Classification des micro-organismes selon leurs principales formes. Comment sont classées les bactéries ?
2.2. Classification et morphologie des bactéries
Classification des bactéries. La décision du Code international des bactéries recommande les catégories taxonomiques suivantes : classe, département, ordre, famille, genre, espèce. Le nom d'espèce correspond à la nomenclature binaire, c'est-à-dire qu'il est composé de deux mots. Par exemple, l'agent causal de la syphilis s'écrit Tréponème pallidus. Premier mot - na-
nom du genre et s'écrit avec lettre capitale, le deuxième mot désigne l'espèce et s'écrit avec une lettre minuscule. Lorsqu'une espèce est à nouveau mentionnée, le nom générique est abrégé à la lettre initiale, par exemple : Tpallidus.
Les bactéries sont des procaryotes, c'est-à-dire organismes prénucléaires, car ils ont un noyau primitif sans coquille, nucléole, histones. et dans le cytoplasme, il n'y a pas d'organites hautement organisés (mitochondries, appareil de Golgi, lysosomes, etc.)
Dans l'ancien Burgey's Manual of Systematic Bacteriology, les bactéries étaient divisées en 4 sections selon les caractéristiques de la paroi cellulaire bactérienne : Gracilicutes - les eubactéries à paroi cellulaire fine, gram-négatives ; Firmicutes - eubactéries à paroi épaisse, Gram-positives; Ténéricutes - eubactéries sans paroi cellulaire ; Mendosicutes - les archaebactéries à paroi cellulaire défectueuse.
Chaque section a été divisée en sections, ou groupes, selon la coloration de Gram, la forme des cellules, la demande en oxygène, la mobilité, les caractéristiques métaboliques et nutritionnelles.
Selon la 2e édition (2001) du ManuelBergey, les bactéries se divisent en 2 domaines :"Bactéries" et "Archaea" (tableau 2.1).
Table. Caractéristiques du domainebactériesetArchées
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Domaine"Bactéries"(eubactéries) |
Domaine"Archéa" (archéobactéries) |
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Dans le domaine "Bactéries", on distingue les bactéries suivantes : 1) bactéries à paroi cellulaire mince, gram-négatif* ; 2) bactéries à paroi cellulaire épaisse, gram-positives** ; 3) paroi cellulaire bêta des bactéries (classe Mollicutes - mycoplasmes) |
Les archsbactéries ne contiennent pas de peptidoglycane dans la paroi cellulaire. Ils ont des ribosomes spéciaux et un ARN ribosomal (ARNr). Le terme "archaebactéries" est apparu en 1977. C'est l'une des formes de vie les plus anciennes, comme l'indique le préfixe "arche". Parmi eux, il n'y a pas d'agents infectieux |
*Parmi les eubactéries à Gram négatif à parois minces distinguer:
formes sphériques, ou coques (gonocoques, méningocoques, veillonelles) ;
formes alambiquées - spirochètes et spirilles;
formes en forme de tige, y compris les rickettsies.
** Aux eubactéries gram-positives à paroi épaisse comprendre:
formes sphériques, ou coques (staphylocoques, streptocoques, pneumocoques) ;
des formes en forme de bâtonnets, ainsi que des actinomycètes (bactéries branchues, filamenteuses), des corynébactéries (bactéries en forme de massue), des mycobactéries et des bifidobactéries (Fig. 2.1).
La plupart des bactéries Gram-négatives sont regroupées sous le phylum des Proteobacteria. basé sur la similitude de l'ARN ribosomal "Proteobacteria" - nommé d'après le dieu grec Proteus. prenant diverses formes). Ils sont apparus à partir de la photosynthèse générale ancêtre des tiques.
Les bactéries Gram-positives, selon les séquences d'ARN ribosomique étudiées, constituent un groupe phylogénétique distinct avec deux grandes subdivisions - avec un rapport élevé et faible g+ C (similitude génétique). Comme les protéobactéries, ce groupe est métaboliquement diversifié.
