microbiologie 2ème année snv.pdf
TRANSCRIPT
• Pr. BEKKI
• Doctorat d’état en
Microbiologie
• Université des
Sciences de NICE.
France
• Directeur Labo de
Recherche et
responsable de
plusieurs projets de
recherche
• JEAI SYMED-IRD
• Porteur du L3 HCFAUR
• Master Biotechnologie
• Doctorat LMD
SYMED PNR-CNEPRU
Masters ouvrant droit à l’inscription au concours
par ordre de priorité:
MASTER SNV
* Rhizobiologie
*Microbiologie ou équivalent
PROGRAMME
• Chapitre I : Le monde microbien
• Historique
• Place de microorganismes dans le monde
vivant
• Caractéristiques générales de la cellule
procaryote
• Chapitre II
• Techniques d’observation de la cellule
bactérienne
• La morphologie cellulaire
• La paroi
• Composition chimique
• Structure moléculaire
• Fonctions
• Coloration de Gram
• La membrane plasmique
• 4.1. Composition chimique
• Structure
• Fonctions
• Le cytoplasme
• 5.1. Les ribosomes
• 5.2. Les substances de réserve
• Le chromosome
• 6.1. Morphologie
• 6.2. Composition
• 6.3. Réplication chimique
• 6.4. Structure
• Les plasmides
• 7.1. Structure
• Réplication
• Propriétés
• Pilli
• Structure
• Fonction
• La capsule
• Morphologie
• Composition chimique
• Fonctions
• Les cils et flagelles
• Mise en évidence
• Structure
• Fonctions
• La spore
• 11.1. Morphologie
• 11.2. Structure
• 11.3. Phénomènes de sporulation
• 11.4. Propriétés
• 11.5. Germination
CHAPITRE I: Le Monde
Microbien
• Historique
• Place des Microorganismes
dans le monde vivant
• Caractéristique de la cellule
procaryote
1-1- Définition
Microbiologie
• domaine d’études
s’intéressant aux organismes
de taille microscopique, en
particulier aux bactéries,
protozoaires, virus et certains
champignons (levures) et
algues unicellulaires de petite
taille.
Définition suite
• La microbiologie englobe
l ’ e n s e m b l e d e s
disciplines biologiques
q u i c o n c e r n e n t c e s
m i c r o - o r g a n i s m e s :
bactériologie, mycologie,
virologie et parasitologie.
Définition suite
• étudie non seulement la
morphologie des micro-
organismes, mais également
leur mode de vie, leur
métabolisme, leur structure
moléculaire, leurs éventuelles
propriétés pathogènes et leurs
caractéristiques antigéniques
(propres à susciter une réponse
du système immunitaire).
1-2-HISTORIQUE
• EMPIRIQUE
Utilisation des microbes sans
les connaître
(conservation des aliments,
production de fromage,
boissons)
• DECOUVERTE DU
MICROSCOPE
Antonie Van Leeuwenhoek en
1674)
• Naturaliste hollandais,
fabricant de
microscopes
• Né à Delft, aux
Pays-Bas, Atonie Van
Leeuwenhoek ne
bénéficia pas d'un
enseignement
scientifique particulier.
Placé comme apprenti
chez un drapier
d'Amsterdam après
quelques années
d'étude dans un
collège, il s'installa en
1649 comme maître
drapier dans sa ville
natale.
• C’est en exerçant son métier qu’il
chercha à améliorer le pouvoir
grossissant des loupes. Le
comptage des fils par unité de
surface est en effet indispensable
pour déterminer la qualité du drap.
Il inventa donc, à ses heures
perdues, une petite lentille
biconvexe (dont il garda d'ailleurs
le secret, de sorte que, jusqu'au
développement du microscope
composé au XIXe siècle, personne
ne put concurrencer ses travaux)
• en insérant la lentille
entre deux plaques
d’argent ou de cuivre
percées d’un très
petit orifice. L’objet à
étudier est maintenu
à la distance focale
au sommet d’une tige
dont on peut régler la
hauteur par un
système de vis. À
travers cet appareil,
il pouvait voir les
objets sur des têtes
d'épingle, les
agrandissant de 50 à
300 fois (un
grossissement
dépassant nettement
celui d'appareils plus
anciens).
