11/02/2015 (10h-11h)

AIH– Anatomie, physiologie, taxonomie et génétique bactérienne
11/02/2015 (10h-11h)
BUJON Solène L2 (CR : Hamza Berguigua)
AIH
Pr Vicky MERHEJ
14 pages
Anatomie, physiologie, taxonomie et génétique bactérienne
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Plan
PARTIE 1 : Anatomie, physiologie et taxonomie
A. Introduction
I. Généralité
II. Structure cellulaire
B. La membrane plasmique
C. La paroi
I. Généralité
II. Coloration Gramm
III. Taxonomie
D. Le glycocalyx
E. La capsule bactérienne
F. Apendices bactériens externes
I. Les flagelles
II. Les pilis
G. Composition du cytoplasme
H. Génome bactérien
I. Le chromosome bactérien
II. Les plasmides
III. La génomique bactérienne : base actuelle de la taxonomie bactérienne
I. Endospore forme de résistance
J. Nutrition et croissance bactérienne
I. Les nutriments
II. Les condition environnementales
III. Croissance bactérienne
PARTIE 2 : Génétique bactérienne
A. Introduction
B. Les variations génétiques par mutation
C. Variations génétique par transfert de matériel génétique

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PARTIE 1 : Anatomie, physiologie et taxonomie
A. Introduction
I. Généralité
Il existe deux formes de bactéries : coccis et bacille,
Elles ont une importante variété de morphologie : vibrion spirales, mycélium...
Elles ont également un arrangement caractéristique : paire (diplocoque), chaine, grappe (staphylocoque),
tétrade (rond en tétrade)
C'est trois premiers éléments permettent une orientation sur l'identité de la souche.
La taille est également variable 0,1μm à 10μm . Elles peuvent être très petites 25 à 200 nm : nona
bactéries, ou au contraire géantes comme Thiomargarita namibiensis (750μm)
II. Structure cellulaire
Les bactéries sont composées d'un cytosol entouré d'une membrane et d'une paroi par dessus la membrane
plasmique.Entre la membrane et la paroi il y a le périplasme.
La fonction de la paroi est l'échange.
La capsule, le glycocalyx, les flagelles, les pilis (au singulier : pilus), le nucléoide, les ribosomes, les inclusions
et vésicules sont des éléments bactériens qui ne sont pas présents chez toutes les bactéries.
–La Membrane cytoplasmique est un barrière perméable sélective ce qui permet à la bactérie de
survivre. Elle assure également les fonctions de processus métaboliques et de chimiotactisme.
– La Paroi assure la forme de la bactérie (cocci, bacille), elle est plus rigide.
– La capsule est une forme de résistance à la phagocytose et assure la faculté d’adhérence des bactéries.
– Les endospores permettent la résistance aux milieux extrêmes.
– Les pilis ou fimbriae permettent l' attachement aux surfaces et les processus de conjugaison
bactérienne.
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–Le flagelle assure la mobilité. En effet certaines bactéries se déplacent au grés du mouvement du flux
(sang, goutte d’eau) mais d'autres se déplacent en sens inverse du flux, ces dernières sont dotées de
flagelles.
–Le nucléoide est le matériel génétique.
–Les vacuoles gazeuses, ribosomes, inclusions, sont trouvés dans le cytosol.
Ces éléments sont propres à la bactérie on ne les trouve pas dans les virus.
B. La membrane plasmique
La membrane plasmique est une mosaïque fluide composée d'une
bicouche lipidique semi-perméable, sans stérols ni lecithine.
Cette permissivité est localisée à des endroits qui aménagent un
passage pour les substances du fait d'un aspect plus lâche.
La fonction de la membrane est le transport, le métabolisme et les
récepteurs (interêt en thérapie pour le passage de médicaments).
C. La paroi
I. Généralité
La paroi est rigide, elle enveloppe la membrane. Elle assure l'intégrité de la bactérie et est responsable de sa
forme.
/!\ EXCEPTION : Les mycoplasmes n’ont pas de paroi.
Elle est différente selon que la bactérie soit Gram+, Gramm- ou une mycobactérie. Cette coloration de Gramm
est faite en fonction des caractéristiques de la paroi.
