bactéries

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bactéries

bactéries, êtres vivants unicellulaires
microscopiques, se reproduisant par scissiparité et dont le noyau n'est pas
délimité par une membrane : les bactéries sont des procaryotes (terme signifiant
en grec « avant le noyau », par opposition aux eucaryotes — « vrai noyau »).
L’étude des bactéries constitue la bactériologie
.
CARACTÈRES GÉNÉRAUX:

bactéries Bacterie-Salmonelle-5

Bien que leur nom dérive du grec
baktêria, « bâton » (choisi par Ferdinand Cohn, 1828-1898), les bactéries
ont des formes variables : bâtonnet, sphérique, ou encore spirille. Leur taille
varie de 0,02 micromètre (millième de millimètre) pour les nanobactéries à
0,75 mm pour Thiomargarita namibiensis, visible à l'œil nu. La plupart
mesurent toutefois entre 0,5 et 100 µm. On trouve des bactéries dans tous les
milieux : l'air, les sols, l'eau, la glace, les sources d'eau chaude, jusque
dans les cheminées hydrothermales des fonds océaniques où elles métabolisent le
soufre. Les bactéries constituent, par leur multiplication rapide et par la
variété de leurs activités chimiques, un groupe d'une importance capitale pour
l'équilibre du monde vivant.

La plupart des bactéries ne sont pas mobiles,
mais certaines disposent d'un appareil locomoteur. Celui-ci, appelé flagelle,
est une sorte d’appendice en forme d’hélice. Il est inséré à l'une des
extrémités de la cellule. Quelques espèces sont pourvues d'une série de
flagelles, disposés sur les faces latérales. D’autres espèces sont couvertes de
nombreux petits « poils », les pilis, qui ne jouent aucun rôle dans la
locomotion, mais interviennent dans les processus d’adhésion des bactéries à un
support.

Les bactéries participent à d’innombrables
processus biologiques. Par exemple, elles sont responsables de la
bioluminescence de certains poissons, insectes (lucioles par exemple), etc. En
symbiose avec des êtres vivants (insectes xylophages, par exemple), elles
permettent la digestion de la cellulose. Dans les meules de foin et les silos à
grains, elles génèrent assez de chaleur pour provoquer une combustion spontanée.
Certaines bactéries, les bactéries méthanogènes, qui décomposent les matières
organiques en milieu anaérobie, produisent du méthane : le « gaz des marais »
caractéristique des eaux stagnantes. Les bactéries contribuent également, par
certains processus d'oxydation, à la formation de minerai de fer, d'ocre ou de
minerai de manganèse

.CLASSIFICATION:

Dans la classification standard du monde vivant
en cinq règnes, les bactéries constituent celui des procaryotes, qui se
distinguent des eucaryotes par le fait que leur matériel génétique (ADN) n'est
pas isolé du reste du contenu cellulaire par une membrane. Par ailleurs, les
bactéries se différencient des virus par leur taille plus élevée et par leur
mode de reproduction autonome (les virus sont incapables de se développer en
dehors d’une cellule vivante).

On connaît environ 1 600 espèces de bactéries,
parmi lesquelles on distingue deux grands groupes : les archéobactéries et les
eubactéries. Les premières, appelées aussi Archea, regroupent des
organismes qui vivent dans des milieux extrêmes, comme les bactéries
méthanogènes, qui produisent du méthane à partir de dioxyde de carbone et
d'hydrogène, les bactéries halophiles, qui vivent dans les eaux hypersalées (de
120 g/l à 160 g/l), les thermophiles, qui se développent dans des sources
chaudes (près de 100 °C), mais aussi des espèces capables de tirer leur énergie
de composés soufrés, ou encore de se multiplier dans des milieux hyperacides.
Les archéobactéries forment une catégorie à part, des études biochimiques ayant
montré qu'elles sont aussi différentes des autres bactéries qu'elles le sont des
eucaryotes.