• La curiosité de van Leeuwenhoek
était illimitée. Grâce à son invention, il
explora le monde de l'infiniment petit,
en examinant tout ce qui lui tombait
sous la main. Il en fit des descriptions
d'une très grande précision.
• En 1668, il confirma et étoffa la
découverte de l'anatomiste italien
Marcello Malpighi sur les capillaires,
démontrant comment les globules
rouges circulent à travers les
capillaires de l'oreille du lapin ou de la
patte de grenouille.
• En 1674, il fit le premier la
description anatomique des
globules rouges du sang.
• Puis il observa la présence de
micro-organismes tels que les
protozoaires et les bactéries dans
l'eau stagnante et dans la salive
humaine.
• En 1677, il décrivit l'anatomie du
spermatozoïde, sans se douter de
sa fonction
• L'invention de van Leeuwenhoek
lui valut rapidement une
réputation telle que beaucoup de
ses compatriotes et les étrangers
les plus haut placés (notamment
le tsar Pierre le Grand de passage
à Delft) lui demandent la faveur
d’être admis à regarder dans
l’appareil les merveilles du monde
inconnu des infiniment petits. En
reconnaissance de ses
découvertes, il fut nommé
membre de la Royal Society de
Londres.
• EPOQUE PASTORIENNE
• Né le 27 décembre 1822, Louis
Pasteur fréquente l’école puis le
collège d’Arbois. Elève doué, il
s’installe en octobre 1838 dans
une pension du Quartier Latin
qui prépare à l’entrée à l’Ecole
Normale. Mais le jeune homme
supporte difficilement cette
nouvelle vie et rentre à Arbois
pour poursuivre ses études au
collège royal de Besançon
• Pasteur s ’ instal le de
nouveau à Paris et est
r e ç u q u a t r i è m e a u
c o n c o u r s d e l ’ É c o l e
Normale Supérieure en
1843. Il passe alors ses
d imanche après -mid i
avec le préparateur du
célèbre chimiste Jean-
B a p t i s t e D u m a s .
• Il soutiendra d’ailleurs
deux thèses en 1847,
l ’ une en ch im ie e t
l ’autre en physique.
Ses recherches se
portent alors sur la
p o l a r i s a t i o n d e l a
l u m i è r e p a r l e s
c r i s t a u x .
• Il découvre que certains
cristaux de structures
identiques ne dévient
pas la lumière de la
même façon. Certains la
dévient vers la droite,
d’autres vers la gauche.
Pasteur vient de mettre
en évidence l’isomérie.
• f a i t u n e d é c o u v e r t e
capitale : les levures sont
des êtres vivants à part
entière responsables de
la fermentation et non
des sous-produits de
c e l l e - c i , c o m m e d e
nombreux chimistes le
c r o i e n t .
• M a i s d e p u i s 1 8 5 8 ,
Pasteur est en bute aux
p a r t i s a n s d e l a
génération spontanée et
plus particulièrement à
Félix Archimède Pouchet
• Félix Archimède Pouchet
communique une note à l’Académie
des Sciences en décembre 1858 sur
des
• proto-organismes nés spontanément
dans l’air.
• Pasteur lui réplique aussitôt qu’il
a tort
• Le 7 avril 1864, Pasteur
donne une conférence à
l a S o r b o n n e . S e s
expériences conquièrent
le public, la commission
d’experts et les médias.
Pouchet est vaincu et
avec lui la thèse de la
génération spontanée.
• Les problèmes de
contamination seront
rapidement réglés par l’équipe
de Pasteur qui met au point
• le filtre Chamberland (un filtre
en porcelaine qui retient les
germes de l’eau),
• l’autoclave et le flambage des
vases
• En Allemagne, Robert
Koch prouve par ses
expériences qu’un type
donné de microbe
provoque un certain type
de maladie. La
découverte du
staphylocoque par
Pasteur suivra
Staphylocoque au
microscope après
coloration
Staphylocoque
charbon des moutons,
choléra des poules, rage
des chiens
• Pasteur s’intéresse plus aux
maladies qu’il peut cultiver sur
des organes : charbon des
moutons, choléra des poules,
rage des chiens.
