Les bactéries sont des organismes unicellulaires microscopiques. Elles font partie des premières formes de vie connues sur Terre. Il existe des milliers de types différents de bactéries, et elles vivent dans tous les environnements possibles, partout dans le monde. Elles se trouvent dans la terre, dans la mer et même dans les profondeurs de la croûte terrestre. Certaines bactéries ont même été découvertes dans les déchets radioactifs. De nombreuses bactéries vivent sur et dans le corps de l’homme et des animaux, notamment au niveau de la peau, des voies respiratoires, de la bouche, du tube digestif et des voies génito-urinaires, sans causer de préjudices. On appelle ces bactéries la flore résidente ou le microbiome. En fait, il existe au moins autant de bactéries dans la flore résidente qu’il y a de cellules dans l’organisme. La plupart de ces bactéries sont utiles à l’homme, par exemple en aidant à la digestion des aliments ou en empêchant la croissance d’autres bactéries plus dangereuses. Cependant, seul un petit nombre de bactéries provoquent des maladies. Ces bactéries sont dites pathogènes. Parfois, dans certaines conditions, la flore bactérienne résidente peut agir comme un agent pathogène et provoquer une maladie. Les bactéries peuvent provoquer des maladies en fabriquant des substances nocives (toxines), en envahissant les tissus ou en utilisant ces deux mécanismes. Certaines bactéries peuvent déclencher une inflammation qui peut affecter le cœur, les poumons, le système nerveux, les reins ou le tube digestif. De plus, certaines bactéries, telles que Helicobacter pylori, accroissent le risque de cancer. Il est important de noter que certaines bactéries pourraient également être utilisées comme armes biologiques, notamment celles responsables de l’anthrax, du botulisme, de la peste et de la tularémie.
Tailles des bactéries
Les bactéries sont classées de différentes manières, en fonction de leurs tailles, de leurs Noms scientifiques, de leurs colorations selon gram, et leur paroi cellulaire :
Les bactéries peuvent être classées en fonction de leur taille en trois catégories principales :
Bactéries microscopiques : Ce sont les plus petites bactéries, avec des dimensions allant généralement de 0,1 à 1 micron (μm). Elles sont difficiles à observer au microscope optique et nécessitent souvent l’utilisation de techniques de microscopie électronique pour une visualisation précise. Exemples : certaines espèces de mycoplasmes.
Bactéries de taille moyenne : Elles ont des dimensions comprises entre environ 1 et 5 microns (μm). Ces bactéries sont plus facilement observables au microscope optique et comprennent un large éventail d’espèces bactériennes. Exemples : Escherichia coli, Staphylococcus aureus.
Bactéries de grande taille : Ce sont les bactéries les plus grandes, avec des dimensions allant généralement de 5 à 10 microns (μm) ou plus. Elles peuvent être observées au microscope optique et comprennent généralement des bactéries filamenteuses ou des formes atypiques. Exemples : Bacillus anthracis, Clostridium botulinum.
Formes des bactéries
Les bactéries présentent une diversité de formes morphologiques qui peuvent être classées en plusieurs catégories principales. Tout d’abord, les cocci, qui sont des bactéries sphériques, comprennent des exemples tels que Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes et Neisseria gonorrhoeae. Ensuite, les bacilles, qui ont une forme de bâtonnet, incluent des organismes comme Escherichia coli, Bacillus anthracis et Pseudomonas aeruginosa. Les spirilles, caractérisées par une forme spiralée, comptent parmi elles des espèces comme Helicobacter pylori, Campylobacter jejuni et Treponema pallidum. Les vibrios, qui ont une forme de virgule, comprennent Vibrio cholerae et Vibrio parahaemolyticus. Enfin, les cocobacilles, qui ont une forme intermédiaire entre cocci et bacilles, incluent Haemophilus influenzae, Bordetella pertussis et Legionella pneumophila. Cette classification est essentielle en microbiologie pour identifier et classifier les bactéries en fonction de leur forme morphologique distincte.
