Cours De Microbiologie

Microbiologie 1

Introduction

1. Présentation et historique

Microbiologie : étude des organismes microscopiques (< 0.1mm), non visible à l’œil nu

Les microorganismes sont très nombreux et variés. On en connait plusieurs milliers mais ils ne représentent qu’un faible pourcentage de ceux qui existent.

Microorganisme : (=microbe) cellule unique le plus souvent. Ce ne sont pas des cellules végétales, ni animales. Elles subviennent elles-mêmes à leurs besoins vitaux : elles produisent leur propre énergie, matière organique et se reproduisent pas elle-même. Elles sont ubiquitaire (omniprésentes)

On en dénombre environ 5.10^30

Certaines, les archées bactéries, peuvent s’adapter à des milieux aux conditions extrêmes (source volcanique, lac acide …)

Les virus sont des microorganismes acellulaires

- Historique

Fin 19ème : naissance de la microbiologie, mise en évidence de ces microorganismes grâce à 2 phénomènes :

• L’observation et la compréhension des phénomènes provoqués par ces microorganismes

 La fermentation (depuis l’antiquité)

 Les maladies infectieuses (fin 19ème): par Pasteur et Koch

 L’importance des microorganismes dans l’écologie des sols pour recycler les éléments (fin 19ème) : par Winogradsky

• L’observation directe

 Anthonie Van Leeuwenhoeck a observer les premiers animaux microscopique au premier microscope, il les a appelés animacules (fin 19ème)

2. Impact des microorganismes sur l’Homme

2.1. Microbiologie fondamentale

Elle est la base de plusieurs avancées biochimiques, physiologiques, génétiques et biologie cellulaire0

Les grands principes de base sont étudiables sur des microorganismes model : E.Coli pour les cellules procaryote et saccharomyces cerevisiae pour les cellules eucaryotes.

Prix Nobel en microbiologie :

- 1965 : Jacob, Monod et Lwoff

- 2001 : Hartwell, Hunt, Nurse

- 2009 : Blackburn, Greider, Szotak

2.2. Microbiologie appliquée

But : comprendre les microorganismes pour en améliorer les avantages et bloquer les inconvénients, ou fabriquer des médicaments (antibio)

2.2.1. En agronomie est agriculture

L’homme peut intervenir sur le cycle des nutriments pour la fertilisation des sols. Les microorganismes interviennent dans la conversion d’azote atmosphérique en ammonium, grâce au rhizobium. Ammonium qui sera ensuite mené au niveau des racines des plantes, pour faciliter l’accès aux ressources des plantes et favoriser son développement.

Dans l’élevage, les microorganismes sont également présents. Les ruminants mange de l’herbe, donc de la cellulose, qu’ils n’ont pas la capacité de digérés. Des microorganismes interviennent donc dans leur rumen (estomac) et d »grade la cellulose ou la métabolise :

CO3 + CH4 + protéine animales

CH4 : méthane responsable du réchauffement climatique

2.2.2. Dans l’industrie

Dans le secteur énergétique on s’en sert de biocarburant.

La fermentation, les additifs alimentaires (acide citrique, aspartame) et source nutritive sont les principales actions de la microbiologie dans le secteur agroalimentaire.

2.2.3. Dans l’environnement

On les utilise dans la bio-remédiation, bio-dépollution dans les stations d’épuration notamment.

2.2.4. En biotechnologie, biologie de synthèse

Ils sont utiles à la fois dans les productions naturelles : antibiotiques, vitamines, enzymes … mais aussi dans les productions pharmaceutiques : insuline ou autres protéines humaines. Ce sont des microorganismes génétiquement modifiés.

3. La place des microorganismes dans le monde vivant

Linné : 2 règnes : Végétal (photosynthétique, réserve d’amidon, immobiles, cellules avec paroi) et animal (non photosynthétique, réservent de graisse en glycogène, mobiles, cellules sans paroi)

1866 : Haeckel : végétal et animal + PROTISTE

La cellule procaryote : structures et fonction

 Morphologie bactérienne

Forme :

- sphérique

- cylindrique

- hélicoïdale

Existent à l’état de cellule isolées, mais restent parfois accrochées après division

Diplocoque, streptocoque

Staphylocoque (parfois pathogène)

Certaines bactéries changent de forme au cours du temps. Ex : cocci-bacilles (bacille se transforment en en cocci si elle n’est plus approvisionnée : dvpmnt altéré)

Tailles :

Minimum : 200 à 300 nm (taille de gros virus) -> mode de vie intracellulaire, à l’intérieur des cellules (ex : Rickeltsie, chlamydia ….)

Maximum : 7 à 8 microm (taille des plus petits eucaryotes)

En moyenne : 1 à 2 microm

La taille d’une cellule aura des conséquences sur ses propriétés écologiques, biologiques et son évolution.

L’import/export de nutriments et autres avec un milieu extérieur est dépendant de la surface sphérique de la membrane de

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