source de P - ClNH4+ : ions ammonium - MgSO4 : ions sulfate FeSO4 - NaCl : sel MnCl2 - Eau : apporte O et H + des sels minéraux et oligoéléments 3. Source de carbone d\'une bactérie Bactérie hétérotrophe : - Molécule organique - Phototrophe - Cultive sur milieu minimum - Auxotrophes - Besoin de facteur particulier elle ne sait pas cultiver sur milieu minimum 4. Source d\'énergie d\'une bactérie Besoin d\'ATP ! Bactérie chimiotrophe : La matière chimique est oxydée en ATP : → matière chimique type minérale (H2S, NH4+,\...) Elles sont litotrophe → Matière chimique type organique : Elles, sont organotrophe Phototrophe : l\'énergie lumineuse est transformée en ATP X- Les 4 principaux types trophiques bactériens : - Autotrophe Photo-lithotrophes - Hétérotrophes Photo-organotrophes - Autotrophes Chimio-lithotrophes - Hétérotrophe chimio organotrophe, la plus part des bactéries non photosynthétique c\'est la raison pour laquelle la source de carbone et d\'énergie seront généralement les mêmes. Beaucoup de ces bactéries ont un intérêt médical, il y a beaucoup d'archées et beaucoup de protistes et de champignons