Noms scientifiques des bactéries
Les bactéries, tout comme les autres êtres vivants, sont classées par genre (en se basant sur la présence d’une ou plusieurs caractéristiques identiques) et, à l’intérieur du genre, en espèces. Le nom scientifique est composé du genre suivi par l’espèce (par exemple, Clostridium botulinum, Helicobacter pylori, etc.). À l’intérieur d’une espèce, il peut exister différents types appelés des souches. Les souches diffèrent au niveau de leur matériel génétique et de leurs composants chimiques. Parfois, certains médicaments et vaccins sont actifs uniquement contre certaines souches.
Coloration
Les bactéries peuvent également être classées selon la coloration qu’elles prennent après traitement par certaines substances chimiques (colorants).
Les bactéries peuvent être classées en fonction de leur réaction aux colorations en microbiologie, notamment la coloration de Gram et la coloration acido-alcoolo-résistante (caractéristique des mycobactéries comme Mycobacterium tuberculosis).
Bactéries Gram-positives : Ces bactéries retiennent le colorant cristal violet lors de la coloration de Gram, et apparaissent violettes ou bleues. Exemples : Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae.
Bactéries Gram-négatives : Elles ne retiennent pas le colorant cristal violet, mais prennent la couleur du contre-colorant (généralement le safran) lors de la décoloration. Apparaissent alors roses ou rouges. Exemples : Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa.
Bactéries acido-alcoolo-résistantes (BAAR) : Elles résistent à la décoloration par l’acide-alcool lors de la coloration de Ziehl-Neelsen. Généralement associées à des infections mycobactériennes, telles que Mycobacterium tuberculosis.
La coloration de Gram des bactéries
La coloration de Gram est une technique fondamentale en microbiologie qui permet d’identifier et de différencier certaines bactéries. Voici un guide complet sur la coloration de Gram :
Principe de la coloration de Gram
La méthode de Gram, développée par Hans Christian Gram en 1884, distingue les bactéries selon leur forme et leur réaction aux colorants, soit Gram positif ou Gram négatif. Cette classification est basée sur la réaction du peptidoglycane dans les parois cellulaires des bactéries. Elle permet d’identifier leur morphologie et leur affinité pour les colorants, fournissant ainsi des informations précieuses pour la caractérisation microbiologique en microbiologie médicale et environnementale.
Comment ça fonctionne ?
Les bactéries à Gram négatif se caractérisent par une paroi cellulaire avec une membrane externe riche en lipides et une fine couche de peptidoglycane. Lors de la coloration de Gram, l’alcool décolore ces bactéries en extrayant les lipides de leur paroi, les rendant plus poreuses. En revanche, les bactéries à Gram positif présentent un peptidoglycane plus épais et une réticulation plus élevée, les rendant moins sensibles à la décoloration. La coloration permet également de distinguer la morphologie globale des bactéries, soit en bacilles, soit en cocci.
Composition des colorants
La coloration de Gram, une technique fondamentale en microbiologie, utilise plusieurs étapes. Le violet de gentiane phéniqué colore initialement les bactéries. Ensuite, la solution iodée de Gram (lugol) fixe la couleur. La contre-coloration est réalisée avec la safranine. Enfin, le décolorant alcool acétone élimine l’excès de colorant. Cette méthode permet de différencier les bactéries en Gram-positives, qui conservent la couleur violette, des bactéries Gram-négatives, qui prennent la couleur du contre-colorant, offrant ainsi une classification importante en microbiologie.
Étapes de la coloration de Gram
La coloration de Gram, procédure fondamentale en microbiologie, implique plusieurs étapes. D’abord, le frottis est immergé dans le cristal violet, suivi de la solution iodée. Ensuite, les cellules sont décolorées avec de l’alcool acétone. Enfin, la safranine est appliquée comme contre-coloration. Ce processus permet de différencier les bactéries en Gram-positives (retenant le cristal violet) et en Gram-négatives (se colorant par la safranine) en fonction de leur réaction aux différents réactifs, facilitant ainsi leur identification et classification en microbiologie.