Découverte du vaccin
• En été 1879, Pasteur et ses
collaborateurs, Roux et Duclaux,
découvrent que les cultures
vieillies du microbe du choléra
injectées aux poules ne
déclenchent pas la maladie. De
plus, elles résistent à de
nouvelles infections.
Première vaccinnation
• Le 5 mai 1881, un
troupeau de moutons
est vacciné. Le 2
juin, les résultats
sont là : un véritable
succès.
La maladie de la rage
• infection aiguë du système
nerveux central de l’homme et
des animaux, provoquée par un
virus qui pénètre dans
l’organisme sain à la suite de la
morsure ou du léchage d’une
plaie par un animal contaminé.
VIRUS de la Rage
• Pasteur a débuté ses
recherches sur la rage en 1880,
suite à la mort d’un enfant à
l’hôpital Sainte-Eugénie. Mais
alors que l’étude de la virulence
de la maladie avance
• Le 6 juin 1885, Pasteur reçoit
la visite de Marie-Angélique
Meister dont le fils Joseph a
été mordu par un chien
soupçonné de porter la rage. Il
commence les injections et
trois mois plus tard, l’enfant
sauvé, Pasteur présente ses
travaux à l’Académie des
Sciences qui lui offre un
accueil enthousiaste
•Le 1er mars 1886,
sur 350 personnes
vaccinées, une
seule est décédée.
• L’Institut Pasteur naît en
1888. Outil de recherche,
de formation et de soins,
l’établissement s’exporte
rapidement en Australie
et au Viêt-nam. Pasteur
restera à la tête de
l’Institut jusqu’à sa mort,
le 28 septembre 1895
• Pasteur a obéi toute sa vie à
l’idéal le plus pur, à un idéal
supérieur de science. L’avenir le
rangera dans la radieuse lignée
des apôtres du bien et de la
vérité. " C’est avec ces mots que
P o i n c a r é a c c o m p a g n e l a
dépoui l le mortel le de Louis
Pasteur, en 1895. La France
pleure alors un de ses plus
g r a n d s s c i e n t i f i q u e s .
CHAPITRE I: Le Monde
Microbien
• Place des Microorganismes
dans le monde vivant
• Caractéristique de la cellule
procaryote
1-3-Place des Microorganismes
dans le monde vivant
1-3-Caractéristique de la
cellule procaryote
Cellule
Procaryote
Cellule
Eucaryote
Organisation génétique
Cellule procaryote
Cellule eucaryote
Membrane nucléaire Absente Présente
Nombre de chromosomes Généralement 1 > 1
Chromosome circulaire Oui* Non
Histones Absentes Présente
Nucléole Absent Présent
Echange génétique Transfert unidirectionnel Fusion de gamètes
Premier acide aminé initiant la synthèse d'une chaîne polypeptidique
Méthionine ou N-formylméthionine
Méthionine
Structures cellulaires
Procaryote Eucaryote
Réticulum endoplasmique
Absent Présent
Appareil de Golgi Absent Présent
Lysosomes Absents Présents
Mitochondries Absentes Présente
Chloroplastes Absents Présents chez les plantes
Microtubules Absents** Présents
Structures cellulaires (suite)
Procaryote Eucaryote
Présence de stérols dans les membranes
Non*** Oui
Endospores Parfois présente Absentes
Taille des ribosomes
70 S 80 S (sauf mitochondries et chloroplastes)
Localisation des ribosomes
Dispersés dans le cytoplasme
Liés au réticulum
endoplasmique
CHAPITRE II
• 2-1-Techniques d’observation
• 2-2- La morphologie cellulaire
• 2-3- Constituants de la cellule
bactérienne
microscopie optique
(G x 1000 -1500 fois)
. microscopie électronique
(G x >10.000 fois)
2-2- La morphologie cellulaire
• En reconnaît la morphologie des
bactéries par observation
microscopique
• Morphologie = dimensions
(taille), Forme, arrangement ou
groupement
2-2-1- Taille
• La taille des bactéries se situe
entre les virus et les
protozoaire.
