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morphologie et structure bactériennes -2007-

 :: campus :: cours :: 3eme année :: microbiologie

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morphologie et structure bactériennes -2007- Empty morphologie et structure bactériennes -2007-

Message par sciencedzaguet le Ven 13 Juin 2008 - 9:00


Morphologie et structure bactériennes

I Introduction:

17eme siècle ! Van Leewenhook (hollandais) invente le premier microscope

19eme siècle : grâce à Haeckel (allemand) les premiers protistes furent étudiés (ce sont des organismes ne formant pas de tissus différenciés)

En 1937 : Chatton divise le règne des protistes en :

Protistes eucaryotes (algues et protozoaires)

Protistes procaryotes (bactérie, virus)

Différence entre les eucaryotes et les procaryotes :



Elément

Eucaryotes

Procaryote

Noyau

Plusieurs chromosomes

Un seul chromosome

Membrane nucléaire

Présente

Absente

Réplication du noyau

Mitose

Mode

semi-conservatif

Peptidoglycane

Absente

Présente
Différence entre bactérie et virus



Bactérie

Virus

ADN ARN

ADN ou ARN

Croissance et division

Pas de croissance

Pas de division

Reproduction par division cellulaire

Reproduction par réplication du matériel génétique

Visible au microscope optique

Visible au microscope électronique

Définition :

Les bactéries sont des organismes unicellulaires, elles peuvent avoir des dimensions variable de l’ordre du micron

Les plus longues sont de 12m

Les plus petites ont la même taille que les plus gros virus

Règne des protistes, groupe des procaryotes

Ne possèdent ni réticulum endoplasmique ni mitochondrie ni membrane nucléaire
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morphologie et structure bactériennes -2007- Empty morphologie

Message par sciencedzaguet le Ven 13 Juin 2008 - 9:00

II morphologie bactérienne :


Définitions

formes, dimensions, arrangements spatiaux

Il existe 3 formes principales

Sphérique : coccus

Cylindrique : Bâtonnets

Hélicoïdale : spirille

Disposition :

Exemple de disposition : disposition en grappe de raison pour les cocci en amas qui évoquent les staphylocoques

II-1- la forme sphérique :

Elle caractérise les cocci

Leur mode de division, selon un ou plusieurs plans, donne des groupements typiques qui orientent leur identification (donc le diagnostic)

Ex : cocci disposés en amas ou grappe évoquent la famille des staphylocoques

Cocci disposés en chainettes évoquent la famille des streptocoques

Cocci disposés en paire en « flemme de bougie » évoquent la famille des pneumocoques

Cocci disposés en paire « grain de café » évoquent les Neisseria

II-2- la forme cylindrique :

Il existe de très nombreuses formes cylindriques, on en distingue deux essentiellement :

*Les bacilles droits ou bâtonnets

Ex : Bacillus, les entérobactéries, corynébacterie et les bactéries fusiformes

*Les bacilles incurvés « en virgule »

Ex : vibrion cholérique ou vibrio comma

II-3-forme hélicoïdale ou spiralée :

Concerne un petit groupe bactérien : les spirilles

Ex : spirochètes, Borrelia, Leptospira

II-4-mise en évidence

Technique de l’examen à l’état frais:

On cele la lamelle pour éviter la contamination du manipulateur ainsi que le mouvement du liquide
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morphologie et structure bactériennes -2007- Empty Re: morphologie et structure bactériennes -2007-

Message par sciencedzaguet le Ven 13 Juin 2008 - 9:05

III structure bactérienne :


La bactérie comprend:

Des éléments constants ou obligatoires
des éléments inconstants ou facultatifs
Enveloppe cellulaire :Paroi Membrane cytoplasmique ADN nucléaire
Cytoplasme
capsule
flagelles, pili
plasmides
spores
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morphologie et structure bactériennes -2007- Empty Re: morphologie et structure bactériennes -2007-

Message par sciencedzaguet le Ven 13 Juin 2008 - 9:08

III-1-les éléments constants :

III-1-1- la paroi :

Enveloppe rigide assurant la forme de la bactérie

Elle n’existe pas chez :

-Les mycoplasmes

-Les formes L des bactéries

Propriétés de la paroi :

Rigide et élastique

Plus épaisse chez les bactéries gram

Représente 20% du poids sec de la bactérie

Résistante en milieu hypertonique

Resistance relative :

Aux agents chimiques, physiques

A de nombreux enzymes (les formes L ne résistent pas aux lysozymes)

Constitution chimique :

Le peptidoglycane ou mucopeptide pariétal ou mureîne est présent chez les Gram et les Gram -.

