Chapitre 2 : Morphologie et Structure des Micro-organismes

 
Chapitre 2 : Morphologie et Structure des Micro-organismes

Introduction

La microbiologie générale est l'étude des micro-organismes, des entités microscopiques telles que les bactéries, les champignons (levures et moisissures), les virus, les protozoaires et les algues microscopiques. Ce chapitre détaille la morphologie et la structure de ces micro-organismes, offrant une base solide pour comprendre leur physiologie, leur écologie et leur rôle dans les maladies et l'environnement.


Section 1 : Bactéries

Forme des Bactéries

Les bactéries peuvent adopter différentes formes, chacune avec des variantes spécifiques :

1- Cocci : forme sphérique ou ovale.
  • Diplocoques : cocci en paires (ex. : Neisseria gonorrhoeae).
  • Streptocoques : cocci en chaînes (ex. : Streptococcus pyogenes).
  • Tétrades : groupes de quatre cocci.
  • Sarcines : groupes cubiques de huit cocci.
  • Staphylocoques : grappes irrégulières de cocci (ex. : Staphylococcus aureus).
2- Bacilles : forme de bâtonnet.
  • Diplobacilles : paires de bacilles.
  • Streptobacilles : chaînes de bacilles.
  • Coccobacilles : forme intermédiaire entre cocci et bacilles (ex. : Haemophilus influenzae).
3- Spirilles : hélicoïdaux rigides (ex. : Spirillum minus).
4- Vibrions : forme de virgule (ex. : Vibrio cholerae).
5- Spirochètes : hélicoïdaux flexibles (ex. : Treponema pallidum).

Structure Cellulaire des Bactéries

1- Paroi Cellulaire
  • Gram-positive : Épaisse couche de peptidoglycane. Présence d'acides téichoïques qui stabilisent la paroi et jouent un rôle dans la fixation des colorants.
  • Gram-negative : Fine couche de peptidoglycane entre la membrane cytoplasmique et la membrane externe. La membrane externe contient des lipopolysaccharides (LPS), des protéines porines et des lipoprotéines de Braun.
  • Mycobactéries : Paroi riche en acides mycoliques, résistante aux colorants usuels et nécessitant la coloration de Ziehl-Neelsen (ex. : Mycobacterium tuberculosis).
2- Membrane Cytoplasmique
  • Bicouche phospholipidique avec des protéines intégrées. Fonctions : transport des nutriments, excrétion des déchets, respiration cellulaire et synthèse de la paroi.
3- Cytoplasme
  • Substance gélatineuse contenant des ribosomes, des inclusions cytoplasmiques et le nucléoïde.
4- Nucléoïde
  • Région sans membrane contenant l'ADN circulaire de la bactérie.
5- Ribosomes
  • Sites de la synthèse des protéines. Composés de deux sous-unités (50S et 30S chez les procaryotes).
6- Inclusions Cytoplasmiques
  • Réserves de nutriments (glycogène, polyphosphates, lipides) et autres substances (carboxysomes pour la fixation du CO2).
7- Flagelles
  • Structures filamenteuses permettant la motilité. Composées de flagelline, ancrées dans la membrane par le corps basal.
8- Pili et Fimbriae
  • Pili (ou fimbriae) : structures d'adhérence. Pili sexuels (ou pili de conjugaison) : impliqués dans le transfert de matériel génétique.
9- Capsule
  • Couche protectrice externe composée de polysaccharides. Rôle dans la protection contre la phagocytose et l'attachement aux surfaces.

Section 2 : Champignons

Levures

1- Morphologie
  • Unicellulaires, ovales ou sphériques, se reproduisant principalement par bourgeonnement (ex. : Saccharomyces cerevisiae).
1- Structure Cellulaire
  • Paroi Cellulaire : Composée de chitine, glucanes et protéines.
  • Membrane Cytoplasmique : Contient des ergostérols (similaires aux cholestérols chez les animaux).
  • Cytoplasme : Contient le noyau, les mitochondries, le réticulum endoplasmique, l'appareil de Golgi et les vacuoles.
  • Noyau : Contient l'ADN organisé en chromosomes.
  • Vacuoles : Fonctions de stockage (ions, nutriments) et de dégradation (enzymes hydrolytiques).

