3. Les bactéries
3.2 Classification des bactéries
3. Les bactéries
3.1 Généralités
Les bactéries sont des micro-organismes monocellulaires sans noyau (procaryote), elles sont microscopiques, leur dimension est de l’ordre du micromètre (0,5-5μm). Les bactéries peuvent être saprophytes ou parasites [165], parmi les plus communément rencontrées, on trouve les Salmonelles et les Shigella qui sont respectivement des entérobactéries mobiles et immobiles. Escherichia Coli est l'une des espèces bactérienne la plus souvent rencontrée en pathologie infectieuse humaine. Des germes témoins de contamination fécale sont communément utilisés pour contrôler la qualité relative d'une eau, ce sont les coliformes thermotolérants, parmi ces germes on cite les coliformes fécaux, les streptocoques fécaux et les clostrodiums [166].
Les bactéries sont utilisées pour fabriquer des produits médicaux importants tels que des vaccins, des vitamines (ex: la riboflavine et la vitamine B12), des antibiotiques (ex: la polymyxine et la bacitracine) et des stéroïdes. Les techniques de génie génétique ont rendu possible l'utilisation d’Escherichia coli, une bactérie à croissance rapide, dans la production de l'insuline et de l'interféron.
3.2 Classification des bactéries
3.2.1 Classification selon la forme
Bien qu'il existe des milliers d'espèces différentes de bactéries, la plupart d'entre elles se répartissent en trois morphologies principales: sphérique, tiges ou spiral. Il existe aussi des bactéries en forme de fuseau ou incurvées [Figure I.11].
̇ Bactéries sphériques
: les coques ou cocci ̇ Bactéries en forme de bâtonnets
bât t
: les bacilles ̇ Bactéries de forme spiralées : les spirilles ̇ Bactéries incurvées : les vibrions ̇ bactéries en forme de fuseau : les fusiformes
"
(a)
(b)
(d) (e) (c)
Figure I.11: Différentes formes des bactéries, (a) sphérique, (b) bâtonnet, (c) incurvée, (d)
spiralée et (e) fuseau
3.2.2 Classification selon la structure de la paroi : Bactérie Gram+ et Gram-
En 1884, un médecin danois Christian Gram, classe les bactéries en deux grands groupes: bactéries Gram-positives (Gram+) et bactéries Gram-négatives (Gram-) [Figure
I.12]. Cette méthode consiste à colorer les cellules par le violet de gentiane et les laissés
réagir pendant quelques minutes. Le nom violet de gentiane est le nom commun donné au mélange de méthyl violets 2B, 6B et 10B selon que la molécule contient 4, 5 ou 6 groupements méthyle [Figure I.13]. Ce colorant va traverser les parois et membranes des bactéries et se fixer dans leurs cytoplasmes, à cette étape toutes les cellules sont colorées en violet. Ces bactéries sont par la suite traitées par l’éthanol : si la coloration reste violette alors la bactérie est dite Gram+, si la coloration devient rose alors la bactérie est Gram-. En effet, la bactérie Gram- a une paroi pauvre en peptidoglycanes donc plus fine,
"
qui va laisser passer l'alcool, et qui décolorera le cytoplasme en éliminant le violet de gentiane. Au contraire, pour les bactéries Gram+ la paroi constitue une barrière imperméable à l'alcool car elle est composée d'une couche de peptidoglycanes plus épaisse. Elles resteront alors de couleur violette.
Les bactéries Gram+ : la paroi se présente sous forme d’une couche homogène de
peptidoglycane et d’acide téchoïque (20 à 80 nm dépaisseur). Pour de nombreuses bactéries Gram+ l'épaisseur de la couche de peptidoglycane représente à peu près 80% de la paroi cellulaire. Le reste (10 à 20%) est formé d'acides téchoïques, et de quantités mineures de lipides, de protéines et de lipopolysaccharides.
Les bactéries Gram- : la paroi est une couche mince de peptidoglycane (2 à 6 nm)
entourée par une membrane externe d'environ 6 à 18 nm d'épaisseur composée de lipopolysaccharides (50%), phospholipides (35%) et lipoprotéines (15%). Cette couche externe est traversée par des porines qui sont des trimères protéique constituant des pores rendant cette structure perméable. Les bactéries Gram- sont plus résistantes à de nombreux agents chimiques que les bactéries Gram+ [167].
Les mycobactéries : sont considérées comme des bactéries à Gram positif mais leur
paroi a une structure très spéciale.
Figure I.12: Structures de la membrane et de la paroi chez les bactérie Gram+/Gram-
"
Figure I.13: Structure chimique du violet de gentiane (méthyl violet 10B)
3.2.3 Classification selon la température optimale de croissance
̇ Bactéries mésophiles
(ex: Escherichia coli) : température de croissance proche de celle du corps humain (37°C).
̇ Bactéries thermophiles
(ex: Thermus aquaticus) : températures de croissance comprises entre 45°C et 70°C.
̇ Bactéries hyperthermophiles
(ex: Archaea) : température de croissance supérieure à 80°C. ̇ Bactéries psychrophiles
(ex: Arthrobacter) : températures de croissance proches de 0°C. ̇ Bactéries psychrotrophes
(ex:Pseudomonas) : températures de développement optimal de 20 à 30°C (peuvent vivre et se développer à 0°C.
3.3 Structure d’une bactérie
Les bactéries sont délimitées par une membrane cytoplasmique et contiennent tous les éléments nécessaires à leur reproduction. Elles possèdent une paroi, parfois une capsule, et sont munies d’un ou plusieurs flagelles. Leur chromosome, une unique molécule d’ADN circulaire, est libre dans la cellule. En plus les bactéries comportent des ribosomes, des plasmides et des pilis [Figure I.13].
La paroi cellulaire : c’est une enveloppe rigide plus ou moins épaisse présente chez
toutes les bactéries. Elle constitue le squelette externe et est responsable de la forme de la bactérie.
"
La capsule : c’est une substance visqueuse, plus ou moins épaisse qui entoure la paroi
cellulaire. Elle permet à la bactérie d'adhérer plus facilement aux autres êtres vivants tout en la protégeant de la phagocytose.
Le cytoplasme : est un hydrogel colloïdal, constitué d’un milieu plus ou moins homogène
contenant des ribosomes, des plasmides, des pigments, des vacuoles à gaz et des substances de réserves qui sont des stocks de nutriments sous forme de glycogène, amidon ou poly-b-hydroxybutyrate (PBH).
Les flagelles : sont des filaments longs et très fins servant au déplacement de plusieurs
sortes de bactéries. Le nombre et la position des flagelles constituent un critère de classification des bactéries à flagelles.
Les pilis : sont des filaments courts possédés par beaucoup de bactéries. Ils permettent
aux bactéries de se fixer sur différentes surfaces pour qu’elles puissent se nourrir. De plus, les pilis sexuels servent à établir le transfert de matériel génétique au cours d’un processus nommé « conjugaison ».
Nucleoide (appareil nucléaire) : formé d’un seul chromosome sous forme de filament
d'ADN non entouré par une membrane. Il constitue le matériel génétique de la bactérie.
Les plasmides : les bactéries contiennent souvent un ou plusieurs plasmides, qui sont
des molécules d’ADN. Ces plasmides peuvent conférer certains avantages aux bactéries, comme la résistance à des antibiotiques ou des facteurs de virulence.
Les ribosomes : sont de très fines granulations servant à la synthèse des protéines
bactériennes.
Figure I.14: Structure d’une cellule bactérienne [169]