Les eubactéries, que l’on désigne communément
par le seul vocable bactéries, groupent toutes les autres formes. Elles sont
généralement classées à partir de différents critères morphologiques ou
physicochimiques :

• la structure de la paroi
cellulaire, qui permet de distinguer les bactéries à parois fines, de type Gram
négatif (Gram -), celles à paroi épaisse de type Gram positif (Gram +), les
formes dépourvues de parois et enfin, celles qui présentent des parois
constituées d'un matériau différent du polypeptide typique de la plupart des
bactéries ;
• leurs besoins en oxygène : les
bactéries aérobies se développent en présence d’oxygène, et les anaérobies en
l’absence de cet élément ;
• leur capacité à
réaliser la fermentation ;
• leur aptitude à former
des spores, qui permettent à certaines espèces de résister à des conditions
extrêmes ;
• leur forme : sphérique (cocci ou
microcoques), en bâtonnet (bacilles), ou spiralée (spirochètes). De nombreuses
espèces sont toutefois très polymorphes, adoptant une forme ou une autre en
fonction des conditions dans lesquelles elles sont placées.

Il existe de nombreuses classifications des
bactéries, qui prennent en compte un ou plusieurs de ces critères. Les méthodes
d’études récentes conduisent à l’élaboration d’un nouveau type de classement
basé, notamment, sur le métabolisme et sur les ressemblances ou leurs
dissemblances au niveau génétique (par analyse de l’ADN).

GÉNÉTIQUE ET REPRODUCTION:

Le matériel génétique de la cellule bactérienne
se présente sous la forme d'un double brin d'ADN circulaire, le chromosome
bactérien. De nombreuses bactéries comportent également des brins d'ADN
supplémentaires, circulaires eux aussi, appelés plasmides. Ces plasmides portent
des gènes qui codent pour des caractéristiques comme la résistance aux
antibiotiques, se répliquent de façon autonome (indépendamment du chromosome) et
ne sont pas indispensables à la survie de la bactérie. Le taux de mutations
spontanées des bactéries est très élevé, surtout lorsqu’elles sont placées dans
un environnement défavorable.

Les bactéries se reproduisent de façon
asexuée, par scissiparité (une simple division cellulaire). Le matériel
génétique est tout d’abord dupliqué, puis la bactérie s'allonge, se contracte en
son milieu et se divise, formant deux cellules filles identiques à la cellule
mère. Ainsi, la descendance d’une cellule bactérienne est un clone de cellules
génétiquement identiques, appelé colonie. Certaines bactéries se divisent toutes
les 20 à 40 min. Dans des conditions favorables, à raison d'une division toutes
les 30 min, une seule cellule aura produit, en quinze heures seulement, un
milliard de cellules-filles, colonie visible à l’œil nu. En revanche, dans de
mauvaises conditions, certaines espèces produisent des spores, formes dormantes
de la cellule, capables de supporter des conditions extrêmes de température ou
de sécheresse.

Ce mode de multiplication ne permet pas de
brassage génétique entre cellules. Le phénomène de conjugaison, en revanche,
assure ce brassage : c’est un mécanisme d’échange génétique qui fait intervenir
une bactérie « mâle » (donneuse) et une bactérie « femelle » (receveuse) de la
même espèce. Les deux bactéries impliquées s’accolent l’une à l’autre, puis la
bactérie donneuse fournit tout ou partie d’un plasmide à la receveuse. Certaines
bactéries, comme Agrobacterium tumefaciens par exemple, peuvent
transférer des plasmides à des espèces bactériennes différentes, voire même à
des cellules de végétaux supérieurs dont elles sont les hôtes. Cette
particularité, nommée transformation, est utilisée en agronomie pour produire
des variétés de plantes génétiquement modifiées.

MODES DE NUTRITION ET ÉCOLOGIE:

On distingue, en fonction de leur mode de
nutrition, les bactéries saprophytes, qui puisent leur énergie de matière
organique morte (débris ou cadavres animaux ou végétaux), les symbiotes, qui
vivent sur ou dans les organismes vivants avec bénéfice mutuel, les commensales
(qui ne nuisent pas à leur hôte) et les parasites.

Les saprophytes jouent un rôle capital dans le
cycle des éléments, la composition du sol et la dégradation de la matière
organique morte. Ces bactéries décomposent, en effet, les matières mortes en
éléments qui les constituent, créant ainsi des nutriments disponibles pour les
plantes (voir cycle du carbone ; cycle de l’azote).

