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2 : Bactéries - Biologie


2: Bactéries

Bactéries fixatrices d'azote

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Bactéries fixatrices d'azote, micro-organismes capables de transformer l'azote atmosphérique en azote fixé (composés inorganiques utilisables par les plantes). Plus de 90 pour cent de toute la fixation de l'azote est effectuée par ces organismes, qui jouent ainsi un rôle important dans le cycle de l'azote.

Que sont les bactéries fixatrices d'azote?

Les bactéries fixatrices d'azote sont des micro-organismes procaryotes capables de transformer l'azote gazeux de l'atmosphère en composés « azotés fixés », tels que l'ammoniac, utilisables par les plantes.

Pourquoi les bactéries fixatrices d'azote sont-elles importantes?

L'azote est un composant des protéines et des acides nucléiques et est essentiel à la vie sur Terre. Bien que l'azote soit abondant dans l'atmosphère, la plupart des organismes ne peuvent pas l'utiliser sous cette forme. Les bactéries fixatrices d'azote accomplissent plus de 90 pour cent de toute la fixation d'azote et jouent ainsi un rôle important dans le cycle de l'azote. En raison de ces bactéries, les légumineuses ont l'azote nécessaire pour fabriquer de nombreuses protéines, ce qui, à son tour, explique pourquoi les haricots sont une si bonne source de protéines alimentaires pour les humains et les autres animaux. De plus, les légumineuses et certaines graminées céréalières sont souvent cultivées comme engrais verts et pour la rotation des cultures dans les fermes en tant que source organique d'azote pour d'autres cultures.

Où vivent les bactéries fixatrices d'azote ?

Il existe deux principaux types de bactéries fixatrices d'azote. Les espèces symbiotiques ou mutualistes vivent dans les nodules racinaires de certaines plantes. Les plantes de la famille des pois, connues sous le nom de légumineuses, sont parmi les hôtes les plus importants pour les bactéries fixatrices d'azote, mais un certain nombre d'autres plantes peuvent également abriter ces bactéries utiles. D'autres bactéries fixatrices d'azote sont libres et ne nécessitent pas d'hôte. On les trouve couramment dans le sol ou dans les milieux aquatiques.

Quels sont quelques exemples de bactéries fixatrices d'azote?

Des exemples de bactéries symbiotiques fixatrices d'azote comprennent Rhizobium, qui est associé aux plantes de la famille des pois, et à diverses Azospirille espèces associées aux graminées céréalières. Les fixateurs d'azote libres comprennent les cyanobactéries Anabaena et Nostoc et des genres tels que Azotobacter, Pékin, et Clostridium.


Un microbe est un organisme qui n'est pas visible à l'œil nu. La résolution non assistée de l'œil est d'environ 0,1 mm

Les bactéries sont classées selon leur forme :

1) Cocci : bactéries sphériques

  • Cocci - les plus petites bactéries, se présentent sous forme de sphères simples
  • Diplocoques – paires de sphères, par ex. pneumonie
  • Staphylocoques – amas de sphères, par ex. intoxication alimentaire
  • Streptocoques – chaînes de sphères, par ex. gorge irritée

2) Bacilles: bactéries en forme de bâtonnets :

3) Spirille – grandes bactéries en forme de spirale - par ex. syphilis

4) Vibrio – bactéries en forme de croissant - par ex. choléra

Allongement cellulaire entraîne la synthèse de cytoplasme et de matériel nucléaire supplémentaires

La réplication de l'ADN a lieu (il n'y a pas de fuseau mitotique), et le matériel nucléaire s'attache au membrane plasma ou mésosome

UNE septum commence à se développer, & la matière nucléaire est distribuée des deux côtés

Le septum est terminé, & une paroi cellulaire se développe pour diviser la cellule en deux

Les deux cellules filles atteignent une taille critique et répètent ensuite ce processus

Un nouveau matériel génétique peut être inséré dans une bactérie de trois manières principales :

1) Conjugaison: bactéries reliées entre elles par leurs pili.

  • Le donneur transmet un plasmide appelé facteur F (fertilité) à la cellule receveuse.
  • Le facteur F peut être dans un plasmide (se répliquant indépendamment) ou incorporé dans le chromosome bactérien principal

2) Transformation: une bactérie libère de l'ADN qui est absorbé par une seconde bactérie, lui permettant d'acquérir de nouvelles caractéristiques

3) Transduction: de nouveaux gènes peuvent être insérés dans le chromosome bactérien par un phage bactérien (un virus agissant comme vecteur)

Les courbe de croissance de la population bactérienne se déroule en quatre phases principales :

1) Phase de latence: les cellules sont actives, mais il y a peu d'augmentation en nombre.