cad
Les plus grandes bactéries ont la
taille d’un protozoaire
Figure
2-2-2- La Forme
• Les formes des bactéries sont
très variable. Il existe 3 classe
principales
• A- La forme sphérique ou cocoïde
= les cocci
• B- La forme cylindrique =
Batonnet
• C- La forme spirale ou hélicoïdale
Forme Cylindrique (en Bâtonnet - Bacille)
Forme sphérique
Forme en spirale (spirille) et autres formes
Steptomyces Mycobactérie
2-3- Constituants de
la cellule
bactérienne
Morphologie d’une cellule bactérienne
2-3- Constituants de la
cellule bactérienne
• 2-3-1- Les
constituants
obligatoires
A- La paroi
Enveloppe rigide qui (20% PS de
la cellule), elle confère à la
cellule sa forme, lui donne sa
résistance et entoure une autre
enveloppe plus mince, la
membrane cytoplasmique.
A1- Composition chimique
• La paroi est
formé d’un
polymère
appelé, Le
Peptidoglycane
ou Mucopeptide
ou
Mucocomplexe
(figure 3)
Paroi des Gram+ et Gram-
Il existe une différence
entre la composition de
la paroi des gram+ et
Gram- comme le montre
le tableau 3, Figure 4 et 5
Tableau 3 : Composition chimique de
la paroi des bactéries Gram+ et Gram-
Les éléments Bactérie
Gram+
Bactérie Gram-
Osamines ++ +
Acides Amininés 24 à 35% 50%
Nombre A. aminés 4 à 10 16 à 17
Acides teichoique +++ -
Oses (sucres) 20 à 60% 20 à 60%
Lipides 1 à 2.5 % 10 à 22 %
Structure des paroi Gram+
20 à 80 nm
Structure des paroi Gram-
2 à 7 nm
7à 8 nm
Structure des paroi Gram+ et
Gram- (
GRAM+ GRAM-
A3- Coloration de Gram
• La coloration de Gram mise au point en
1884, s'effectue en trois temps.
• . Dans un premier temps, les bactéries
sont colorées en violet par un colorant
basique tel que le violet de gentiane puis
par une solution de lugol (mordançage).
• . Dans un deuxième temps, qualifié de
temps de différenciation, les bactéries
sont soumises à l'action de l'alcool ou d'un
mélange alcool + acétone. Les bactéries
se répartissent en deux catégories : celles
qui conservent la coloration violette et qui
sont qualifiées de bactéries à Gram positif
et celles qui sont décolorées et qui sont
appellées bactéries à Gram négatif.
Coloration de Gram suite
• . Dans un troisième temps, afin de mieux visualiser
les bactéries décolorées, on procède à un traitement
par la fuchsine ou par la safranine. Les bactéries à
Gram positif apparaissent alors violettes et les
bactéries à Gram négatif se recolorent en rouge ou
en orange.
• . Le mécanisme de cette coloration est connu. Le
violet de gentiane se fixe sur des composants
cytoplasmiques et après ce temps de coloration,
toutes les bactéries sont violettes. Chez les
bactéries à Gram négatif, la paroi, riche en lipides,
laisse passer l'alcool (ou le mélange alcool +
acétone) qui décolore le cytoplasme alors que, chez
les bactéries à Gram positif, la paroi constitue une
barrière (A. Teichoique) imperméable à l'alcool et le
cytoplasme demeure coloré en violet.