Au domaine "bactéries» comprend 22 types, parmi lesquelsLes éléments suivants sont d'importance médicale:
Type deProtéobactéries
Classer Alphaprotéobactéries. accouchement: Rickettsie, Orientia, Ehrlichia, Bartonella, Brucella
Classer Bétaprotéobactéries. accouchement: Burkholderia, Alcaligenes, Bordetella, Neisseria, Kingella, Spirillum
Classer Gammaprotéobactéries. accouchement: Francisella, Legionella, Coxiella, Pseudomonas, Moraxella, Acinetobacter, Vibrio, Enterobacter, Callimatobacterium, Citrobacter, Edwardsiella, Erwinia, Escherichia, Hafnia, Klebsiella, Morganella, Proteus, Providencia, Salmonella, Serratia, Shigella, Yersinia, Pasteurella
Classer Deltaprotéobactéries. Genre : Bilophile
Classer Epsilonprotéobactéries. accouchement: Campylobacter, Helicobacter, Wolinella
Type deFirmicutes (principalefaçongrampolo résident)
Classer Clostridies. accouchement: Clostridium, Sarcina, Peptostreptococcus, Eubacterium, Peptococcus, Veillonella (gram négatif)
Classer Mollicutes. Genre : Mycoplasma, Ureaplasma
Classer bacilles. accouchement: Bacillus, Sporosarcina, Listeria, Staphylococcus, Gemella, Lactobacillus, Pediococcus, Aerococcus, Leuconostoc, Streptococcus, Lactococcus
Type deActinobactéries
Classer Actinobactéries. accouchement: Actinomyces, Arcanodacterium, Mobiluncus, Micrococcus, Rothia, Stomatococcus, Corynebacterium, Mycobacterium, Nocardia, Propionibacterium, Bifidobacterium, Gardnerella
Type deClamydiae
Classer Clamydiae. accouchement: Clamydia, Clamydophile
Type deSpirochètes
Classer Spirochètes. accouchement: Spirochaeta, Borrelia, Treponema, Leptospira
Phylum Bacteroidetes
Classer Bacteroidetes. accouchement: Bacteroides, Porphyromonas, Prevotella
Classer Flavobactéries. Accouchement: Flavobactérie
La subdivision des bactéries selon les caractéristiques structurelles de la paroi cellulaire est associée à la possible variabilité de leur coloration d'une couleur ou d'une autre selon la méthode de Gram. Selon cette méthode, proposée en 1884 par le scientifique danois H. Gram, en fonction des résultats de la coloration, les bactéries sont divisées en gram-positif, coloré en bleu-violet et gram-négatif, coloré en rouge. Cependant, il s'est avéré que les bactéries à paroi cellulaire dite gram-positive (plus épaisses que celles des bactéries gram-négatives), par exemple, les bactéries du genre Mobiluncus et certaines bactéries sporulées, au lieu de la gram habituelle -couleur positive, avoir une couleur gram-négative. Par conséquent, pour la taxonomie des bactéries, les caractéristiques de la structure et de la composition chimique des parois cellulaires sont plus importantes que la coloration de Gram.
2.2.1. Formes de bactéries
Il existe plusieurs formes de base de bactéries (voir Fig. 2.1) - formes de bactéries coccoïdes, en forme de bâtonnets, alambiquées et ramifiées, filamenteuses.
Formes sphériques, ou cocci,- bactéries sphériques d'une taille de 0,5 à 1,0 microns *, qui sont divisées par arrangement mutuel en microcoques, diplocoques, streptocoques, tétracoques, sarcines et staphylocoques.
microcoques(du grec. micros - petit) - cellules situées séparément.
diplocoques(du grec. diploos - double), ou cocci appariés, disposés par paires (pneumocoque, gonocoque, méningocoque), puisque les cellules ne divergent pas après division. Pneumocoque (l'agent causal de la pneumonie) a une forme lancéolée sur les côtés opposés, et gonocoque(l'agent causal de la gonorrhée) et le méningocoque (l'agent causal de la méningite épidémique) ont la forme de grains de café se faisant face avec une surface concave.
streptocoques(du grec. streptos - chaîne) - cellules de forme arrondie ou allongée qui forment une chaîne en raison de la division cellulaire dans le même plan et maintiennent la connexion entre elles au lieu de division.
Sarcins(de lat. Sarcine - paquet, balle) sont disposés sous la forme de paquets de 8 cocci ou plus, car ils se forment lors de la division cellulaire dans trois plans mutuellement perpendiculaires.
Staphylocoques(du grec. staphylocoque - grappe de raisins) - coques, disposés sous la forme d'une grappe de raisin à la suite d'une division dans différents plans.
bactérie en forme de bâtonnet diffèrent par la taille, la forme des extrémités de la cellule et la position relative des cellules. La longueur des cellules varie de 1,0 à 10 µm, l'épaisseur - de 0,5 à 2,0 µm. Les sticks peuvent être corrects (E. coli, etc.) et incorrects (Corynebacteria et etc.) formes, y compris la ramification, par exemple, chez les actinomycètes. Les rickettsies sont parmi les plus petites bactéries en forme de bâtonnet.
Les extrémités des bâtonnets peuvent être en quelque sorte coupées (bacille du charbon), arrondies (E. coli), pointues (fusobactéries) ou en forme d'épaississement. Dans ce dernier cas, le bâton ressemble à une masse (Corynebacterium diphtheria).
Les bâtonnets légèrement incurvés sont appelés vibrions (Vibrio cholerae). La plupart des bactéries en forme de bâtonnets sont disposées de manière aléatoire, car après la division cellulaire, elles se dispersent. Si les cellules restent connectées après la division,
mi fragments communs de la paroi cellulaire et ne divergent pas, ils sont situés à un angle les uns par rapport aux autres (corynebacterium diphtheria) ou forment une chaîne (bacille du charbon).