2) Phase de journalisation: Les nutriments et l'espace sont abondants, il y a donc peu de concurrence, et les bactéries se multiplient à leur vitesse maximale

3) État stationnaire: la capacité de charge (nombre maximum de bactéries que l'environnement peut supporter) est atteinte, donc une compétition intraspécifique a lieu entre les bactéries.

Par conséquent, le taux de mortalité équilibre le taux de croissance de la population et le nombre de bactéries reste à peu près constant

4) Phase de mort: l'approvisionnement en nutriments s'épuise et les déchets s'accumulent, ce qui augmente la toxicité de l'environnement.

Les organismes sont tués et la taille de la population tombe finalement à zéro.

Des spores peuvent être produites pendant la phase stationnaire qui sont résistantes aux conditions défavorables

La croissance bactérienne peut être contrôlée par des méthodes physiques (irradiation gamma ou en autoclave à haute température) ou par des moyens chimiques :


Types de bactéries utiles et nuisibles

Les bactéries sont des organismes microscopiques qui forment un immense monde invisible autour de nous et en nous. Ils sont tristement célèbres pour leurs effets nocifs, alors que les avantages qu'ils procurent sont rarement connus. Obtenez un bref aperçu des bonnes et des mauvaises bactéries.

Les bactéries sont des organismes microscopiques qui forment un immense monde invisible autour de nous et en nous. Ils sont tristement célèbres pour leurs effets nocifs, alors que les avantages qu'ils procurent sont rarement connus. Obtenez un bref aperçu des bonnes et des mauvaises bactéries.

Pendant la première moitié des temps géologiques, nos ancêtres étaient des bactéries. La plupart des créatures sont encore des bactéries, et chacune de nos milliards de cellules est une colonie de bactéries. – Richard Dawkins

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Les bactéries – les plus anciens organismes vivants sur terre – sont omniprésentes. Le corps humain, l'air que nous respirons, les surfaces que nous touchons, la nourriture que nous mangeons, les plantes qui nous entourent, l'environnement dans lequel nous vivons, etc., sont tous remplis de bactéries.

Près de 99% de ces bactéries sont utiles, tandis que les autres sont notoires. En fait, certains sont essentiels à la bonne croissance des autres êtres vivants. Ils vivent librement ou forment une relation symbiotique avec les animaux ou les plantes.

La liste des bactéries utiles et nocives contient certaines des plus communément bactéries bénéfiques et mortelles connues.

Caractéristiques: Gram positif, en forme de bâtonnet

Présence: Les espèces de lactobacilles sont présentes dans le lait et les produits laitiers, les aliments fermentés et font également partie de notre microflore buccale, intestinale et vaginale. L. acidophilus, L. reuteri, L. plantarum, etc., sont quelques-unes des espèces les plus prédominantes.

Bénéficier à: Les lactobacilles sont connus pour leur capacité à utiliser le lactose et à produire de l'acide lactique, en tant que sous-produit métabolique. Cette capacité à fermenter le lactose fait des lactobacilles un ingrédient important pour la préparation d'aliments fermentés. C'est également une partie importante du processus de décapage puisque l'acide lactique sert de conservateur. La formation du yaourt à partir du lait se fait par ce qu'on appelle la fermentation. Certaines souches sont même utilisées commercialement pour la production de yaourt. Chez les mammifères, les lactobacilles facilitent la dégradation du lactose lors de la digestion. L'environnement acide qui en résulte empêche la croissance d'autres microbes dans les tissus du corps. Ainsi, les lactobacilles sont une partie importante des formulations probiotiques.

Caractéristiques: Gram positif, ramifié, en forme de bâtonnet

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Présence: Les bifidobactéries sont présentes dans le tractus gastro-intestinal des humains.

Bénéficier à: Semblables aux lactobacilles, ils sont également connus pour la production d'acide lactique. De plus, il produit également de l'acide acétique. Cela inhibe la croissance des bactéries pathogènes en contrôlant les niveaux de pH dans les intestins. B. longum aide à la décomposition des polymères végétaux non digestibles. B. longum et B. infantis aide à prévenir la diarrhée, la candidose et d'autres infections à levures chez les nourrissons et les enfants. En raison de ces avantages, cette espèce particulière est également incluse dans les probiotiques disponibles dans le commerce.