Le composant commun aux parois est le peptidoglycane qui est absent chez les eucaryotes et les archées. Ainsi,
les médicaments attaquant la synthèse du peptidoglycane s’attaquent à la paroi des bactéries ce qui tue la
bactérie de façon sélective (diminution des effets secondaires)
Ex de la pénicilline : elle appartient à la grande famille des beta lactamines qui ont la propriété de s’attaquer au
peptidoglycane, elle est synthétisée par un champignon, le pénicillium.
II. Coloration Gramm
La structure variable des bactéries permet de développer une coloration Gramm :
Chez les bactéries Gramm + : le peptidoglycane est très épais (20 à 80 nm)
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Chez les bactéries Gramm - : le peptidoglycane est beaucoup plus fin (3nm) mais en plus il est accompagné à la
membrane de LPS qui est reconnu comme une endotoxine (différent des exotoxines qui sont sécrétées) par
l'organisme. Ces bactéries provoquent une toxicité grâce au LPS.
Chez les micobactéries : Le peptidoglycan est accompagné de cires (peu perméable, les colorants de Gramm ne
passent pas, on utilise donc une autre coloration)
Le petidoglycan permet avoir la forme cocci ou bacille (batonnet) ou cocobacille (rond allongé) ou forme en
spirille (ex maladie de leim)
La coloration de Gramm est composée de plusieurs étapes :
-Coloration au Critstal violet (analine)
-Insolubilisation au lugol (iode)
-Décoloration à l’alcool/acétone (gramm+ reste bleu car n 'élimine pas le colorant)
-Decoloration fushine/safarine (les Gramm+ deviennent violettes et Gramm – sont roses)
-Lecture au microscope
La dimension importante du peptidoglycane chez Gramm + empêche la décoloration.
Ces donc une propriété de la paroi qui est utilisée pour reconnaitre mais aussi pour traiter en ciblant
spécifiquement la paroi.
III. Taxonomie :
Elle a plusieurs buts :
–Le Diagnostic : examen direct
–La Thérapeutique : cible des antibiotiques, cible de phages (virus bactérie), cible du système imm /
vaccin
D. Le glycocalyx
Il est très fréquemment présent. C'est un réseau de polysaccharides entourant la paroi et recouvrant la surface
des bactéries.
Il détient un rôle important dans l'adhésion, la protection contre la dessication et les modifications de
l'environnement car il garde les nutriments dans le cytosol et protège les bactéries contre les antibiotiques en
limitant leur contact.
E. La capsule bactérienne
C'est un glycocalyx structuré et dense qui n’existe pas tout le
temps et même quand il existe dans la souche, il est
inconstant (c'est à dire que certaines bactéries vivent
normalement en l'absence de cette capside).
Cette structure est donc importante pour la virulence de la
bactérie et non sa survie.
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Elle est composée de
–Polysaccharides acides : acides uroniques (galacturonique, glucuronique, hyaluronique)
–Polymères ramifiés
–Eau (98%) et cations divalents
–+/- Polypeptides (ex: B. anthracis)
Elle présente l'aspect d'un gel.
Pour mettre en évidence la capsule il faut réaliser une coloration particulière à l’encre de chine (bleu sombre
noir) la capsule est autour de la bactérien en halo. On peut aussi utiliser des anticorps anti capsules.
Les propriétés de la capsule sont :
–Propriété antigénique, vaccin, anticorps
–Typage
–Virulence
–Résistance
F. Appendices bactériens externes
I. Les flagelles
Les flagelles assurent la mobilité, ils sont visibles en microscopie optique. Ils sont composés de flagelline, une
protéine, et de l'antigène H (AgH)
–Monotrichous : bactéries à un seul flagelle (déplacement dans un seul sens)
–Amphitrichous : bactéries avec un flagelle de chaque coté (déplacement avec oscillation droite gauche)
–Lopriotrichous : bactérie à plusieurs flagelles à l'extrémité .
–Poritrichous : Flagelles dispersés tout autour de la bactérie (déplacement par oscillation)
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