Il existe de nombreuses espèces de bactéries
symbiotiques ; leurs hôtes sont animaux ou végétaux. Dans les tissus humains,
elles vivent dans le tube digestif (c’est le cas de Escherichia coli) et
sur la peau. Les bactéries symbiotiques sont également indispensables dans le
processus de fixation de l’azote : des espèces comme les Rhizobium
forment des nodules sur les racines des légumineuses ou de certains arbres et
fixent l’azote atmosphérique sous une forme organique assimilable par les
végétaux (ce qui permet à ces derniers de se développer sur des sols pauvres en
azote organique).

Les bactéries commensales prélèvent leurs
nutriments sur des organismes vivants, mais sans leur causer de dommage. Les
bactéries parasites, en revanche, peuvent détruire les végétaux ou les animaux
sur lesquels ils vivent. C’est le cas des bactéries qui déclenchent des
maladies, chez les animaux comme chez les végétaux.

BACTÉRIES PATHOGÈNES POUR L'HOMME

Le pouvoir pathogène des bactéries varie
considérablement en fonction des espèces et dépend à la fois de la virulence de
la souche bactérienne et de l'état de l'organisme hôte, c’est-à-dire de
l’efficacité de son système immunitaire. Il existe environ deux cents espèces de
bactéries pathogènes pour l'espèce humaine. Parmi les germes responsables des
maladies les plus graves, on trouve les bactéries du choléra, du tétanos, de la
gangrène gazeuse, de la lèpre, de la peste, les bacilles de la dysenterie, de la
tuberculose, de la syphilis, de la fièvre typhoïde, de la diphtérie, de la
brucellose (ou fièvre de Malte) et de plusieurs formes de pneumonie.

Les effets pathogènes des bactéries sur les
tissus peuvent prendre plusieurs formes :

• action
locale directe, comme dans le cas de la gangrène gazeuse, causée par
Clostridium perfringens ;
• effets
mécaniques, par exemple lorsqu'une masse de bactéries obstrue un capillaire
sanguin, provoquant une embolie infectieuse ;
•
nocivité de la réaction de l’organisme face à l'infection bactérienne, telle
que la formation de cavités pulmonaires dans la tuberculose, ou encore la
destruction des tissus cardiaques par les anticorps lors d'une fièvre
rhumatismale ;
• effets pathogènes dus aux toxines
sécrétées par les bactéries, qui constituent des poisons pour les tissus. Les
toxines sécrétées diffèrent généralement avec chaque espèce bactérienne.

APPLICATIONS INDUSTRIELLES ET GÉNIE GÉNÉTIQUE
Les bactéries sont impliquées dans la
détérioration des aliments. Certaines d’entre elles, comme la bactérie
responsable du botulisme (Clostridium botulinum), peuvent provoquer des
intoxications alimentaires. Mais les bactéries sont aussi d'une grande
importance dans de nombreux processus industriels. Les capacités de fermentation
de différentes espèces sont utilisées pour la production de fromages, de
yaourts, de vinaigres et de choucroute. D'autres bactéries sont utilisées pour
le tannage du cuir, la confection de tabac, la production de fibres textiles,
d'enzymes, de polysaccharides et de détergents.

La possibilité d'intégrer dans le chromosome
bactérien des gènes de cellules appartenant à d'autres organismes, y compris des
gènes de végétaux supérieurs, d'animaux et même des gènes humains, est à la base
du génie génétique. Ce dernier a permis la production industrielle par des
bactéries de substances telles que des hormones ou des antigènes.

SUBSTANCES ANTIBACTÉRIENNES

Des micro-organismes variés, dont certains
champignons et bactéries, synthétisent des substances toxiques pour certaines
bactéries. Ces substances, telles la pénicilline et la streptomycine, sont
connues sous le nom d'antibiotiques. Elles agissent soit en tuant les bactéries
(antibiotiques bactéricides), soit en les empêchant de se développer et de se
reproduire (bactériostatiques). Les antiseptiques sont des substances capables
de tuer les bactéries, que l’on utilise pour désinfecter la peau ou les
muqueuses.[/size]