Caractéristiques: Gram-négatif, en forme de bâtonnet

Présence: E. coli fait partie de la microflore normale de l'intestin grêle et du gros intestin.

Bénéficier à: E. coli aide à la décomposition des sucres monosaccharides non digérés et facilite ainsi la digestion. Ces bactéries produisent de la vitamine K et de la biotine qui sont essentielles à divers processus cellulaires.

Remarque.- Certaines souches d'E. coli peuvent provoquer une toxicité grave, une diarrhée, une anémie et une insuffisance rénale.

Caractéristiques: Gram positif, filamenteux

Présence: On les trouve largement dans le sol, l'eau et les matières en décomposition.

Bénéficier à: Streptomyces spp. jouent un rôle important dans l'écologie du sol en provoquant la décomposition de la matière organique présente dans le sol. En conséquence, ils sont explorés en tant qu'agents de bioremédiation. S. aureofaciens, S. rimosus, S. griseus, S. erythraeus et S. venezuelae sont quelques-unes des espèces commercialement importantes utilisées pour la production de composés antibactériens et antifongiques.

Caractéristiques: Gram négatif, en forme de bâtonnet

Présence: Les rhizobiums sont présents dans le sol ou forment une association symbiotique avec les nodules racinaires des légumineuses.

Bénéficier à: Rhizobium etli, Bradyrhizobium spp., Azorhizobium spp.., et de nombreuses autres espèces, sont utiles pour fixer l'azote atmosphérique, y compris l'ammoniac, le rendant ainsi disponible pour les plantes. Les plantes ne possèdent pas la capacité d'utiliser l'azote atmosphérique et dépendent des bactéries fixatrices d'azote présentes dans le sol.

Caractéristiques: Gram-négatif, en forme de bâtonnet

Présence: Les cyanobactéries sont principalement des bactéries aquatiques mais se trouvent également sur les roches nues et dans le sol.

Bénéficier à: Également connues sous le nom d'algues bleu-vert et de bactéries bleu-vert, elles constituent un groupe de bactéries importantes pour l'environnement. Ils provoquent la fixation de l'azote dans les habitats aquatiques. Leurs capacités de calcification et de décalcification les rendent indispensables au maintien de l'équilibre de l'écosystème des récifs coralliens.

Caractéristiques: Ni Gram positif ni Gram négatif (en raison de la teneur élevée en lipides), en forme de bâtonnet

Présence: Les mycobactéries se trouvent généralement dans l'eau et les aliments. Cependant, M. tuberculose et M. leprae (alias Hansen’s coccus spirilly), sont des parasites obligatoires et ne peuvent pas survivre sous leur forme libre.

Maladie: Les bactéries du genre Mycobactérie sont des agents pathogènes avec de longs temps de doublement. M. tuberculosis et M. leprae, les espèces les plus notoires, sont respectivement les agents responsables de la tuberculose et de la lèpre. M. ulcerans provoque des nodules ulcérés et non ulcérés dans la peau. M. bovis provoque la tuberculose chez les bovins.

Caractéristiques: Gram positif, en forme de boîte

Présence: C. tetani les spores se trouvent dans le sol, la peau et le tractus gastro-intestinal.

Maladie: C. tetani est l'agent étiologique du tétanos. Il pénètre dans le corps par une plaie, s'y réplique et libère des toxines, à savoir la tétanospasmine (alias toxine spasmogène) et la tétanolysine. Ceux-ci entraînent des spasmes musculaires et une insuffisance respiratoire.

Caractéristiques: Gram négatif, en forme de bâtonnet

Présence: Y. pestis ne peut survivre qu'à l'intérieur de l'hôte, à savoir les rongeurs (puces) et les mammifères.

Maladie: Y. pestis provoque la peste bubonique et pulmonaire. Une infection de la peau avec Y. pestis conduit à la forme bubonique caractérisée par un malaise, de la fièvre, des frissons et même des convulsions. Une infection des poumons causée par Y. pestis entraîne une peste pulmonaire causant de la toux, des difficultés respiratoires et de la fièvre. Selon QUI, environ 1000 à 3000 cas de peste sont signalés dans le monde chaque année. Ce microbe est reconnu et exploré comme une arme biologique potentielle.

Caractéristiques: Gram-négatif, en forme de bâtonnet

Présence: H. pylori colonise la muqueuse de l'estomac humain.