Formes alambiquées- des bactéries en forme de spirale, par exemple spirille, ayant l'apparence de cellules alvéolées en forme de tire-bouchon. La spirille pathogène est l'agent causal du sodoku (maladie de la morsure de rat). Les tortueux comprennent également les campylobacter et les hélicobactéries, qui ont courbes comme l'aile d'une mouette volante; près d'eux se trouvent des bactéries telles que les spirochètes. Spirochètes- mince, long, tordu
en forme de spirale) bactéries qui diffèrent de la spirille par leur mobilité en raison de changements de flexion dans les cellules. Les spirochètes sont constitués d'une membrane externe
paroi cellulaire) entourant le cylindre protoplasmique avec une membrane cytoplasmique et un filament axial (axystyle). Le filament axial est situé sous la membrane externe de la paroi cellulaire (dans le périplasme) et, pour ainsi dire, se tord autour du cylindre protoplasmique du spirochète, lui donnant une forme hélicoïdale (spires primaires des spirochètes). Le filament axial est constitué de fibrilles périplasmiques, analogues des flagelles bactériens, et est une protéine contractile, la flagelline. Les fibrilles sont attachées aux extrémités de la cellule (Fig. 2.2) et dirigées les unes vers les autres. L'autre extrémité des fibrilles est libre. Le nombre et l'emplacement des fibrilles varient selon différents types. Les fibrilles sont impliquées dans le mouvement des spirochètes, donnant aux cellules un mouvement de rotation, de flexion et de translation. Dans ce cas, les spirochètes forment des boucles, des boucles, des coudes, appelés boucles secondaires. Spirochètes
les colorants sont mal perçus. Habituellement, ils sont colorés selon Romanovsky-Giemsa ou argentés. Les spirochètes vivants sont examinés à l'aide d'une microscopie à contraste de phase ou à fond noir.
Les spirochètes sont représentés par 3 genres pathogènes pour l'homme : Tréponème, Borrélia, Leptospire.
Tréponème(genre Treponema) ont l'apparence de fins fils torsadés en tire-bouchon avec 8 à 12 petites boucles uniformes. Il y a 3-4 fibrilles (flagelles) autour du protoplaste du tréponème. Le cytoplasme contient des filaments cytoplasmiques. Les représentants pathogènes sont Tpallidus - agent causal de la syphilis Tperpétuer - l'agent causal d'une maladie tropicale - fram besia. Il existe également des saprophytes - habitants de la cavité buccale humaine, limon des réservoirs.
Borrélia(genre Borrélia), contrairement aux tréponèmes, ils sont plus longs, ont 3 à 8 grandes boucles et 7 à 20 fibrilles. Ceux-ci incluent l'agent causal de la fièvre récurrente (À.récurrentis) et agents responsables de la maladie de Lyme (À.burgdorferi et etc.).
Leptospire(genre Leptospire) avoir des boucles peu profondes et fréquentes - sous la forme d'une corde torsadée. Les extrémités de ces spirochètes sont courbées comme des crochets avec des épaississements aux extrémités. Formant des boucles secondaires, elles prennent la forme de lettres S ou avec; ont 2 fils axiaux (flagelles). Représentant pathogène L. dans terrogans provoque la leptospirose lorsqu'il est ingéré avec de l'eau ou de la nourriture, entraînant le développement d'hémorragies et de jaunisse.
dans le cytoplasme, et certains dans le noyau des cellules infectées. Ils vivent dans des arthropodes (poux, puces, tiques) qui sont leurs hôtes ou porteurs. La rickettsie tire son nom de X. T. Ricketts, un scientifique américain qui a décrit pour la première fois l'un des agents pathogènes (la fièvre pourprée des montagnes Rocheuses). La forme et la taille des rickettsies peuvent varier (cellules de forme irrégulière, filamenteuses) selon les conditions de croissance. La structure des rickettsies ne diffère pas de celle des bactéries gram-négatives.
Les rickettsies ont un métabolisme indépendant de la cellule hôte, cependant, il est possible qu'elles reçoivent des composés macroergiques de la cellule hôte pour leur reproduction. Dans les frottis et les tissus, ils sont colorés selon Romanovsky-Giemsa, selon Machiavel-Zdrodovsky (les rickettsies sont rouges et les cellules infectées sont bleues).
La rickettsie provoque le typhus épidémique chez l'homme. (Rickettsie prowazekii), rickettsiose transmise par les tiques (R. sibirique), fièvre pourprée des montagnes Rocheuses (R. rickettsie) et autres rickettsiose.
