Contenu du chapitre Deux (partie 1)
1. Les techniques d’observation de la cellule bactérienne
1.1 Le microscope optique
1.2 Le microscope à fluorescence 1.3 Le microscope électronique
2. La morphologie de la cellule bactérienne 2.1 L’examen microscopique directe ou à l’état frais 2.2 L’examen microscopique après coloration
2.2.1 Les types de colorations 2.2.2 Les étapes de la coloration
2.3 Les formes et les arrangements des cellules bactérienne
Chapitre Deux : La Cellule bactérienne
UFM Constantine. Faculté SNV
Filière Sciences Biologiques L2 Sciences Biologiques.
4ème Semestre. UEF : Microbiologie
Chapitre Deux : La Cellule bactérienne
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Pour observer une cellule bactérienne, il faut se munir d’un microscope.
Il existe plusieurs types de microscopes. Les plus utilisés en microbiologie sont :
le microscope optique, le microscope à fluorescence, et les microscopes électroniques (microscope électronique à transmission et le microscope électronique à balayage)
1. Les techniques d’observation de la cellule bactérienne
Le microscope optique (MO) utilise la lumière visible pour examiner les microorganismes, de même que certains de leurs détails. L’image produite est agrandies par une série de lentilles de verre parfaitement polies.
1.1 Le microscope optique
Pour calculer le grossissement total d’un échantillon, on multiplie le grossissement de l’objectif par celui de l’oculaire.
objectif 10X : grossissement total de 100 fois (exemple : l’observation des levures) objectif 40X : grossissement total de 400 fois (exemple : l’observation des bactéries) Objectif 100X (à immersion) : grossissement totale de 1000 fois (exemple :
l’observation des bactéries après coloration de Gram)
Il s’appuie sur la fluorescence:
La substance absorbe la lumière UV (longueurs d’onde courtes) et émet de la lumière visible (longueurs d’onde longues).
Le microorganisme marqué au fluorochrome apparaît luminescent et brillant sur fond noir.
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Très utilisé pour le diagnostic microbiologique de la tuberculose. Mycobacterium tuberculosis apparait en jaune vif sur un fond noir après coloration à l’auramine.
1.2 Le microscope à fluorescence
Ce type de microscope éclaire l’échantillon au moyen d’un faisceau d’électrons libres qui se déplacent sous la forme d’ondes (100000 fois plus petits que les longueurs d’ondes de la lumière visible).
Les microscopes électronique fournissent toujours des images en noir et blanc.
Les lentilles sont de nature électromagnétique.
Les microscopes électroniques sont plus utilisés pour l’examen des objets qui mesurent moins de 0,2 µm comme les virus ou les structures internes des cellules.
1.3 Le microscope électronique
Bactériophages TPA4 (Oulmi, 2014)
Le microscope électronique à transmission (MET) Son pouvoir grossissant est de 10000 à 100000 X.
Il peut distinguer des objets rapprochés de 2,5 nm
le spécimen est déposé
sur une grille en cuivre
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On utilise comme colorant, les sels de métaux lourd tel que le plomb et l’osmium.
Inconvénients:
Seules les coupes de spécimen très mince (environ 100 nm) donnent de bons résultats.
Il donne des images à deux dimensions seulement.
L’échantillon doit être fixé et déshydraté donc des
microorganismes tués et déformés. Tsukamurella (Oulmi, 2014)
Le microscope électronique à balayage (MEB) Son pouvoir grossissant est de 1000 à 10000 X.
Il peut distinguer des objets rapprochés de 10 nm.
Il fourni des images à trois dimensions.
Les électrons traversent les lentilles électromagnétiques et ils sont dirigés de façon à frôler la surface du spécimen.
Pour rendre l’échantillon conducteur électrique, on le saupoudre de poudre d’or.
On l’utilise pour :
- observer la morphologie et étudier la structure externe des cellules intactes et des virus,
- examiner les micro- organismes dans leur environnement naturel.
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2. La morphologie de la cellule bactérienne
On peut observer les bactéries à partir de :
Milieu de culture solide Milieu de culture liquide Examen microscopique Examen direct
Examen à l’état frais Examen après coloration
2.1 L’examen microscopique directe ou à l’état frais
L’observation des cellules vivantes, réalisée entre lame et lamelle.