C’est une macromolécule constituée de chaines polysaccharidiques reliées entre elles par des tétrapeptides (penta – glycine)

Les chaines polysaccaridiques sont constituées par l’alternance régulière de :

N- Acetyl – Glucosamine (NAG)

Et de

L’acide N-Acetyl-muramique (NAM)

En règle générale, la composition du tétrapeptide en AA est la suivante :

L. alanine

D. glutamine

L. lysine ou acide diaminopimélique

D. alanine


Ces tétrapeptides sont branchés seulement sur les résidus NAM

Les ponts (gly)s relient le dernier AA d’un tétrapeptide à l’avant dernier AA du tétrapeptide suivant

La pénicilline (ATB) empêche la formation des ponts pentaglycines

Le lysozyme rompt les chaines polysaccaridiques (NAM – NAG-NAM)

La différence entre la paroi des Gram et celle des Gram – :

1) chez les G +:

En plus de la mureine on trouve :

Des acides teîchoîques (polyribitol – phosphate et polyglycérol- phosphate) branchés sur les résidus –NAG seulement et positionnés vers l’extérieur de la paroi

Des oses, spécifiques à chaque groupe bactérien :

ex : le rhamnose, caractéristique chez les Streptocoques A confère une spécificité antigénique

Les lipides sont inexistants ou alors présents en très faible quantité



2) chez les G- :

Paroi beaucoup plus fine, associé à 2 couches disposées extérieurement :

Une couche moyenne lipopolysaccharidique

Une couche externe lipoproteique

Ces 2 feuillets forment le complexe antigénique 0 ou antigène somatique

(Rôle antigénique----> identification)

Présence importante de lipides

Composition chimique de la paroi des G et G-

composé

G

G -

NAM, NAG



Acide diaminopimélique



Acide teichoique


-

Lipides

oses

0 à 1%

20 à 60%

21%

20 – 60%




La coloration de Gram :

La structure chimique de la paroi des bactéries est à la base d’une coloration universelle (Gram)

Elle permet de déterminer le type morpho-tinctorial d’une bactérie

Pour les bactéries qui prennent mal, ou ne prennent pas cette coloration, il existe des coloration spéciales

Ex : coloration de Ziehl-Neelsen pour mes Mycrobacteries (tuberculose, lèpre)

Coloration d’Albert au bleu de A
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morphologie et structure bactériennes -2007- Empty Re: morphologie et structure bactériennes -2007-

Message par sciencedzaguet le Ven 13 Juin 2008 - 9:08

Technique de Gram :

Double coloration :

Se réalise sur un frottis bactérien séché puis fixé sur la lame

Se réalise en 4 tps :

Violet de gentiane : 1 minute

Lugol 30 minutes

Rincer à l’eau

Alcool : jusqu’à décoloration

Rincer a l’eau

Fuschine phéniquée de Ziehl diluée: 1 minute

Rincer a l’eau

Laisser sécher

Mettre une goutte d’huile de cèdre

Observer X100


Etapes de la coloration de Gram :

Réactifs

Gram

Gram -

Violet de gentiane

Lugol

Alcool

Fuschine

Violet

Violet

Violet

Violet

Violet

Violet

Incolore

Rose

Coloration

Violet

Rose
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morphologie et structure bactériennes -2007- Empty Re: morphologie et structure bactériennes -2007-

Message par sciencedzaguet le Ven 13 Juin 2008 - 9:10

III-1-2-la membrane cytoplasmique :

Structure :

Située immédiatement sous la paroi

Aspect trilamellaire au microscope électronique

Constituée de 70% de protéine et de 30% de lipides

Mésosomes : invaginations de la membrane cellulaire

Très développés chez les G

Reliés au chromosome bactérien

Jouent un rôle dans la régulation de la division bactérienne

Fonctions :

Respiration :

Equivalent structural et fonctionnel des mitochondries des eucaryotes

Fabrication et stockage de l’énergie (ATP)

Contient toutes les enzymes et coenzymes respiratoires (NAD, FAD , cytochrome, phosphatases….)