Les corps élémentaires pénètrent dans la cellule épithéliale par endocytose avec formation d'une vacuole intracellulaire. À l'intérieur des cellules, ils augmentent et se transforment en corps réticulaires en division, formant des amas dans des vacuoles (inclusions). A partir des corps réticulaires, se forment des corps élémentaires qui sortent des cellules par exocytose ou lyse cellulaire. Parti de
les cellules élémentaires du corps entrent dans un nouveau cycle, infectant d'autres cellules (Fig. 16.11.1). Chez l'homme, la chlamydia cause des lésions aux yeux (trachome, conjonctivite), aux voies urogénitales, aux poumons, etc.
actinomycètes- bactéries gram positives ramifiées, filamenteuses ou en forme de bâtonnets. Son nom (du grec. Actis -Ray, mykes - champignon) qu'ils ont reçus dans le cadre de la formation de drusen dans les tissus affectés - granules de fils étroitement entrelacés sous la forme de rayons s'étendant du centre et se terminant par des épaississements en forme de bulbe. Les actinomycètes, comme les champignons, forment du mycélium - des cellules entrelacées filamenteuses (hyphes). Ils forment un mycélium de substrat, qui se forme à la suite de la croissance de cellules dans le milieu nutritif et de l'air, qui se développe à la surface du milieu. Les actinomycètes peuvent se diviser en fragmentant le mycélium en cellules similaires aux bactéries en forme de bâtonnets et en forme de cocci. Sur les hyphes aériennes des actinomycètes, des spores se forment qui servent à la reproduction. Les spores d'actinomycètes ne sont généralement pas résistantes à la chaleur.
Une branche phylogénétique commune avec les actinomycètes est formée par les actinomycètes dits de type nocardi (nocardioformes), un groupe collectif de bactéries en forme de bâtonnets et de forme irrégulière. Leurs représentants individuels forment des formes ramifiées. Il s'agit notamment de bactéries du genre Corynébactérie, Mycobactérie, Nocardianjxp. Les actinomycètes de type Nocardia se distinguent par la présence de sucres arabinose et galactose, ainsi que d'acides mycoliques et de grandes quantités d'acides gras, dans la paroi cellulaire. Les acides mycoliques et les lipides de la paroi cellulaire déterminent la résistance aux acides des bactéries, en particulier Mycobacterium tuberculosis et la lèpre (lorsqu'ils sont colorés selon Ziehl-Nelsen, ils sont rouges, et les bactéries et éléments tissulaires non résistants aux acides, les expectorations sont bleus).
Les actinomycètes pathogènes provoquent l'actinomycose, la nocardie - la nocardiose, les mycobactéries - la tuberculose et la lèpre, les corynébactéries - la diphtérie. Les formes saprophytes des actinomycètes et des actinomycètes de type nocardia sont répandues dans le sol, nombre d'entre elles sont productrices d'antibiotiques.
paroi cellulaire- une structure solide et élastique qui donne aux bactéries une certaine forme et, avec la membrane cytoplasmique sous-jacente, « retient » la pression osmotique élevée dans la cellule bactérienne. Il est impliqué dans le processus de division cellulaire et de transport des métabolites, possède des récepteurs pour les bactériophages, les bactériocines et diverses substances. La paroi cellulaire la plus épaisse des bactéries gram-positives (Fig. 2.4 et 2.5). Ainsi, si l'épaisseur de la paroi cellulaire des bactéries gram-négatives est d'environ 15 à 20 nm, elle peut atteindre 50 nm ou plus chez les bactéries gram-positives.
Mycoplasmes- petites bactéries (0,15-1,0 microns), entourées uniquement par la membrane cytoplasmique. Ils appartiennent à la classe Mollicutes, contiennent des stérols. En raison de l'absence de paroi cellulaire, les mycoplasmes sont osmotiquement sensibles. Ils ont des formes variées : coccoïdes, filiformes, en forme de flacon. Ces formes sont visibles en microscopie à contraste de phase de cultures pures de mycoplasmes. Sur un milieu nutritif dense, les mycoplasmes forment des colonies ressemblant à des œufs au plat : une partie centrale opaque immergée dans le milieu et une périphérie translucide en forme de cercle.
Les mycoplasmes provoquent le SRAS chez l'homme (Mycoplasme pneumoniae) et lésions des voies urinaires (M.mon pote- nis et etc.). Les mycoplasmes provoquent des maladies non seulement chez les animaux mais aussi chez les plantes. Les représentants non pathogènes sont assez répandus.
2.2.2. Structure d'une cellule bactérienne
La structure des bactéries a été bien étudiée à l'aide de la microscopie électronique de cellules entières et de leurs coupes ultrafines, ainsi que d'autres méthodes. Une cellule bactérienne est entourée d'une membrane constituée d'une paroi cellulaire et d'une membrane cytoplasmique. Sous la coquille se trouve du protoplasme, composé de cytoplasme avec des inclusions et d'un noyau appelé nucléoïde. Il existe des structures supplémentaires: capsule, microcapsule, mucus, flagelles, pili (Fig. 2.3). Certaines bactéries dans des conditions défavorables sont capables de former des spores.
