Cours microbiologie generale BCG
Cours de Microbiologie Générale
I. Le Monde Microbien
1. La diversité du monde microbien
Les micro-organismes, ou microbes, sont des êtres vivants microscopiques invisibles à l’œil nu, qui ne sont ni animaux (à l'exception de certains nématodes) ni végétaux. Ils se classifient en plusieurs catégories :
- Bactéries : Les bactéries et les archéobactéries (ou archæ) sont les seuls procaryotes.
- Mycètes : Incluent les levures et les moisissures.
- Protozoaires.
- Algues microscopiques.
- Virus : Ne sont pas vraiment vivants, étant des parasites obligatoires.
- Parasites animaux pluricellulaires : Ne peuvent pas être strictement considérés comme des microbes de par leur nature animale (ex. nématodes, parasites plats ou ronds).
a) Les bactéries
Unicellulaires et procaryotes, elles contiennent leur matériel génétique dans une zone appelée nucléoïde et possèdent une paroi bactérienne composée de peptidoglycanes. Elles peuvent être :
- Photosynthétiques
- Chimiosynthétiques
- Hétérotrophes
- Autotrophes
b) Les Archæ
Adaptées à des conditions extrêmes de pression et de température, elles se divisent en trois sous-groupes :
- Méthanogènes : Utilisent le méthane comme source de carbone.
- Halophiles extrêmes : Survivent dans des environnements très salins.
- Thermophiles extrêmes (Sulfolobus) : Vivent dans des conditions de température extrême et sont sulforéductrices. La paroi bactérienne n'est pas toujours présente et ne contient pas de peptidoglycanes. Leurs métabolismes sont divers.
c) Les mycètes
Possèdent un noyau délimité par une membrane contenant le matériel génétique. Leur paroi est principalement composée de pectine et de chitine. Ils sont chimio-hétérotrophes.
d) Les protozoaires
Sans paroi, avec des formes variées (étoiles, amiboïdes...), ils sont mobiles grâce à leurs pseudopodes et sont chimio-hétérotrophes. Ils vivent en milieu aquatique ou comme parasites.
e) Les algues
Avec des parois pecto-cellulosiques, elles sont autotrophes (phototrophes).
f) Les virus
Plus petits que les bactéries, ils attaquent soit les eucaryotes soit les procaryotes, mais jamais les deux à la fois. Leur matériel génétique est contenu dans une capside protéique.
g) Les animaux pluricellulaires
Les helminthes (némathelminthes, platyhelminthes) parasites ne peuvent pas être strictement considérés comme des microbes.
2. Chronologie de l'évolution biologique et géologique
Les bactéries, pionnières sur Terre, peuvent croître dans divers environnements extrêmes et sont responsables de la production d'oxygène et de l'origine des organelles cellulaires. La classification des micro-organismes utilise les sous-unités ribosomales : 16S pour les procaryotes et 18S pour les eucaryotes.
3. Classification des micro-organismes
La nomenclature binomiale est utilisée pour classer les micro-organismes : espèce, genre, souche. Une souche représente une population génétiquement identique.
4. Caractères généraux des procaryotes et eucaryotes
5. La microbiologie d'hier et d'aujourd'hui
Depuis l'antiquité avec les grandes épidémies (peste bubonique, variole, typhus, syphilis, choléra), jusqu'à la découverte des micro-organismes par Van Leeuwenhoek grâce à son microscope. La période moderne, après 1850, a vu les travaux de Pasteur (vaccins, stérilisation, fermentation) et de Koch, qui ont découvert de nombreux micro-organismes et développé des outils pour les étudier. Les micro-organismes jouent également un rôle crucial dans le cycle de la matière et sont utilisés dans les biotechnologies pour la synthèse de molécules complexes (antibiotiques, hormones stéroïdes), la détoxification (benzène, phénol, TNT) et diverses applications en agriculture, agro-alimentaire, bioécologie, etc.
II. Nutrition et croissance des micro-organismes
Les micro-organismes se nourrissent en transformant la matière organique ou chimique en énergie utilisable et en source de carbone. Ils peuvent être :
- Phototrophes : Utilisent la lumière comme source d'énergie.
- Chimiotrophes : Utilisent des composés chimiques comme source d'énergie.
- Autotrophes : Utilisent le CO₂ comme source de carbone.
- Hétérotrophes : Utilisent la matière organique comme source de carbone.
Certains micro-organismes utilisent une seule source d'énergie et de carbone (ex. glucose), tandis que d'autres peuvent dégrader des polysaccharides, des lipides et des protéines.
Les micro-organismes se regroupent en quatre grands groupes :
- Photo-autotrophes
- Chimio-autotrophes
- Chimio-hété.
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