Chapitre 2 : introduction à la bactériologie - Biologie PACES

Chapitre 2 : introduction à la bactériologie - Biologie PACES

Publié le 11 mars 2015 - Donne ton avis

L’organisme vivant le plus représenté sur Terre est une bactérie vivant à la surface des océans, Pelagibacter ubique, qui représente un tiers de l’ensemble des cellules vivantes dans les océans terrestres. Un virus bactériophage, capable d’infecter cette bactérie, est présent dans les océans à raison d’environ 10 virus par bactérie, ce qui en fait le virus le plus représenté sur Terre.
Tous les environnements terrestres, du sol aux océans, en passant par les organismes supérieurs tels que nous, sont colonisés par des bactéries. Un organisme humain est porteur de 10 fois plus de bactéries que de cellules humaines ; cet ensemble de bactéries symbiotiques est appelé microbiome.

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  • Partie 1 - Quelques chiffres

Les bactéries forment, avec les archées et les eucaryotes, l’un des trois règnes du vivant. On estime la population bactérienne sur Terre à 5×1030 organismes, ce qui correspondrait à au moins la moitié de la biomasse totale de la planète.
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  • Partie 2 - Forme et taille des bactéries

Les bactéries présentent des formes diverses. Deux formes sont néanmoins très majoritaires, la forme bacille et la forme coque. Un bacille a une forme de bâtonnet plus ou moins allongé, tandis qu’un coque a une forme sphérique.
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Figure du mécanisme de division des bacilles et des coques

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  • Partie 3 - Croissance bactérienne et compétition

Lorsque l’abondance de nutriments et les conditions environnementales sont optimales, la vitesse à laquelle se divisent les organismes bactériens est souvent très élevée, on parle de croissance exponentielle. Par exemple, la bactérie Escherichia coli, qui est l’espèce la plus représentée au sein du microbiome humain, est capable de se diviser toutes les 20 minutes en conditions optimales de croissance. Ainsi, si une seule et unique bactérie E. coli était placée dans un milieu de croissance où une infinité de nutriments étaient disponibles, elle serait capable d’engendrer en un jour une descendance dont le poids total excéderait celui de la Terre. Cette vitesse de division est un facteur clé de la réussite de la colonisation de tous les environnements terrestres par les bactéries.
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  • Partie 4 - Culture des bactéries

La majorité des espèces bactériennes ne sont connues que via la détection et l'identification de leur ADN dans des échantillons environnementaux. Leur isolation depuis des échantillons environnementaux nécessite de tester et de découvrir les conditions optimales permettant leur croissance, en terme d’oxygénation, de source de nutriments, d’acidité,... Les espèces pour lesquelles ces conditions ont été identifiées sont appelées espèces cultivables.
Parmi les espèces cultivables, certaines sont capables de se multiplier dans de nombreux milieux de cultures différents, d'autres ne peuvent croître que dans certaines conditions très précises (on parle alors d’espèces fastidieuses). Les bactéries peuvent être cultivées en tube à essai dans des milieux liquides, ou sur des milieux solides à base d'agar gélifié coulé dans des boîtes de Pétri.
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  • Partie 5 - Pathogénie des bactéries

Les espèces bactériennes capables de causer des infections sont appelées espèces pathogènes. Les pathogènes sont les plus étudiées des espèces bactériennes, mais elles sont loin d’être majoritaires. Ainsi, une centaine d’espèces pathogènes seulement sont connues sur un total de 9300 espèces bactériennes décrites, et sur les 107 espèces bactériennes inconnues. Les bactéries pathogènes peuvent causer des infections bénignes (diarrhées, fièvres…) ou au contraire très graves (choléra, peste, tuberculose, pneumonie…).
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  • Partie 6 - Utilité des bactéries

Les bactéries revêtent une importance majeure dans plusieurs domaines industriels et agroalimentaires. Elles sont indispensables à la production de certains aliments comme les produits laitiers, le vin, les fromages. Elles permettent également la production de carburants (bioéthanol) à partir de céréales. Enfin, certaines bactéries vivent en symbiose avec les plantes et sont nécessaires pour assouvir leurs besoins en azote. Ces bactéries sont utilisées comme bioengrais.
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Tableau : Exemple d'espèces bactériennes d'utilité industrielle

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