Dans la paroi cellulaire des bactéries Gram-positives contient une petite quantité de polysaccharides, lipides, protéines. Le composant principal de la paroi cellulaire de ces bactéries est un peptidoglycane multicouche (mu-rein, mucopeptide), qui représente 40 à 90 % de la masse de la paroi cellulaire. Acides teichoïques (du grec. teichos - paroi), dont les molécules sont des chaînes de 8 à 50 résidus de glycérol et de ribitol reliés par des ponts phosphate. La forme et la résistance des bactéries sont données par la structure fibreuse rigide de la multicouche, avec des réticulations peptidiques réticulées, le peptidoglycane.
Le peptidoglycane est représenté par des molécules parallèles glycane. consistant en des résidus répétés de N-acétylglucosamine et d'acide N-acétylmuramique reliés par une liaison glycosidique. Ces liaisons sont rompues par le lysozyme, qui est une acétylmuramidase. Les molécules de glycane sont reliées via l'acide N-acétylmuramique par une liaison peptidique croisée de quatre acides aminés ( tétrapeptide). D'où le nom de ce polymère - peptidoglycane.
La base de la liaison peptidique du peptidoglycane des bactéries Gram-négatives est constituée de tétrapeptides, constitués d'acides aminés L et D alternés, par exemple: L-alanine - acide D-glutamique - acide méso-diaminopimélique - D-alanine. À E.coli (bactérie gram-négative) les chaînes peptidiques sont reliées les unes aux autres par la D-alanine d'une chaîne et le méso-diaminopimel-
nouvel acide - un autre. La composition et la structure de la partie peptidique du peptidoglycane des bactéries gram-négatives sont stables, contrairement au peptidoglycane des bactéries gram-positives dont les acides aminés peuvent différer en composition et en séquence. Les tétrapeptides peptidoglycanes des bactéries Gram-positives sont reliés les uns aux autres par des chaînes polypeptidiques de 5 résidus.
glycine (pentaglycine). Au lieu d'acide méso-diamino-pimélique, ils contiennent souvent de la lysine. Les éléments glycanes (acétylglucosamine et acide acétylmuramique) et les acides aminés tétrapeptidiques (acides méso-diaminopimélique et D-glutamique, D-alanine) sont une caractéristique distinctive des bactéries, car ils sont absents chez les animaux et les humains.
La capacité des bactéries gram-positives à retenir le violet de gentiane en combinaison avec l'iode (couleur bleu-violet des bactéries) pendant la coloration de Gram est associée à la propriété du peptidoglycane multicouche d'interagir avec le colorant. De plus, le traitement ultérieur d'un frottis de bactéries avec de l'alcool provoque un rétrécissement des pores du peptidoglycane et retient ainsi le colorant dans la paroi cellulaire. Les bactéries Gram-négatives perdent le colorant après exposition à l'alcool, ce qui est dû à une plus petite quantité de peptidoglycane (5 à 10 % de la masse de la paroi cellulaire) ; ils se décolorent avec l'alcool et, lorsqu'ils sont traités avec de la fuchsine ou de la safranine, deviennent rouges.
À composition de la paroi cellulaire des bactéries gram-négatives la membrane externe entre, reliée par une lipoprotéine à la couche sous-jacente de peptidoglycane (Fig. 2.4 et 2.6). La membrane externe en microscopie électronique de coupes ultrafines de bactéries a la forme d'une structure ondulée à trois couches similaire à la membrane interne, appelée cytoplasmique. Le composant principal de ces membranes est une couche bimoléculaire (double) de lipides.
La membrane externe est une structure en mosaïque représentée par des lipopolysaccharides, des phospholipides et des protéines. Sa couche interne est représentée par des phospholipides, et dans la couche externe se trouve lipopolysaccharide(LPS). Ainsi, la membrane externe est asymétrique. Le LPS de la membrane externe est constitué de trois fragments :
lipide A - une structure conservatrice, presque la même chez les bactéries gram-négatives;
noyau, ou tige, partie d'écorce (lat. cœur - noyau), structure oligosaccharidique relativement conservatrice ;
une chaîne polysaccharidique O-spécifique hautement variable formée en répétant des séquences oligosaccharidiques identiques.
