bacteriologie generale - Faculté de Médecine Vétérinaire

BACTERIOLOGIE GENERALE (1)
3E CANDIDATURE
J. MAINIL 2004/2005

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1. Présentation des bactéries
1.1. La place des bactéries dans le monde vivant
Les premières descriptions attestées d’organismes vivants invisibles à l’œil nu (micro-organismes) ont été faites
par un drapier hollandais, Antoni van Leeuwenhoek au cours des années 1670 et 1680. De très nombreux micro-
organismes furent décrits durant le 18ème siècle et des tentatives de classification furent proposées. Mais ce n’est
que durant le 19ème siècle qu’elles aboutirent véritablement, après de nombreux essais. Tous les micro-
organismes unicellulaires furent officiellement regroupés sous le nom de « protistes », qui signifie « les tout
premiers (protistos) » en grec (E. Haeckel, 1866). Cependant, dès le 18ème siècle, il était apparu que deux grands
groupes pouvaient être décrits : les micro-organismes pourvus d’un noyau, tout comme nos propres cellules (ou
protistes eucaryotes), et les micro-organismes sans noyau (ou protistes procaryotes : pro = avant ; karyon =
noyau, en grec). Les premiers furent dénommés « protozaires », qui signifie « premier ou primitif (protôs) » et
« animal (zôon) » en grec (O.F. Müller, 1786 ; reconnu officiellement en 1920). Les protistes procaryotes furent,
de leur côté, dénommés « bacterium » en 1872 par F. Cohn. « Bacterium » est un dérivé latinisé d’un terme
français « bactéridie » (C.J. Davaine, 1850), signifie lui-même « bâton ou bâtonnet (baktêrion) » en grec. Enfin,
le mot « microbe (mikros : petit ; bios : vie ; en grec) » fut proposé en 1878 par C.E. Sédillot, pour désigner tous
les micro-organismes invisibles à l’œil nu. « Microbe » et « protiste » sont en quelque sorte des équivalents,
même si aujourd’hui la science de la microbiologie inclut les bactéries et virus, à l’exclusion des protozoaires.
Aujourd’hui, les protistes comprennent non seulement des êtres unicellulaires simples et syncitiaux, mais aussi
des êtres pluricellulaires à cellules indifférenciées. Beaucoup plus récemment (dans les années 1970), un
troisième type de cellules fut décrit à côté des cellules eucaryotes et des procaryotes classiques (ou eubactéries) :
les archaebactéries (archae : ancien) (C. Woese, 1970). Les cellules des archaebactéries, bien que dépourvues de
véritable noyau et formant donc des cellules procaryotes, ne sont ni des cellules eucaryotes, ni des eubactéries.
Par rapport aux cellules eucaryotes, les cellules procaryotes n’ont pas de membrane nucléaire, pas de noyau
différencié, pas d’appareil de Golgi, pas de protéines histones, pas de mitochondries, ni de chloroplastes. Ces
deux dernières organelles dérivent d’ailleurs de bactéries ancestrales qui ont développés une relation
symbiotiques avec les cellules eucaryotes. Les cellules procaryotes possèdent un chromosome sous forme d’une
molécule circulaire d’acide désoxyribonucléique et des ribosomes avec une valeur de sédimentation 70S (ceux
des cellules eucaryotes ont une valeur de sédimentation 80S). De plus, les (eu)bactéries possèdent une structure
externe à la membrane plasmique, qui s’appelle la paroi (mis à part les mycoplasmes et les chlamydies), qui
formée d’une molécule particulière appelée le peptidoglycan, que l’on ne retourve pas dans la paroi de
archaebactéries. D’autres différences entre cellule eucaryotes, (eu)bactéries et archaebactéries sont reprises dans
le tableau 1.
Les archaebactéries forment un groupe de bactéries primitives, telles qu’elles devaient exister au temps de
l’atmosphère primitive de la terre. Elles ne comprennent aucune espèce d’intérêt médical, mais sont d’un très
grand intérêt biologique en général, car elles vivent dans des conditions extrêmes (bactéries extrémophiles) :
sources d’eau bouillante, abysses des océans, mer Morte, lacs acides, ...