Coloration de Gram
Gram+ Gram-
Autre techniques de déférencier le
Gram+ et Gram- (KOH)(Figure 6)
Technique de bandlette
de L-Ala-nitroalanine (figure 7)
Pourquoi cette différence de
couleur (Voir tableau)
Les éléments Bactérie
Gram+
Bactérie Gram-
Osamines ++ +
Acides Amininés 24 à 35% 50%
Nombre A. aminés 4 à 10 16 à 17
Acides teichoique +++ -
Oses (sucres) 20 à 60% 20 à 60%
Lipides 1 à 2.5 % 10 à 22 %
Composition Chimique
de la Paroi
Les éléments Bactérie
Gram+
Bactérie Gram-
Osamines ++ +
Acides Amininés 24 à 35% 50%
Nombre A. aminés 4 à 10 16 à 17
Acides teichoique +++ -
Oses (sucres) 20 à 60% 20 à 60%
Lipides 1 à 2.5 % 10 à 22 %
N-Acetylglucosamine
CH2OH
OH
NH-CO-CH3
OH
HO
N-
Acetylglucosamine
N-Acetyl muramique
CH2OH
OH
NH-CO-
CH3
HO
Acide N-acetylmuramique
H3C-CH-COOH
CH
2O
H
O
H
NH-
CO-
CH3
O
H
H
O
N-
Acetylgluc
osamine
CH2OH
OH
NH-CO-
CH3
HO
Acide N-acetylmuramique
H3C-CH-COOH
O H
La Galatosamine
• Présente chez certaines
espèces
• seulement
• et en faible
• proportion
Acide muramique=Muréine
A2- Rôle de la paroi
• Elle assure la forme de la
cellule
• Résistance à la pression interne
de la cellule
• Siege de la fixation des
bactériophages
LES ACIDES AMINES
• D- et L- ALANINE
• A. GLUTAMIQUE
• L- LYSINE
ACIDES TECHOIQUES
Absent chez les gram-
Polymères de:
• POLYRIBITOL-PHOSPHATE
ou
• POLYGLYCEROL-PHOSPHATE
Oses (Sucres)
• Glucose
• Galactose
• Mannose
• Fructose
• Certains sont spécifiques
(ex. Rhamnose chez les streptocoques du
groupe A)
2-3- Constituants de la
cellule bactérienne
• 2-3-1- Les
constituants
obligatoires
(constants)
B- Membrane cytoplasmique
B- Membrane cytoplasmique
• Elle entoure le
cytoplasme. Elle est
constituée d'une double
couche d'unités de
phospholipides (30-40 %)
et de 60-70 % protéines
qui lui sont associées
• (figure 8 a et b).
Figure 8 a: structure de la
membrane cytoplasmique
Figure 8 b: structure de la
membrane cytoplasmique
• La membrane cytoplasmique
des bactéries se distingue
de celle des cellules
eucaryotes par l'absence de
stérols. Elle est caractérisée
par son extrême fluidité qui
est liée au déplacement et à
la rotation des groupements
lipidiques.
La membrane cytoplasmique
(suite)
• Certaines de ces protéines
jouent un rôle dans la synthèse
du peptidoglycane et sont
appelées protéines de liaison
aux pénicillines (PLP) ou
penicillin-binding-proteins (PBP)
car elles sont également la
cible d'action des bêta-
lactamines, famille
d'antibiotiques à laquelle
appartient la pénicilline.
C- Le cytoplasme
• Le cytoplasme est contenu dans une
membrane cytoplasmique.
Le cytoplasme des cellules bactériennes
est un hydrogel colloïdal comprenant une
phase dispersante (sels minéraux et
composés solubles de nature
lipoprotéique) et une phase dispersée
formée de nucléoprotéines et de lipides.
Son pH est compris entre 7 et 7.2.
Le cytoplasme contient des ribosomes, des
acides ribonucléiques, des substances de
réserves et quelques organites spécialisés.
• Parmi les substances de réserves, l'amidon
et plus souvent le glycogène, l'acide
β hydroxybutirique, des polyphosphates
organiques, du soufre, du fer, etc.
Les bactéries photosynthétiques
possèdent des chromatophores. Ces
organites jouent chez ces bactéries le rôle
que jouent les chloroplastes chez les
plantes vertes. Toutefois, l'ultrastructure
et la nature des pigments de ces organites
en sont différents.
• Certaines bactéries (cyanobactéries,
bactéries pourpres et bactéries
vertes) possèdent des vacuoles à
gaz. Ces bactéries sont
photosynthétiques. Ces vacuoles à
gaz sont utilisées par ces bactéries
pour se sustenter (s’alimenter) à
différentes profondeurs dans les
masses d'eau qu'elles fréquentent.
D- L'appareil nucléaire
• L'appareil nucléaire
bactérien n'est pas
entouré d'une membrane,
contrairement au noyau
de la cellule eucaryote.
il n'y ait qu'un
chromosome. La cellule
serait donc haploïde.
le chromosome bactérien
(E. coli) est circulaire et
comprend 5 106 paires de
bases échelonnées le
long d'une double hélice.