La coloration de Ziehl-Neelsen des bactéries
La coloration de Ziehl-Neelsen est une technique de coloration utilisée en microbiologie pour détecter les bactéries acido-alcoolo-résistantes (BAAR), notamment Mycobacterium tuberculosis, responsable de la tuberculose. Son principe repose sur l’utilisation de deux colorants : le carbol-fuchsin, qui colore les BAAR en rouge, et le bleu de méthylène, qui sert de contre-colorant.
Le mode opératoire détaillé de la coloration de Ziehl-Neelsen est le suivant :
Fixation : Le frottis bactérien est préparé sur une lame de verre et fixé à la chaleur pour adhérer les cellules à la lame.
Coloration primaire : Le frottis fixé est ensuite inondé avec le carbol-fuchsin, un colorant à base de fuchsine et de phénol. La lame est chauffée doucement (généralement à la vapeur) pendant plusieurs minutes pour favoriser la pénétration du colorant dans les parois cellulaires des bactéries.
Rinçage : Après la coloration primaire, la lame est soigneusement rincée à l’eau pour éliminer l’excès de colorant.
Décoloration : La lame est ensuite exposée à un agent de décoloration, généralement de l’alcool-acétone, pour éliminer le colorant des cellules qui n’ont pas été absorbées. Cette étape est critique car elle différencie les BAAR des autres bactéries.
Contre-coloration : Pour visualiser les bactéries qui n’ont pas été colorées par le carbol-fuchsin, la lame est ensuite immergée dans une solution de bleu de méthylène pendant une courte période.
Rinçage final : La lame est à nouveau rincée à l’eau pour éliminer l’excès de contre-colorant.
Observation : Enfin, la lame est séchée et observée au microscope. Les bactéries acido-alcoolo-résistantes apparaissent en rouge vif, tandis que les autres structures cellulaires sont colorées en bleu.
Les bactéries sont souvent associées à la maladie, mais une minorité cause des dommages. De nombreuses bactéries sont bénéfiques, comme les probiotiques qui protègent notre système digestif. Elles sont omniprésentes, même dans notre cuisine, et contribuent à la fabrication de divers aliments comme le vinaigre, le yogourt, le chocolat, le kimchi, les fromages et le pain au levain.
Références
- Coloration de Gram : Un Guide Complet – Microbiologie clinique. https://microbiologie-clinique.com/Coloration-Gram.html.
- Qu’est-ce que la coloration de Gram et comment le faire – Greelane.com. https://bing.com/search?q=information+detaill%c3%a9+sur+la+coloration+de+gram.
- Coloration de Gram – Vikidia, l’encyclopédie des 8-13 ans. https://fr.vikidia.org/wiki/Coloration_de_Gram.
- Qu’est-ce que la coloration de Gram et comment le faire – Greelane.com. https://www.greelane.com/fr/science-technologie-math%C3%A9matiques/science/gram-stain-procedure-4147683/.
- Définition | Coloration de Gram – Méthode de Gram – Futura. https://www.futura-sciences.com/sante/definitions/biologie-coloration-gram-2155/.
- Présentation des bactéries – Infections – Manuels MSD pour le grand public. https://www.msdmanuals.com/fr/accueil/infections/infections-bactériennes-présentation/présentation-des-bactéries.
- Généralités sur les Bactéries L2 SPS – 26/10/2021 A … – Studocu. https://www.studocu.com/fr/document/universite-de-caen-normandie/biologie-microbiologie-physiologie/generalites-sur-les-bacteries-l2-sps/21353986.
- Généralités sur les bactéries – Rapport Gratuit. https://www.rapport-gratuit.com/generalites-sur-les-bacteries/.
- (PDF) La classification bactérienne – ResearchGate. https://www.researchgate.net/publication/345203143_La_classification_bacterienne.
- DEFINITIONS, CLASSIFICATION ET NOMENCLATURE DES BACTERIES. http://www.microbes-edu.org/etudiant/intro.html.
- Classification des bactéries – MedG. https://www.medg.fr/classification-des-bacteries/.
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