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S.J.R.T. H.C.R. 04/11/23
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Diaporama du Dr. Jacqueline GRANDO.
Cours de BactériologieFaculté de Médecine de Fès
Dr. Sylvestre Tigaud
Laboratoire de Bactériologie
Centre de Biologie Nord
Hôpital de la Croix-Rousse
CHU de LYON
S.J.R.T. H.C.R. 04/11/23
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Diaporama du Dr. Jacqueline GRANDO.
Structure de la Bactérie
Dr. Sylvestre Tigaud
sylvestre.tigaud@chu-lyon.fr
Tel : +33 4 72 07 18 44
Fax : +33 4 72 07 18 42
Hôpital de la Croix-Rousse
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Microbiologie
• Microbiologie = Biologie des microrganismes ou microbes
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I - Généralités
• Cellules procaryotes
• Capable de se développer dans un environnement adapté– synthèses cellulaires nécessaires à leur croissance et à leur
multiplication
• Parfois elles parasitent des cellules eucaryotes
• Taille variable suivant les espèces– (0,2 à 6 micromètre)
Comparaison entre
bactérie et cellule
eucaryote
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II - Les enveloppes membrane cytoplasmique
• 1 - La membrane cytoplasmique– entoure le cytoplasme (= C.eucaryote)– trilamellaire phospholopidique + protéines– Barrière osmotique entre la cellule et son environnement– perméases échange par transport actifs– enzymes respiratoires– parfois fixation de flagelles responsables de la mobilité
(hélices protéiques)
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II - Les enveloppes Paroi
• 2 - La paroi Rigide, résistante, perméable
• Composition : PEPTIDOGLYCANE – unique macromolécule– chaînes glucidiques reliées par des chaînons peptidiques– synthèse par des sous-unités du cytoplasme
MurNac
MurNacMurNac
MurNac
GlcNac MurNacMurNac
MurNac
MurNac
MurNac
chaîne glycanique
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
chaîne secondaire : exemple, Gly-Gly-Gly-Gly-Gly chez staphylocoque
Tétrapeptide(initialement pentapeptide)1 = L-alanine2 = acide D-glutamique3 = acide diaminopimélique4 = D-alanineou L-lysine
GlcNac
GlcNac GlcNac GlcNac
MurNac1
2
3
GlcNac GlcNac
Staphylococcus aureus peptidoglycane (redrawn from a slide by Hiramatsu, San-Diego ICAAC)
Monomeric precursors Cytoplasmic localisation
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II - Les enveloppes Paroi
• Paroi des Gram +– peptidoglycane seul, très solide
• Paroi des Gram -– espace périplasmique (gel polysaccharidique)– peptidoglycane en couche très mince– membrane externe = LPS (lipopolysaccharide)
qui a un pouvoir toxique (=endotoxine)– porines = protéines de transport
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Paroi Gram Positif
Mb. Cytoplasmique
Peptido-glycane Parietal
-lactamases
PLP
Transportactif
AcidesTeichoique
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Paroi Gram Négatif
Mb. Cytoplasmique
Mb. Externe
Peptido-glycane Parietal
GLP
Porine
-lactamases
PLP
Mg++
Transportactif
Paroi des bactéries à Gram négatif
- lipopolysaccharide de surface = LPS- porines (protéines) pour le transport - récepteurs phages et bactériocines
Peptidoglycane
Espace périplasmique
Membrane cytoplasmique
Paroi des bactéries à Gram positif
Membrane cytoplasmique
Peptidoglycane avec : - acides teichoïques
Membrane externe avec :
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II - Les enveloppes Paroi
• Paroi des mycobactéries– peptidoglycane recouvert de– lipides externes complexes tels que les acides mycoliques
(70% du poids)
• Bactéries déficientes en paroi: – formes L (action des antibiotiques) – mycoplasmes
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– Enveloppe rigide responsable de :• Forme
– sphériques = cocci
– cylindriques (bâtonnets) = bacilles
– hélicoïdales = spirochètes
• Arrangement ou groupement : dépend du plan de division – chaînes (streptocoques)
– amas (staphylocoques)
– diplocoques (pneumocoques)
– palissades (corynébactéries)
• Coloration : Gram +/- ; Ziehl
II - Les enveloppes Paroi
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Aspect au Gram :Cocci Gram+
Isolés, en diplocoques ou en amas :
Staphylococcus
Micrococcus
Stomatococcus
Isolés, en diplocoques ou en chaînette :
Streptococcus
Enterococcus
Peptostreptococcus
Gemella
Leuconostoc
Pediococcus
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Aspect au Gram :Cocci Gram-
Isolés ou en diplocoques :
Neisseria
Moraxella
Veillonella
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Aspect au Gram :Bacilles Gram+
Gros bacilles à bout carré :
Bacillus
Clostridium
Lactobacillus
Taille moyenne :
Lactobacillus
Corynebacterium
Bifidobacterium
Eubacterium
Propionibacterium
Listeria
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Aspect au Gram :Bacilles Gram+
Petits, en pallissade :
Corynebacterium