L'appareil nucléaire (suite)
• La molécule
d'ADN des
bactéries est de
grande taille.
Déroulée, elle
atteindrait plus
d'un millimètre
de longueur
(figure 9).
D- L'appareil nucléaire (suite)
• L'appareil nucléaire est en
relation avec les invaginations de
la membrane plasmique appelées
mésosome. Il semble que c'est
au niveau du mésosome que
soient concentrées les sites
enzymatiques qui permettent à
l'ADN d'exprimer ses différentes
fonctions (ADN polymérases,
ADN ligases, déroulases,
gyrases, etc.)
E- Les plasmides
• Les plasmides sont des
éléments génétiques
extrachromosomiques
capables d'autoréplication.
Les plasmides sont des petits
fragments d'ADN, environ cent
fois moins volumineux que
l'ADN chromosomique.
Les plasmides (suite)
• Parmi leurs propriétés, l'une
d'elle, très importante, est de
conférer aux bactéries des
résistances aux antibiotiques
ou aux métaux lourds (sels
mercuriels, de cadmium, de
bismuth ou de plomb,
composants fréquents des
antiseptiques).
Les plasmides (suite)
• Les plasmides sont aussi
responsables de la synthèse
des bactériocines (colicines,
vibriocines, pyocines, etc.).
Ces substances de nature
protéique ont un pouvoir
bactéricide puissant.
2-3- Constituants de la cellule
bactérienne
• 2-3-2- Les constituants faculatifs
A- La capsule
• de nombreuses
bactéries
élaborent des
substances
organiques
visqueuses qui
entourent leur
paroi d'une couche
plus ou moins
compacte. Toutes
les bactéries ne
produisent pas de
capsule.
La capsule (suite)
• Au sein d'une espèce,
certaines souches en
produisent, d'autres pas.
L'élaboration de la capsule
est influencée par certaines
conditions du milieu. Les
glucides jouent un rôle
important dans la présence
ou non de la capsule.
Le rôle de la capsule
• La capsule joue un rôle
important dans la défense des
bactéries, d'abord contre la
dessiccation, mais aussi contre
les prédateurs (protozoaires) ou
les parasites
• (les bactériophages sont
incapables de se fixer sur une
bactérie capsulée).
Le rôle de la capsule (suite)
• La capsule empêche les
bactéries d'être
phagocytées dans
l'organisme, elle joue un rôle
pathogénique. Ainsi, les
pneumocoques capsulés se
révèlent pathogènes, alors
que les pneumocoques non
capsulés ne le sont pas.
B- Les cils et les flagelle
• Les bactéries
mobiles se
déplacent soit par
glissement
(cyanobactéries),
soit par rotation
autour d'un axe
central
(spirochètes), soit
au moyen de cils
ou de flagelles.
Les cils et les flagelle (suite)
• Les cils et les flagelles confèrent
une certaine mobilité aux
bactéries qui peuvent se déplacer
dans les milieux liquides ou à la
surface des géloses. Certaines
espèces peuvent même envahir
les milieux de culture, masquant
par là même les autres colonies.
C'est le cas des Proteus ou des
Pseudomonas.
• La mobilité pour les bactéries
n'a d'intérêt que pour se nourrir
(s'approcher des substances
nutritives) ou pour fuir les
prédateurs ou les molécules
toxiques (antibiotiques,
antiseptiques, etc.).
• Ces comportements relèvent de
chimiotactismes. Les bactéries
sentent donc leur
environnement grâce à des
récepteurs chimiques
(pariétaux ou membranaires ?).
Les différents types d’insertion
• Il existe quatre grands types
d'insertion des cils ou des
flagelles sur les bactéries :
insertion polaire : monotriche,
lophotriche, amphitriche et
insertion péritriche (figure 10). Le
point d'insertion des cils et des
flagelles se situe dans le
cytoplasme, au contact de la
membrane plasmique.