Le LPS est "ancré" dans la membrane externe par le lipide A, qui détermine la toxicité du LPS et est donc identifié à l'endotoxine. La destruction des bactéries par les antibiotiques entraîne la libération de grandes quantités d'endotoxines, qui peuvent provoquer un choc endotoxique chez le patient. Du lipide A, le noyau, ou la partie centrale du LPS, part. La partie la plus constante du noyau LPS est l'acide céto-désoxyoctonique (acide 3-désoxy-O-man-no-2-octulosonique). La chaîne O-spécifique s'étendant de la partie centrale de la molécule de LPS détermine le sérogroupe, le sérovar (un type de bactérie détecté à l'aide de sérum immun) d'une certaine souche bactérienne. Ainsi, le concept de LPS est associé à des idées sur l'antigène O, selon lesquelles les bactéries peuvent être différenciées. Les modifications génétiques peuvent entraîner des défauts, un "raccourcissement" du LPS des bactéries et l'apparition de colonies "rugueuses" de formes R en conséquence.
Les protéines de la matrice de la membrane externe la pénètrent de telle manière que des molécules de protéines appelées porines bordent des pores hydrophiles à travers lesquels passent de l'eau et de petites molécules hydrophiles d'une masse relative allant jusqu'à 700 Da.
Entre les membranes externe et cytoplasmique se trouve l'espace périplasmique, ou périplasme, contenant des enzymes (protéases, lipases, phosphatases,
nucléases, bêta-lactamases), ainsi que des composants des systèmes de transport.
En cas de violation de la synthèse de la paroi cellulaire bactérienne sous l'influence du lysozyme, de la pénicilline, des facteurs de protection du corps et d'autres composés, des cellules de forme altérée (souvent sphérique) se forment: protoplastes - bactéries complètement dépourvues de paroi cellulaire ; les sphéroplastes sont des bactéries dont la paroi cellulaire est partiellement préservée. Après l'élimination de l'inhibiteur de la paroi cellulaire, ces bactéries altérées peuvent s'inverser, c'est-à-dire acquérir une paroi cellulaire à part entière et restaurer leur forme d'origine.
Les bactéries de type sphéro ou protoplaste qui ont perdu la capacité de synthétiser le peptidoglycane sous l'influence d'antibiotiques ou d'autres facteurs et qui sont capables de se multiplier sont appelées formes L (du nom de l'Institut D. Lister, où elles ont été étudiées pour la première fois) . Les formes L peuvent également survenir à la suite de mutations. Ce sont des cellules osmotiquement sensibles, sphériques, en forme de flacon de différentes tailles, y compris celles passant à travers des filtres bactériens. Certaines formes L (instables) lorsque le facteur qui a entraîné des changements dans la bactérie est éliminé, peuvent s'inverser, "retournant" à la cellule bactérienne d'origine. Les formes L peuvent former de nombreux agents pathogènes de maladies infectieuses.
membrane cytoplasmique Ana au microscope électronique de coupes ultrafines, il s'agit d'une membrane à trois couches (2 couches sombres de 2,5 nm d'épaisseur chacune sont séparées par une claire - intermédiaire). Dans sa structure (voir Fig. 2.5 et 2.6), il est similaire au plasmalemme des cellules animales et consiste en une double couche de lipides, principalement des phospholipides, avec une surface incrustée et des protéines intégrales, comme si elle pénétrait à travers la structure membranaire. Certaines d'entre elles sont des perméases impliquées dans le transport de substances.
La membrane cytoplasmique est une structure dynamique avec des composants mobiles, elle est donc présentée comme une structure fluide mobile. Il entoure la partie externe du cytoplasme bactérien et est impliqué dans la régulation de la pression osmotique.
ion, transport de substances et métabolisme énergétique de la cellule (dû aux enzymes de la chaîne de transport d'électrons, adénosine triphosphatase, etc.).
Avec une croissance excessive (par rapport à la croissance de la paroi cellulaire), la membrane cytoplasmique forme des invaginations - des invaginations sous la forme de structures membranaires complexes torsadées, appelées mésosomes. Les structures torsadées moins complexes sont appelées membranes intracytoplasmiques. Le rôle des mésosomes et des membranes intracytoplasmiques n'a pas été entièrement élucidé. Il est même suggéré qu'il s'agit d'un artefact qui se produit après la préparation (fixation) de la préparation pour la microscopie électronique. Néanmoins, on pense que les dérivés de la membrane cytoplasmique participent à la division cellulaire, fournissant de l'énergie pour la synthèse de la paroi cellulaire, participent à la sécrétion de substances, à la sporulation, c'est-à-dire à des processus à forte consommation d'énergie.
Le cytoplasme occupe le volume principal de la cellule bactérienne et est constitué de protéines solubles, acides ribonucléiques, inclusions et nombreux petits granules - ribosomes responsables de la synthèse (traduction) des protéines.