Le but est de déterminer :
la diversité de la population microbienne la(les) forme(s) de(des) cellule(s)
la mobilité,
le mode de regroupement.
Examen cytobactériologique des urines
Un seul colorant
On peut ajouter un mordant afin d’intensifier la coloration.
Le but est de déterminer : la diversité de la population microbienne,
la forme de(des) cellule(s), le mode de regroupement.
Exemple : coloration au bleu de méthylène, coloration à la
fuchsine.
Deux colorant ou plus
Les colorants agissent avec les bactéries selon leur affinité tinctoriale.
Ce type de coloration nécessitent une étape de décoloration.
Le but est de déterminer :
la diversité de la population microbienne, la forme de(des) cellule(s), le mode de
regroupement et surtout le caractère tinctoriale.
Exemple : La coloration de Gram et la coloration de Ziehel Neelsen.
Exemple : coloration des endospores, des flagelles et des capsules.
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2.2 L’examen microscopique après coloration 2.2.1 Les types de colorations
coloration simple
Coloration différentielle ou coloration complexe
Coloration de structures spécifiques
Sur une lame propre, il faut étendre une mince couche de l’échantillon à analyser contenant les microorganismes. Il faut respecter les conditions d’asepsie totale. Le frottis doit être séché à l’air à proximité du bec bunzen.
2.2.2 Les étapes de la coloration a/ La préparation des frottis
On fixe le frottis par passage rapide (plusieurs fois) au dessus de la flamme d’un bec bunsen.
Cette opération entraine à la fois, la mort du microorganisme et son adhérence à la lame. Elle préserve certaines structures cellulaire dans leurs état naturel et ne les déforme que très peu.
b/ La fixation des frottis
On couvre le frottis par un colorant, on le laisse agir puis on rince avec de l’eau.
Les colorants se fixent aux cellules par des liaisons chimiques. Certains colorants sont des sels composés d’ions positifs (colorant basique) ou d’ions négatifs (colorant acide) qui se lient aux cellules par interaction ionique.
à pH neutre, les bactéries sont légèrement chargées négativement.
c/ La coloration
2.3 Les formes et les arrangements des cellules bactériennes
En bactériologie, nous avons trois principales formes de la cellule bactérienne : La forme sphérique ou cocoïdes (les cocci ou coccus au singulier);
La forme bâtonnet ou cylindrique (les bacilles) ;
La forme spirale ou hélicoidales (les spirilles qui ne sont jamais droites)
Remarque : En plus de ces bactéries monomorphes (conserve toujours la même forme), nous avons des bactéries pléomorphes qui peuvent se présenter sous plusieurs formes plutôt que sur une seule. Exemple les bactéries du genre Corynebacterium.
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Certaines bactéries sont associées en filaments ramifiés ou non formant un mycélium comme est le cas du groupe bactérien appelé Actinomycètes
Les diplocoques : groupés par paires
Les streptocoques : forment des chaînettes
Les tétrades : se divisent sur deux plans et constituent des groupes de quatre Les sarcines : se divisent sur deux plans et constituent des groupes de huit
Les staphylocoques : se divisent dans de nombreuses directions (formation de grappes) Les cocci
La plupart sont des bâtonnet isolés. Les bactéries du genre Bacillus sont des bâtonnet droit à extrémité rectangulaire. D’autre à extrémité arrondie comme pour les bactéries de l’espèce Escherichia coli.
La division cellulaire s’effectue dans un seul plan, de part et d’autre de l’axe transversal.
Les diplobacilles : groupés par paires
Les streptobacilles : forment des chaînettes
Les cocobacilles ont la forme intermédiaire entre les cocci et les bacilles.
Les bacilles
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Les vibrillons : bâtonnet incurvé qui ressemble à une virgule.
On peut reconnaitre les bactéries responsable du choléra par la forme caractéristique du bacille en virgule (bactéries de l’espèce Vibrio cholerea).
Les forme helicoidalles comme un tire bouchon, flexible, très allongée :
Les spirilles : une paroi cellulaire rigide et mobile par des flagelles polaires Les spirochètes : : une paroi cellulaire souple et mobile par des
endoflagelles exemple la bactérie Treponema pallidum l’agent de la syphilis.
Les spirales
Tréponema pallidum éruption cutané de la syphilis