Maladie: C'est la principale cause de gastrite et d'ulcère gastroduodénal. Il produit des cytotoxines et de l'ammoniac qui endommagent l'épithélium de l'estomac, entraînant des douleurs abdominales, des nausées, des vomissements et des ballonnements. H. pylori est présent dans la moitié de la population mondiale, cependant, la plupart d'entre eux sont asymptomatiques tandis que seuls quelques-uns développent une gastrite et des ulcères.

Caractéristiques: Gram positif, en forme de bâtonnet

Présence: B. anthracis est largement présent dans le sol.

Maladie: La maladie mortelle appelée anthrax est le résultat d'un B. anthracis infection, où l'inhalation de B. anthracis les endospores sont à l'origine de cette maladie. La fièvre charbonneuse survient principalement chez les moutons, les chèvres, les bovins, etc. Cependant, la transmission de bactéries du bétail domestique à l'homme se produit dans de rares cas. La formation de plaies, fièvre, maux de tête, douleurs abdominales, nausées, diarrhée etc., sont les symptômes les plus courants (de la fièvre charbonneuse).

Nous sommes entourés de bactéries, certaines amicales et d'autres mortelles. A nous de tirer le meilleur parti de ces minuscules êtres vivants. Tirez parti des antibiotiques utiles en évitant l'utilisation excessive ou inutile d'antibiotiques et éloignez les antibiotiques nocifs en prenant des mesures préventives appropriées, telles que le maintien de l'hygiène et la visite d'un médecin lors d'examens réguliers.

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2 : Bactéries - Biologie

Montage des bactéries (procédures) :

1. Prenez votre boîte de gélose qui contient toutes les bactéries et retirez le couvercle.

2. Observez et choisissez les bactéries qui semblent intéressantes.

3. Prenez une anse d'inoculation et frottez doucement les bactéries de la boîte de gélose en vous assurant de ne pas appuyer trop fort et de récupérer la gélose. (Si vous collectez de la gélose, vous ne pourrez pas voir correctement les bactéries)

4. Transférez doucement les bactéries sur la lame microscopique.

5. Placez une lamelle sur les bactéries et appuyez légèrement dessus pour qu'elle devienne plate et plus facile à observer au microscope.

6. Répétez les étapes 3 à 5 en utilisant d'autres types de bactéries et placez-les sur la même lame microscopique.

7. Vous avez maintenant une lame microscopique avec trois 3 lamelles couvre-objet sur 3 bactéries différentes.

8. Versez une goutte d'huile sur chaque lamelle pour voir clairement les bactéries.

9. Ajustez la lentille du microscope pour voir les bactéries

10. Observez la couleur et la forme des bactéries, puis enregistrez les données des trois bactéries différentes.

Coccus (orange très clair)-Abattant WC

Coccus (rose très clair)-Table Science Lab

À partir de cette expérience, nous avons découvert le type/la forme des bactéries et la couleur des bactéries. Nous avons d'abord testé les bactéries jaunes du siège des toilettes et nous avons découvert que la forme de la bactérie était Coccus et que la couleur était orange très très clair. Cette bactérie était également la plus grosse des trois autres. La deuxième bactérie que nous avons testée provenait également du siège des toilettes, mais elle était de couleur orange. Nous avons découvert que même cette bactérie avait la forme d'un coccus et que sa couleur était orange, tout comme la couleur de la colonie. Cette bactérie était la deuxième plus grande bactérie sur les trois autres et d'après les images, vous pouviez voir à quel point elle était petite. La troisième bactérie que nous avons testée était une bactérie blanche du bureau du laboratoire scientifique. Nous avons découvert que cette bactérie avait également la forme d'un coccus et que la couleur était rose très clair. De cela, je peux conclure que toutes les bactéries courantes que l'on trouve sur nos objets quotidiens sont généralement en forme de coccus car les trois bactéries que nous avons testées avaient une forme de cocci. J'ai aussi appris que les bactéries sont très-très petites parce que nous pouvions à peine voir leur forme. Dans l'ensemble, j'ai également pensé que cette expérience était très amusante car j'ai appris de nouveaux faits sur les bactéries.


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Pensées de clôture

L'histoire du quorum sensing, de mon point de vue, donne un aperçu du processus scientifique, que je partage avec vous ici.