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TABLEAU 1 : Caractères différentiels généraux des cellules eucaryotes, des bactéries et des archaebactéries.
Caractéristiques
Eucaryotes
Archae(bactéries)
(Eu)bactéries
Paroi bactérienne
Absente
Absente ou présente
sans peptidoglycan
Présente avec
peptidoglycan
Lipides membranaires
Chaînes droites unies
au glycérol par des
liaisons ester
Chaînes ramifiées unies
au glycérol par des
liaisons éther
Chaînes droites unies
au glycérol par des
liaisons ester
Génome
2n chromosomes
linéaires dans le noyau
Un chromosome
circulaire libre
Un chromosome
circulaire libre
Introns dans les gènes
Oui
?
Non
Protéines histones
Oui
Non
Non
Gènes ARNr
18S, 5.8S, 28S
16S, 23S, 5S
16S, 23S, 5S
Taille ribosomes
80S
70S
70S
Sensibilité ribosomale (td,
cyclo, cmp)
toxine diphtérique (td),
cycloheximide (cyclo)
toxine diphtérique (td)
Chloramphénicol
(cmp)
Boucle d’ARNr se liant aux
protéines ribosomales
Non
Non
Oui
Séquence commune aux
ARNt
Oui (Gua-Thy-
Psduridine-Cyt-Gua)
Non
Oui (Gua-Thy-
Psduridine-Cyt-Gua)
Codon d’initiation
Méthionine
Méthionine
Formylméthionine
Reproduction
Mitose
Scissiparité
Scissiparité

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1.2. Formes et aspects au microscope
Le monde des (eu)bactéries est riche en formes différentes, visibles au microscope optique. Non seulement
chaque cellule bactérienne présente une forme particulière (coque, bâtonnet, vibrion, filament,…), mais aussi les
cellules filles dérivées d’une cellule mère peuvent-elles s’assembler de manières particulières (amas,
chaînettes,…). Certaines espèces n’ont cependant pas de forme fixe au cours de leur cycle vital et sont dites
pléiomorphes (actinomycètes, mycoplasmes, ...). En fait, les formes et assemblages typiques de chaque genre ou
famille de bactéries sont surtout observés chez l’animal. Lors de culture en milieu liquide, ils pourront parfois
être observés, mais très rarement après culture sur milieu solide. Ces différents formes et assemblages varient
selon l’espèce et la souche bactériennes, bien sûr, mais aussi selon le milieu, l’âge et les conditions de culture
pour la même espèce bactérienne.
Par exemple, l’ensemble des genres et espèces formant la famille Enterobacteriaceae se présentent sous forme
de courts bâtonnets (coccobacilles) à tel point qu’il est extrêmement difficile de les différencier les uns des autres
au microscope après coloration de Gram. Cependant, des variations sont observées selon l’espèce et, à l’intérieur
d’une même espèce, selon la souche (longueur des bâtonnets). De plus, selon que l’on examine une culture en
bouillon, sur gélose au sang ou sur gélose sélective, la longueur des bâtonnets varie aussi. Enfin, une culture
jeune est surtout composée de courts bâtonnets tandis que leur taille est plus grande dans une culture âgée.
Certains bactériologistes ont tenté de définir des critères de taxonomie à partir des formes et dimensions des
bactéries. Ces critères sont valables dans des conditions bien standardisées et reproductibles, mais sans plus.
1.2.1. Coques
Les coques sont des bactéries de type sphérique (coccus = grain, baie). Il s’agit d’un nom générique qui n’a
aucune valeur de nomenclature, mais aide à l’enseignement et à la classification en général. Toutes les bactéries
cocciformes n’ont pas une forme sphérique parfaite : certaines sont allongées, d’autres présentent une face
aplatie, etc. Les coques se multiplient selon un, deux ou trois plans de division. Les formes qui en résultent sont
respectivement des chaînettes, des tétrades ou des amas. La taille moyenne des coques est de 0,8 à 1 µm avec des
extrêmes de 0,5 à 2 µm .
1.2.1.1. Diplocoques (Diplo = deux)
Les diplocoques sont formés de deux coques assemblés : Streptococcus pneumoniae, Neisseria spp.
1.2.1.2. Streptocoques (Streptus = pliable, flexible)
Les streptocoques sont formés de chaînettes de coques. Ces chaînettes sont plus ou moins longues :
Streptococcus spp., Enterococcus spp.
1.2.1.3. Tétrades