Perméation :

Barriere osmotique : pas d’entrée ni de sortir anarchique de composés

Perméable à l’eau et aux molécules dont elle sélectionne le passage

Il existe 2 types de perméation

1) diffusion simple

Comme une membrane inerte, du plus concentré vers le moins concentré

2/ transport actif :

Impliquant une dépense d’énergie, concerne les ions, les sucres, les AA

Met parfois en jeu des perméases ex : lactose ne pénètre la membrane que si une lactose-perméase est synthétisée par la bactérie et qu’une b-Galactosidase scinde le lactose en glucose galactose

III-1-3-la cytoplasme :

Ribosomes, ARNm, ARNt, ADN

Vacuoles de réserves

[size=14]PH ˜ 7

III-1-4 l’ADN nucléaire :

Bicaténaire, circulaire, pas de membrane

Visible en microscope optique après coloration spéciale et en microscope électronique

Taille du chromosome déroulé est 1000 fois supérieure à celle de la bactérie ---> pelotonné

Réplication selon le mode semi-conservatif
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morphologie et structure bactériennes -2007- Empty Re: morphologie et structure bactériennes -2007-

Message par sciencedzaguet le Ven 13 Juin 2008 - 9:11

III-2 les éléments inconstants :

III-2-1 la capsule :

Substance organique visqueuse entourant la paroi bactérienne (toute bactérie capsulée est immobile)

Nature souvent polyholosidique

Ex : acide aldobionique chez les Pneumocoques

La composition chimique permet une classification antigénique

Ex : méningocoque, Haemophilus

Support de propriétés physiopathologiques

Ex : la capsule du pneumocoque lui confère sa virulence et lui perme d’échapper à la phagocytose par les polynucléaires

Support de propriétés immunologiques : synthèse d’anticorps protecteurs

Elaboration de vaccins

Exemple de bactéries capsulées :

Pneumocoque, méningocoque, haemophilus, bacillus, Klebsiella pneumoniae…..

Mise en évidence : technique à l’ancre de chine

III-2-2- Les flagelles

Organes locomoteurs, visibles au microscope après coloration spéciale

Filamenteux, longs, sinueux, longueur dépassant la taille de la bactérie

Point d’insertion cytoplasmique

Disposition par rapport au corps bactérien diffère d’une famille à une autre :

Péritriche : ex E-Coli

Monotriche, polaires : ex Vibrion cholérique

Constitué d’une protéine : la flagelline

En pratique, c’est la recherche de la mobilité qui permet de dire si une bactérie possède des flagelles

Deux techniques :

Examen à l’état frais

Sur mannitol-mobilité

La mobilité est en :

*Zigzag

*Flèche

*Vol de moucheron

III-2-3 Les pili (ou Fimbriae)

Nature protéique : piline

Plus fréquemment retrouvés chez les Gram –



Pili communs
pili sexuels (F)
Plus nombreux
Liés à une activité hémagglutininante
plus longs
présents chez les bactéries mâles
Rôle important dans la conjugaison bactérienne (fertilité)
Codés par des plasmides F


III-2-4 Les plasmides

ADN extrachromosomique, intracytoplasmique confèrent des propriétés aux bactéries qui les hébergent

Capables d’autoréplication et d’autotransfère (infection)

Codent pour les caractères métaboliques et pour la résistance aux antibiotiques

Ex : plasmide F---------à pili F

Plasmide RTF(résistance transfert factor) -----------à résistance aux antibiotiques


III-2-5 Les spores :

Seules quelques familles bactériennes sont capables de sporuler

Ce sont des formes de survie lorsque le milieu s’appauvrit en nutriments

La sporulation est endocellulaire et se déroule en 6 étapes

Propriétés des spores :

Très résistantes à la chaleur (stérilisation 120° pendant 5’ a 1atm)

Résistants aux : UV et rayons X, antiseptiques, antibiotiques

Très riches en ca et acide dipicolinique, peuvent résister plusieurs années dans : l’air, la poussière, les sols….

Principaux groupes bactériens qui sporulent :

Bacilles Gram anaérobies : Clostridium (spore terminale)

Bacilles Gram aérobies : Bacillus (spore centrale)

Sporosarcina : cocci saprophytes
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