• Leçons sur la nécessité d'une recherche motivée par la curiosité : De nombreuses personnes pensent que la recherche doit toujours être pragmatique, par exemple pertinente pour la médecine. Souvent, la pertinence ne peut être appréciée que longtemps après les découvertes initiales, en effet, seulement lorsque les scientifiques ont eu le temps d'approfondir un sujet et qu'ils ont suffisamment appris pour rassembler des découvertes disparates dans une image cohérente. Personne n'imaginait que l'étude de la bioluminescence conduirait à la biotechnologie utilisant ces découvertes pour développer de nouveaux médicaments antimicrobiens, notamment à une époque où le problème mondial de la résistance aux antibiotiques a atteint une ampleur épique.

• Des questions passionnantes sans réponse : dans tous les cas à ce jour, les molécules que les scientifiques ont découvertes comme auto-inducteurs à détection de quorum sont de toutes nouvelles molécules pour l'humanité, suggérant que les bactéries abritent un trésor de composés qui attendent d'être découverts. Si tel est le cas, les scientifiques peuvent-ils en apprendre suffisamment sur le code de communication chimique pour exploiter ces molécules, ou pour fabriquer leurs propres « molécules de conception » pour obliger les bactéries à effectuer des tâches utiles ou pour les empêcher d'entreprendre des tâches nocives à la demande ?

• La vue d'ensemble des applications. Des recherches récentes suggèrent fortement que la détection de quorum peut être manipulée, par exemple, en fournissant des molécules inhibitrices de détection de quorum pour empêcher les bactéries d'infecter les animaux et les plantes dans les études modèles de maladies. L'attache de molécules anti-quorum-sensing aux surfaces est actuellement à l'étude pour empêcher les bactéries d'adhérer aux dispositifs médicaux implantés tels que les stents et les cathéters et pour empêcher l'accumulation de bactéries dans des communautés de biofilms hautement résilientes et résistantes aux antibiotiques dans les milieux médicaux et industriels. Des molécules à détection de pro-quorum qui favorisent des comportements bactériens collectifs bénéfiques sont également à l'étude pour des utilisations dans l'industrie de la bioremédiation, l'agriculture et comme probiotiques. Un grand objectif à l'horizon est de comprendre suffisamment les conversations bactériennes pour pouvoir proposer des stratégies pour «parler» aux bactéries d'une manière qui serait utile aux humains, leurs plus grands hôtes.

• Qu'avons-nous manqué ? Je me demande souvent comment je suis arrivé à la détection de quorum dans V. harveyi et pourquoi j'ai fait les découvertes particulières que j'ai décrites dans ce récit. Depuis que j'ai commencé ma carrière indépendante, de nombreux étudiants et post-doctorants sont venus dans mon laboratoire et eux aussi ont fait leurs propres découvertes qui ont fait avancer la recherche sur le quorum. Lorsque nous travaillons ensemble au sein d'équipes de laboratoire, nous nous encourageons mutuellement à poursuivre des voyages de découverte particuliers, en promouvant souvent des chemins qui correspondent à nos dernières découvertes, plutôt que de nous inspirer les uns les autres à emprunter un autre chemin, apparemment étrange.

Je fais de mon mieux pour encourager les stagiaires de mon laboratoire à être au maximum créatifs et à faire l'expérience « folle ». Mais je me demande souvent et je m'inquiète si je suis aussi aventureux qu'avant et si, par accident, je retiens le terrain en biaisant les mentorés de mon laboratoire avec mon point de vue. Peut-être qu'un processus encore plus magique que la détection de quorum existe chez les bactéries. Je veux dire, comme je l'ai expliqué, les bactéries sont étudiées depuis plus de 400 ans, comment la détection du quorum a-t-elle été manquée pendant si longtemps ? Est-ce que je manque également une autre caractéristique totalement étonnante chez les bactéries? Probablement! Je me demande quels autres traits, actuellement inimaginables, se cachent dans les bactéries qui peuvent bouleverser la science ou les perspectives de la médecine et de l'humanité. J'espère qu'une autre génération d'explorateurs partira à la découverte des bactéries et j'espère qu'ils le feront bientôt.


2 : Bactéries - Biologie

Technique aseptique

A. Observation des bactéries

1. Formes de base des bactéries

2. La tache de Gram

3. Autres taches différentielles

4. Observer des cultures vivantes avec le support suspendu suspendu

B . Observation des colonies bactériennes

C. Isolement des bactéries (et champignons) de l'environnement

D. Interaction entre les bactéries et les plantes

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Voir la vidéo: La Structure et Classification Des Bactéries (Janvier 2022).