Propionibacterium
Listeria
Rhodococcus
Garderella
Filamenteux, branchés :
Propionibacterium
Actinomyces
Nocardia
Streptomyces
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Aspect au Gram :Bacilles Gram-
Taille moyenne, épais :
Enterobacteriaceae
Bacteroides
Prevotella
Fusobacterium
Taille moyenne, fins :
Pseudomonas
Enterobacteriaceae
Bacteroides
Prevotella
Fusobacterium
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Aspect au Gram :Bacilles Gram-
Pleomorphiques, long ou courts, souvent vacuolés :
(Pseudomonas)
(Enterobacteriaceae)
Bacteroides
Fusobacterium
Petits, souvent cocco-bacillaires :
Haemophilus
Acinetobacter
Moraxella
Prevotella
Porphyromonas
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Bacilles Gram-
En forme de virgule :
Vibrio
Campylobacter
Helicobacter
En forme de spirale :
Treponema
Leptospira
Borrelia
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II - Les enveloppes glycocalyx et fimbriae
• 3 - Le glycocalyx
• Présence très fréquente
• Fibres polysaccharidiques qui entourent la bactérie
• Responsable de l’attachement de la bactérie– aux cellules vivantes– à des supports inertes
• 4 - Parfois existence de grosses protéines rigides : fimbriae ou pili (attachement spécifique)
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II - Les enveloppes capsule
• 5 - La capsule
• Constituant inconstant
• Structure : polysaccharides acides
• Empêche la phagocytose (pouvoir pathogène)
• Les Ag capsulaires sont à la base de certains vaccins
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III - Les constituants du contenu bactérien
• 1 - Cytoplasme– Gel colloïdal :
• Eau : 80%• Substances organique et minéral
– ARN • ARN ribosomal : Nombreux ribosomes : 2 sous-unité
– Sous unité 30S : ARNr16S– Sous unité 50S : ARNr 23S
• ARN soluble : ARNm et ARNt
– Pas de mitochondries : les enzymes transporteurs d’électrons sont localisé dans la membrane cytoplasmique
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III - Les constituants du contenu bactérien
• 2 – L’appareil nucléaire– Chromosome unique =ADN (80%)
• ADN bicaténaire (double hélice) circulaire super-enroulé• 3 000 à 6 000 gènes = génotype• Déplié = 1 mm de longueur
• - Enzymes (10%) C’est la machinerie de l’ADN• ADN polymérases (copient des doubles brins d’ADN)• Topoisomérases• ADN gyrases• ARN polymérases
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III - Les constituants du contenu bactérien
• 3 - Plasmides : – non indispensable – réplication autonome indépendante du chromosome– portent des gènes codant des avantages sélectifs
• gènes structuraux (fimbriae)• gènes métaboliques• gènes de production de toxines• gènes de résistances aux antibiotiques,…
– transmission de plasmides • aux cellules filles• à d’autres bactéries, même d’espèces différentes (multiples mécanismes)
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Transmission Verticale d’un gène muté
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Transmission Verticale et Horizontale intra ou inter specifique de plasmide ou
transposon
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IV - Les spores
• Spore = forme de survie de certains bacilles à Gram + (genre Bacillus , genre Clostridium)– métaboliquement inactive et non pathogène– Sporulation dans des conditions défavorables
• Forme végétative : – métaboliquement active et potentiellement pathogène– germination dans des conditions favorables
• Spore = résistance à – la chaleur, – la dessiccation, – aux désinfectants – aux antibiotiques
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Principe de Classification
• On adopte la classification binominale internationale des êtres vivants en Genre et espèce. Par exemple Homo sapiens.– N.B. Genre en italique, avec une majuscule, espèce en
italique sans majuscule. Les noms sont latinisés, donc jamais d’accent.
• La classification utilise traditionnellement la forme, le Gram, l’utilisation de l’oxygène, le métabolisme.
• De plus en plus souvent, Séquençage de l’ARN16S
cocci
aérobies ou anaérobies facultatifs
groupés en amas
groupés en chaînettes
Microcoques
Staphylocoques
Streptocoques
anaérobies Peptostreptococcus
bacilles
aérobies ou anaérobies facultatifs
avec spores
Corynébactéries Listeria Lactobacilles Nocardia Mycobactéries
Bacillus
anaérobies
sans spores
avec spores Clostridium
sans spores Actinomyces
Classification schématique des principales bactéries à Gram positif
cocciaérobies
anaérobies
Neisseria
Veillonella
bacilles
aérobies anérobies facultatifs anaérobies microaérophiles
Pseudomonas Salmonella Shigella Klebsiella Proteus Escherichia Yersinia Bordetella Haemophilus Pasteurella Vibrio Bacteroides Fusobacterium Campylobacter Leptospira Borrelia Treponema Mycoplasma
spirochètesaérobies
anaérobies
sans paroi
Classification schématique des principales bactéries à Gram négatif