Les ribosomes bactériens ont une taille d'environ 20 nm et ont un coefficient de sédimentation de 70S, contrairement aux ribosomes SOS caractéristiques des cellules eucaryotes. Par conséquent, certains antibiotiques se lient aux ribosomes bactériens et inhibent la synthèse des protéines bactériennes sans affecter la synthèse des protéines dans les cellules eucaryotes. Les ribosomes bactériens peuvent se dissocier en deux sous-unités, 50S et 30S. Les ARN ribosomiques (ARNr) sont des éléments conservateurs des bactéries ("horloge moléculaire" de l'évolution). L'ARNr 16S fait partie de la petite sous-unité des ribosomes et l'ARNr 23S fait partie de la grande sous-unité des ribosomes. L'étude de l'ARNr 16S est la base de la systématique des gènes, permettant d'évaluer le degré de parenté des organismes.
Dans le cytoplasme, il existe diverses inclusions sous forme de granules de glycogène, de polysaccharides, d'acide bêta-hydroxybutyrique et de polyphosphates (volutine). Ils s'accumulent lorsqu'il y a un excès de nutriments dans l'environnement et
jouent le rôle de substances de réserve pour les besoins nutritionnels et énergétiques.
La volyutine a une affinité pour les colorants basiques et est facilement détectée à l'aide de méthodes de coloration spéciales (par exemple, selon Neisser) sous la forme de granules métachromatiques. Le bleu de toluidine ou le bleu de méthylène colore la volutine en rouge-violet et le cytoplasme bactérien en bleu. La disposition caractéristique des granules de volutine se révèle dans le bacille diphtérique sous la forme de pôles intensément colorés de la cellule. La coloration métachromatique de la volutine est associée à une teneur élevée en polyphosphate inorganique polymérisé. Au microscope électronique, ils ressemblent à des granules denses aux électrons d'une taille de 0,1 à 1,0 µm.
Nucléoïde est l'équivalent du noyau des bactéries. Il est situé dans la zone centrale des bactéries sous forme d'ADN double brin, fermé en anneau et serré comme une boule. Le noyau des bactéries, contrairement aux eucaryotes, n'a pas de membrane nucléaire, de nucléole et de protéines basiques (histones). Habituellement, une cellule bactérienne contient un chromosome, représenté par une molécule d'ADN fermée dans un anneau.Si la division est perturbée, 4 chromosomes ou plus peuvent y converger. Le nucléoïde est détecté au microscope optique après coloration avec des méthodes spécifiques à l'ADN : selon Feulgen ou Romanovsky-Giemsa. Sur les schémas de diffraction électronique de coupes ultrafines de bactéries, le nucléoïde a la forme de zones claires avec des structures d'ADN fibrillaires et filamenteuses associées à certaines zones avec
membrane cytoplasmique ou méso-
mine impliquée dans la réplication des chromosomes (voir figures 2.5 et 2.6).
En plus du nucléoïde représenté par un
chromosome, dans une cellule bactérienne il y a
facteurs extrachromosomiques de l'hérédité -
plasmides (voir section 5.1.2.), représentant
anneaux d'ADN fermés par covalence.
Capsule, microcapsule, mucus . Capsule-
une structure muqueuse de plus de 0,2 micron d'épaisseur, fermement associée à la paroi cellulaire bactérienne et ayant des limites externes clairement définies. La capsule se distingue dans les empreintes de frottis du matériel pathologique. Dans les cultures pures de bactéries, la capsule se forme
moins souvent. Il est détecté avec des méthodes spéciales de coloration de frottis Burri-Gins qui créent un contraste négatif des substances de la capsule : l'encre crée un fond sombre autour de la capsule.
La capsule est constituée de polysaccharides (exopolysaccharides), parfois de polypeptides ; par exemple, dans le bacille du charbon, il est constitué de polymères d'acide D-glutamique. La capsule est hydrophile, contient une grande quantité d'eau. Il empêche la phagocytose des bactéries. Capsule antigen-on : les anticorps dirigés contre la capsule le provoquent augmentation (réponse à la houle et moi capsule ly).
De nombreuses bactéries forment une microcapsule - une formation visqueuse de moins de 0,2 micron d'épaisseur, détectée uniquement par microscopie électronique. Le mucus doit être distingué de la capsule - les exopolysaccharides mucoïdes qui n'ont pas de limites externes claires. La bave est soluble dans l'eau.
Les exopolysaccharides mucoïdes sont caractéristiques des souches mucoïdes de Pseudomonas aeruginosa, souvent retrouvées dans les crachats des patients atteints de mucoviscidose. Les exopolysaccharides bactériens sont impliqués dans l'adhésion (collage aux substrats) ; aussi appelé glyco-
calix. Outre la synthèse d'exopolysaccharides par les bactéries, il existe un autre mécanisme pour leur formation : par l'action d'enzymes bactériennes extracellulaires sur les disaccharides. En conséquence, des dextranes et des lévanes se forment.
La capsule et le mucus protègent les bactéries des dommages et du dessèchement, car, étant hydrophiles, ils lient bien l'eau et empêchent l'action des facteurs protecteurs du macro-organisme et des bactériophages.