Moisissures

1-Morphologie
  • Filamenteuses, formant des hyphes qui se regroupent pour former le mycélium (ex. : Aspergillus, Penicillium).
2- Structure Cellulaire
  • Hyphes : Filaments multicellulaires septés (avec cloisons) ou non septés (coenocytique).
  • Mycélium : Réseau d'hyphes. Peut être végétatif (croissance) ou reproducteur (production de spores).
  • Spores : Structures reproductrices. Asexuées (conidies, sporangiospores) ou sexuées (ascospores, basidiospores).

Section 3 : Virus

Structure des Virus

1- Capside
  • Coque protéique entourant le matériel génétique. Formée de sous-unités appelées capsomères. Trois formes principales : hélicoïdale, icosaédrique et complexe.
2- Matériel Génétique
  • ADN ou ARN, simple brin (sb) ou double brin (db). Peut être linéaire ou circulaire.
3- Enveloppe
  • Présente chez certains virus, dérivée de la membrane de l'hôte avec des glycoprotéines virales (ex. : VIH, virus de la grippe).
4- Protéines de Surface
  • Protéines virales permettant l'attachement et l'entrée dans la cellule hôte (ex. : hémagglutinine et neuraminidase du virus de la grippe).

Cycles de Multiplication

1- Cycle Lytique
  • Attachement : Fixation du virus à la cellule hôte.
  • Pénétration : Entrée du matériel génétique viral dans la cellule.
  • Biosynthèse : Réplication du génome viral et synthèse des protéines virales.
  • Maturation : Assemblage des nouveaux virions.
  • Lyse : Libération des virions par éclatement de la cellule hôte.
2- Cycle Lysogénique
  • Attachement et Pénétration : Similaires au cycle lytique.
  • Intégration : Intégration du génome viral (prophage) dans le génome de l'hôte.
  • Répliques et Division Cellulaire : Le prophage est répliqué avec le génome de l'hôte.
  • Induction : Le prophage peut entrer en cycle lytique sous certaines conditions.

Section 4 : Protozoaires et Algues Microscopiques

Protozoaires

1- Morphologie
  • Variée : amiboïde (ex. : Entamoeba histolytica), flagellée (ex. : Trypanosoma brucei), ciliée (ex. : Paramecium), sporozoaire (ex. : Plasmodium falciparum).
2- Structure Cellulaire
  • Membrane Cytoplasmique : Semblable à celle des bactéries.
  • Cytoplasme : Divisé en ectoplasme (externe) et endoplasme (interne), contenant le noyau et les organites.
  • Noyau : Peut être unique ou multiple, contenant l'ADN.
  • Vacuoles Contractiles : Régulation osmotique et expulsion de l'excès d'eau.
  • Structures de Locomotion : Pseudopodes (amibes), flagelles (flagellés), cils (ciliés).

Algues Microscopiques

1- Morphologie
  • Unicellulaires (ex. : Chlorella) ou coloniales (ex. : Volvox).
2- Structure Cellulaire
  • Paroi Cellulaire : Composée de cellulose et parfois de silice (diatomées).
  • Chloroplastes : Contiennent les pigments photosynthétiques (chlorophylle, caroténoïdes) pour la photosynthèse.
  • Cytoplasme : Contient le noyau, les mitochondries, le réticulum endoplasmique, l'appareil de Golgi.
  • Noyau : Contient l'ADN.
  • Flagelles : Présents chez certaines algues pour la motilité (ex. : Chlamydomonas).

Conclusion

La morphologie et la structure des micro-organismes sont extrêmement variées et adaptées à leurs modes de vie spécifiques. Les bactéries, champignons, virus, protozoaires et algues microscopiques présentent des caractéristiques uniques qui leur permettent de survivre et de prospérer dans divers environnements. Une compréhension approfondie de ces structures est essentielle pour l'étude de leur physiologie, de leur écologie, et de leur rôle dans les maladies et l'environnement. Ce chapitre fournit une base solide pour explorer les interactions complexes entre ces micro-organismes et leur environnement.