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MICROBIOLOGIE
Microbiologie
Etude des micro-organismes ou «microbes»
•Invisibles à l’œil nu •Observation au microscope•Bactéries, virus, parasites, champignons•Responsables d’infections
I - Principaux micro-organismes
pathogènes
Bactérie
• Unité de structure : cellule (1µm)• Procaryote : pas de membrane
nucléaire • Présence de systèmes enzymatiques de
biosynthèse => autonome• Homme, environnement, animaux…
Virus
• 100 fois plus petit qu ’une bactérie• Procaryote• Absence de systèmes
enzymatiques de biosynthèse => parasitisme
obligatoire
Virus
Exemples de virus responsables de pathologies connues
- Herpes Simplex Virus (HSV): herpes- Virus Varicelle Zona (VZV)- Virus de l’immunodéficience humaine (VIH) :
SIDA- Virus de la grippe- Virus de la rougeole- Rotavirus : agents des gastro-entérites
Champignon
• Eucaryote : membrane nucléaire
• Responsable de mycoses• Levures (candida) • Filamenteux (aspergillus)
Parasite
• Vit au dépens d’un autre organisme
• Eucaryote• Protozoaires (paludisme)• Helminthes (taenia)
II – Modes de reproduction
des différents micro-organismes
1 - Virus
parasitisme intracellulaire obligatoire
Nécessite la machinerie enzymatique des cellules pour se reproduire
Multiplication, in vitro, sur culture cellulaire
Structure des virus
- 1 élément constant : la nucléo-capside • Acide nucléique (ARN ou ADN) :
génome • Capside : protection du génome
- 1 élément présent chez certains virus seulement : les virus enveloppés • L’enveloppe virale Virus sans enveloppe : virus nu
Multiplication virale
1 - attachement • liaison d’une protéine virale à un récepteur cellulaire
2 – pénétration • entrée du virus dans la cellule
3 – décapsidation • libération de l‘acide nucléique virale
dans le cytoplasme de la cellule
Multiplication virale (suite)
4 - réplication • migration de l’acide nucléique viral dans le noyau
• « copies en plusieurs exemplaires » du génome viral
Multiplication virale (fin)
5 – assemblage • formation de nouvelles nucléo- capsides dans le cytoplasme de la
cellule
6 – libération • virus nu : lyse cellulaire
• virus enveloppés : bourgeonnement à travers la membrane cellulaire
2 - Parasites
Nécessite un ou plusieurs hôte pour effectuer son cycle de
reproduction
•Protozoaires •Helminthes
Parasite
Protozoaires
• plasmodium : agent du paludisme • toxoplasme : agent de la
toxoplasmose
Cycle de reproduction du plasmodium
1 – chez l’homme • foie : cycle asexué • sang : cycle sexué (gamétocytes)
2 – chez le moustique • Tube digestif : cycle sexué migration de la forme infestante
pour l’homme dans les glandes
salivaires
Parasite
Helminthes
• Taenia : agent du « ver solitaire »
Cycle de reproduction du taenia
1 – chez l’animal (vache, porc) • mange de l’herbe contaminée par des fecès d’homme contenant des œufs de taenia
embryon dans intestin larve migration vers les muscles
2 – chez l’homme • mange viande mal cuite
migration de la larve dans l’intestin attachement et croissance du vers
libération des anneaux et des oeufs
Bactérie, LevuresChampignons filamenteux
• Se multiplient de façon autonome dans la nature
• Faciles à cultiver sur des milieux de culture
1 - Bactéries, Levures
• multiplication par scissiparité (simple division) pour les bactéries
• multiplication par bourgeonnement pour les levures
Champignons filamenteux
• reproduction par fabrication de spores pour les champignons filamenteux
III - Anatomie fonctionnelle des bactéries
– Forme sphérique : coque ou cocci• Groupés par deux : Méningocoques• Chaînette : Streptocoques• Amas ou grappe de raisin : Staphylocoques
– Forme bâtonnet : bacilles Escherichia coli
– Forme spirale : spirochètes Tréponèmes : Treponema pallidum (syphilis)
1- Morphologie
2 – Structure bactérienne
• Paroi bactérienne• Membrane cytoplasmique• Cytoplasme et ribosomes
• Appareil nucléaire
Eléments obligatoires
• Enveloppe rigide
• Principal constituant : le peptidoglycane
• Deux types de paroi bactérienne– Bactéries à Gram positif– Bactéries à Gram négatif
3 – Paroi bactérienne
• Permet l’identification des bactéries• Coloration différentielle basée sur la
différence de structure de la paroi – Bactéries à Gram positif : violet– Bactéries à Gram négatif : rose
Coloration de Gram
3 – Paroi bactérienne
• Couche épaisse de peptidoglycane (30-50 nm)
• Bactéries à Gram positif– Cocci : Staphylococcus, Streptococcus– Bacilles : Listeria, Corynebacterium
Bactéries à Gram positif
3 – Paroi bactérienne
• Membrane externe – Double couche de phospholipides– Porines : passages de petites molécules– Lipopolysaccharide ou LPS : toxicité
• Mince couche de peptidoglycane (3-5nm)
Bactéries à Gram négatif
3 – Paroi bactérienne
• Bactéries à Gram négatif :
– Cocci : Neisseria meningitidis
– Bacilles : •Entérobactéries : Escherichia coli
•Bacille pyocyanique ou Pseudomonas aeruginosa
Bactéries à Gram négatif (2)
• Paroi des mycobactéries– Structure différente (très riche en lipides)– Coloration de Ziehl-Nielsen– Ex : Mycobacterium tuberculosis
Cas particuliers
• Cible de nombreux antibiotiques
– Bêta-lactamines : Pénicillines– Glycopeptides : vancomycine
Paroi bactérienne et antibiotiques
• Capsule– Protection contre les cellules immunitaires qui doivent détruire la bactérie
• Pili – Adhérence
• Plasmides – Gènes de résistance et/ou de virulence
4 – Facteurs inconstants de virulence
IV - Physiologie et croissance bactérienne
• Besoins élémentaires•Eau•Sels minéraux •Oligo-éléments (fer, calcium, zinc ...)•Carbone, azote …•Nutriments (glucose)
• Besoins spécifiques :•facteurs de croissance
4 – Nutrition bactérienne
• Température– Bactéries pathogènes 37°C– Listeria monocytogenes 4°C
• pH– neutre (pH=7) ou légèrement alcalin
(pH=7,5)– Lactobacillus (pH=6,3-6,5)
2 – Conditions physico-chimiquesde la croissance
• Pression partielle en oxygène
– Aérobies stricts : ne peuvent vivre sans air (O2)• Pseudomonas
– Anaérobies stricts : sont tuées en présence d ’air• Clostridium
– Aérobies - anaérobies : peuvent pousser en présence ou en absence d ’air
• Entérobactéries, staphylocoque
2 – Conditions physico-chimiquesde la croissance
– Gélose nutritive ordinaire• bactéries non exigeantes • Staphylocoques, Entérobactéries• Bactéries de l’environnement
– Gélose enrichie • bactéries exigeantes• Streptocoques, méningocoques ..
3 – Milieux de culture
• Etude des caractères :– Morphologiques (cocci, bacilles...)– Gram (négatif ou positif)– Culturaux (aérobies,
anaérobies...)– Biochimiques (catalase,
oxydase...)
Classification
