Structure de la bactérie

1 – Le cytoplasme

• Hydrogel colloïdal

• ADN chromosomique (1) et plasmidique

1 – Le cytoplasme

• ARN ribosomal

– 10 000 à 20 000 ribosomes/bactérie

– 63 % ARNr – 37% protéines

– Synthèse des protéines

1 – Le cytoplasme

• Granulations et substances de réserve

– amidon

– glycogène

– PBHB (acide poly β hydroxybutyrique)

– etc…

1 – Le cytoplasme

• Vacuoles de gaz

– « flottaison » des bactéries

2 – La membrane cytoplasmique

• A - Composition

– Lipides (phospholipides)

• phosphatidylglycérol, phosphatidyléthanolamine, …

2 – La membrane cytoplasmique

• A - Composition

– Enzymes de la chaîne respiratoire

• Déshydrogénases et coenzymes associés au NAD,

FAD, cytochrome oxydase

2 – La membrane cytoplasmique

• B - Structure

– double feuillet (7,5 nm)

– composition en acides gras (CPG) �identification

2 – La membrane cytoplasmique

C - Mésosomes

– invaginations de la membrane cytoplasmique

– contact avec ADN

2 – La membrane cytoplasmique

• D - Fonctions– Respiration (fabrication d’énergie)

– Transfert de substances :

• diffusion simple « filtre » (loi de Fick)

• transport actif (perméases)

– ex : Vit B12 1000 fois plus concentrée

3 – La paroi

• Pression osmotique interne (5-20 atmosphères)

• Exosquelette rigide et résistant : peptidoglycane

• Déterminants antigéniques majeurs lipolysaccharide (LPS) ou endotoxine des bactéries à Gram négatif

3 – La paroi

• A- constituants

– Bactéries à Gram positif (peptidoglycane +++)

– Bactéries à Gram négatif (peptidoglycane +)

10-22 %1-2,5 %Lipides

+++Acides

teichoïques

16-174 à 10Acides aminés

+++Osamines

Bactéries à Gram

négatif

Bactéries à Gram

positif

10-22 %1-2,5 %Lipides

+++Acides

teichoïques

16-174 à 10Acides aminés

+++Osamines

Bactéries à Gram

négatif

Bactéries à Gram

positif

3 – La paroi

• B- Structure

1) Bactéries à Gram positif (Staphylococcus aureus)

• épaisse (20-80 nm)

• peptidoglycane 90%

Paroi de S. aureus

• disaccharide

N-acétylglucosamine – β 1-4 –

N-acétylmuramique

• tétrapeptide

L-Ala – D-Glu – L-Lys – D-Ala

• pont entre 2 tétrapeptides

L-Lys(3) �D-Ala (4)

Paroi de S. aureus

• Acides teichoiques

• Acides ribitol et glycérol teichoïques

Ostéomyélite à S. aureus

3 – La paroi

• B- Structure

2) Bactéries à Gram négatif (Escherichia coli)

• mince (10-15 nm)

• peptidoglycane peu important

3 – La paroi

• B- Structure

2) Bactéries à Gram négatif (Escherichia coli)

• a) Lipopolysaccharide (LPS)

– Partie interne : Lipide A (toxicité)

Endotoxine : pyrogènes (Limulus

test)Partie externe : antigène O ou somatique :

unités répétées de sucres (antigènes)

partie constante « core »

Endotoxines : pyrogènes

Endotoxine – pyrogènes

(Limulus test)

3 – La paroi

• B- Structure

2) Bactéries à Gram négatif (Escherichia coli)

• b) protéines majeures de la membrane externe (porines)

• Omp : « outer membran protein »

– Antibiotiques : Tienam® (imipenem)/Pseudomonas aeruginosa

3 – La paroi

• B- Structure

3) Peptidoglycane indispensable à la division de la

bactérie

3 – La paroi

• Division de la cellule

3 – La paroi

• Division de la celluleSeptation

3 – La paroi

• C- Antigènes

Classification des streptocoques (Gram positif)