Figure 10
C- pili ou fimbriae
• Les bactéries Gram négatif, surtout,
possèdent, à leur surface, des
appendices filiformes très courts,
rigides et cassants. Ces pili ou
fimbriae confèrent aux bactéries
l’adhésion (agglutination) (pili
commun). Certains de ces pili,
renflés, appelés pili sexuels,
joueraient un rôle dans l'échange
d'ADN entre deux bactéries quand
elles rentrent en conjugaison
D- Les spores bactériennes
• Certaines bactéries ont la
propriété de former de petites
unités sphériques douées
d'une extraordinaire
résistance. Ces unités sont
appelées spores ou
endospores, car elles se
forment à l'intérieur de la
cellule bactérienne.
Structure d’une Spore
bactérienne
• La spore (figure 11) est constituée
par un cytoplasme de texture
homogène, pauvre en ARN, en
enzymes et en eau mais contenant
une quantité d'ADN proche de celle
de la cellule végétative.
• La membrane cytoplasmique,
analogue à celle de la cellule
végétative, est entourée de la paroi
sporale et du cortex.
Structure de la spore (suite)
• Le cortex, très transparent aux
électrons, contient la quasi totalité
d'un constituant spécifique des
spores, l'acide dipicolinique sous
forme de dipicolinate de calcium.
Appliqué contre le cortex on trouve
la ou les tuniques (appelées alors
intine ou tunique interne et exine
ou tunique externe) formées de
protéines riches en ponts
disulfures puis, éventuellement,
l'exosporium.
Structure d’une Spore (fig.11)
Propriétés des spores
• Les spores sont en effet douées
d'une longévité et d'une résistance
importante. La longévité est difficile
à apprécier mais elle pourrait
atteindre plusieurs milliers d'années
pour certaines espèces de Bacillus.
La thermorésistance est très
variable selon les espèces et même
selon les souches, selon l'âge des
cultures et selon les conditions de
culture. Quelques valeurs de la
thermorésistance des spores sont
données dans le tableau 4.
Tableau 4: thermorésistance
des spores
Espèces
Temps en minutes
pour détruire 90%
des spores chauffées à 120 °C
Clostridium tetani 5
Bacillus subtilis 5 à 10
Clostridium thermosaccharolyticum 4 à 5
Bacillus stearothermophilus 4 à 5
Desulfotomaculum nigrificans 2 à 3
Bacillus coagulans 0,1
Clostridium sporogenes 0,1 à 0,5
Clostridium botulinum A ou B 0,1 à 0,2
Bacillus anthracis 1 à 6
•Les spores résistent
également aux
radiations, aux
pressions, aux
antibiotiques, aux
antiseptiques et aux
désinfectants.
formation et germination des
spores
Formation de la Spore
• La transformation de la forme
végétative en spore est la
sporulation :
• . Temps : jusqu’à 10 heures à
37°C pour Bacillus megaterium .
Sporulation quand?
• déclenchée par des
modifications de
l'environnement tel
épuisement en matières
nutritives.
Les étapes de la
sporulation
• La sporulation est un
processus complexe qui
peut être divisé en 7
étapes suivantes:
• Étape 1: Formation du filament
axial de matériel nucléaire
• Étape 2: Invagination de la
membrane cellulaire isolant une
partie de ADN et constituant le
Septum de la préspore
phase 1 et 2 durent 4 h
• Étape 3: après 5.5 h
• La membrane continue a se
développer et entoure la spore
et formation d’une seconde
enveloppe
• Étape 4 : après 6.5 h
• Formation du cortex et
accumulation du calcium et de
l’acide dipocolinique
• Étape 5: après 8 h
• Formation des protéines de la
tunique autour du cortex.
• Étape 6: Maturité de la spore
• Étape 7: Libération de la spore
duréé totale de la 10.5h
Germination de la spore
• La transformation des spores
dormantes en cellule
végétative (germination) est
aussi complexe que la
sporulation.
• Elle se déroule en trois
étapes
Les étapes de la germination
des spores
• Étape 1: Activation
Cette étapes est essentielle pour la
préparation de la germination. Elle peut
être provoquée par un chauffage.
Étape 2: Germination
Gonflement de la spores, rupture de la
tunique et augmentation de l’activité
métabolique de la spore.
Étape 3: Croissance: Le protoplaste de la
spore synthétise de nouveaux composé
et naissance de la bactérie active
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• Cours microbiologie