Rebecca Lancefield (1932)

Classification des entérobactéries (Gram négatif)

Salmonella

Escherichia coli « maladie du hamburger » O157H7

Typage antigénique

Fritz Kauffmann

2500 types de Salmonella

Streptocoques

Rebecca Lancefield

3 – La paroi

• D- Coloration de Gram

Hans Christian Gram

• Coloration

de Gram

ou fuchsine

Gram négatif Gram positif

4 – La capsule

• A- Morphologie

1) Capsule « vraie »

forme de virulence des bactéries

Haemophilus influenzae

Streptococcus pneumoniae

Klebsiella pneumoniae

4 – La capsule

• A- Morphologie

2) Capsule « diffuse » - biofilm « slime »

matériaux étrangers

(cathéters, drains, …)

S. epidermidis

Les biofilms bactériens

IMPLANTBIOFILM

LE BIOFILM : UN « CASSE-TETE » THERAPEUTIQUELE BIOFILM : UN « CASSE-TETE » THERAPEUTIQUE

RESISTANCE ACCRUE

AUX ANTIBIOTIQUESREPONSE

IMMUNITAIRE

Leucocytes, Ac

Destruction des

tissus sains

Modifications de l’expression génétique

Diffusion ralentie

Pénétration difficile

Etat de

dormance des bactériesZzz…

4 – La capsule

• B- Mise en évidence

1) Méthode à l’encre de Chine

4 – La capsule

• B- Mise en évidence

2) Phénomène de Neufeld (pneumocoques)

« gonflement capsulaire »

4 – La capsule

• C- Différents types

1) Antigène K (Kapsel) ou Vi

Salmonella (Salmonella Typhi)

4 – La capsule

• D- Rôles – Protection contre

1) phagocytose

2) agents physiques et chimiques

5 – Les flagelles

• A - Trois types

1) monotriche :

Pseudomonas aeruginosa

2) lophotriche :

Stenotrophomonas maltophilia

3) péritriche :

Entérobactéries (E. coli, Proteus,…)

5 – Les flagelles

• B - Rôles

1) chimiotactisme

2) classification

5 – Les flagelles

• B - Rôles

2) classification

E. coli O157H7

6 – Les pilis

• A - Pilis communs

• 2 à 3000/bactérie

• adhésion

• gonocoque

• Salmonella

6 – Les pilis

• B - Pilis sexuels

• 3 à 5/bactérie

• conjugaison

6 – Les spores ou endospores

• A - Trois types

1) Bacillus

2) Clostridium

3) Sporosarcina

6 – Les spores ou endospores

• B - Propriétés – résistance +++

1) ultra-sons

2) chaleur

3) fortes pressions

4) rayons X

Spore bactérienne

• Résistance

– chaleur

– radiations

– temps

Cristal d’halite

Bacillus souche 2-9-3

250 millions d’années

Spore bactérienne

• Zones incolores dans bactéries colorées

Spore bactérienne

• Position de la spore

centrale

subterminale

terminale

Spore terminale avec sporange

gonflé

Spore bactérienne

• Structure

Bacillus anthracis

(exosporium)(tunique)(cortex)(paroi sporale)

ribosomes

Protoplasme

et nucléoïde

Spore bactérienne

• 15 % du poids sec : acide dipicolinique

complexé à ions calcium

– Résistance à la chaleur ? (mutants résistants)

– Stabilisation des acides nucléiques

0,5 µmClostridium pectinovorum émergeant de la spore en germination

Bioterrorisme

et bacille du charbon

Bioterrorisme

et bacille du charbon

Nouvelles stratégies

• Mousse de décontamination Sandia

(gel de silice colloïdal peroxymonosulfonate

de potassium : Oxone®)

Formulation pour adhérer aux murs, plafonds,

peintures, …)

Aérosol en cours de développement

R.C. Colton, J.N. Russell, Science, Mars 2003

Oxone®

Cellule eucaryote Cellule procaryote

ADN chromosomique

ADN plasmidique

ARN ribosomal