Flagelles les bactéries déterminent la mobilité de la cellule bactérienne. Les flagelles sont de fins filaments issus de la membrane cytoplasmique et sont plus longs que la cellule elle-même (Fig. 2.7). Les flagelles ont une épaisseur de 12 à 20 nm et une longueur de 3 à 15 µm. Ils se composent de 3 parties : un fil spiralé, un crochet et un corps basal contenant une tige avec des disques spéciaux (1 paire de disques chez les bactéries gram-positives et 2 paires chez les bactéries gram-négatives). Les disques des flagelles sont attachés à la membrane cytoplasmique et à la paroi cellulaire. Cela crée l'effet d'un moteur électrique avec une tige - un rotor qui fait tourner le flagelle. La différence de potentiels protoniques sur la membrane cytoplasmique est utilisée comme source d'énergie. Le mécanisme de rotation est assuré par la proton ATP synthétase. La vitesse de rotation du flagelle peut atteindre 100 tr/min. Si une bactérie a plusieurs flagelles, ils commencent à tourner de manière synchrone, s'entrelaçant en un seul faisceau, formant une sorte d'hélice.
Les flagelles sont constituées d'une protéine appelée flagelline. flagelle - flagelle), qui est un antigène - le soi-disant antigène H. Les sous-unités flagellines sont enroulées.
Le nombre de flagelles dans les bactéries de différentes espèces varie d'un (monotriche) chez Vibrio cholerae à dix ou centaines de flagelles s'étendant le long du périmètre de la bactérie (peritrich), chez Escherichia coli, Proteus, etc. Les Lophotrichous ont un faisceau de flagelles à une extrémité de la cellule. Les amphitriches ont un flagelle ou un faisceau de flagelles aux extrémités opposées de la cellule.
Les flagelles sont détectés à l'aide de la microscopie électronique de préparations pulvérisées avec des métaux lourds, ou au microscope optique après traitement par des méthodes spéciales basées sur la gravure et l'adsorption de divers
substances entraînant une augmentation de l'épaisseur des flagelles (par exemple, après argenture).
villosités ou bu(fimbria) - formations filamenteuses (Fig. 2.7), plus fines et plus courtes (3 + 10 nm x 0,3 + 10 microns) que les flagelles. Les pili s'étendent de la surface cellulaire et sont composés de la protéine piline. Ils ont une activité antigénique. Il existe des pili responsables de l'adhésion, c'est-à-dire de la fixation des bactéries à la cellule affectée, ainsi que des pili responsables de la nutrition, du métabolisme eau-sel et de la sexualité (F-pili), ou conjugaison, bu.
Habituellement bu sont nombreux - plusieurs centaines par cage. Cependant, elle a généralement 1 à 3 scies sexuelles par cellule : elles sont formées par les cellules donneuses dites "mâles" contenant des plasmides transmissibles (F-, R-, Sol-plasmides). Une caractéristique distinctive des pili sexuels est leur interaction avec des bactériophages sphériques "mâles" spéciaux, qui sont intensément adsorbés sur les pili sexuels (Fig. 2.7).
controverse- une forme particulière de bactérie au repos avec une structure de paroi cellulaire de type gram-positif (Fig. 2.8).
Les spores se forment dans des conditions défavorables à l'existence des bactéries (assèchement, carence en nutriments, etc.). À l'intérieur de la cellule bactérienne, une spore (endospore) est formée. La formation de spores contribue à la préservation de l'espèce et n'est pas un mode de reproduction, comme chez les champignons.
bactéries sporulées du genre bacille, y dont la taille des spores ne dépasse pas le diamètre de la cellule sont appelés bacilles. Les bactéries sporulées, dans lesquelles la taille des spores dépasse le diamètre de la cellule, c'est pourquoi elles prennent la forme d'un fuseau, sont appelées clostridies, par exemple, les bactéries du genre Clostridium (lat. Clostridium - broche). Les spores sont résistantes aux acides, elles sont donc colorées en rouge selon la méthode Aujeszky ou selon la méthode Ziehl-Nelsen, et la cellule végétative est bleue.
La sporulation, la forme et l'emplacement des spores dans une cellule (végétative) sont une propriété spécifique des bactéries, ce qui permet de les distinguer les unes des autres. La forme du différend peut être ovale, sphérique; l'emplacement dans la cellule est terminal, c'est-à-dire à l'extrémité du bâton (dans l'agent causal du tétanos), subterminal - plus près de l'extrémité du bâton (dans les agents responsables du botulisme, la gangrène gazeuse) et central dans l'anthrax bacille).
Traiter Formation de spores(sporulation) passe par une série d'étapes au cours desquelles une partie du cytoplasme et le chromosome d'une cellule végétative bactérienne sont séparés, entourés d'une membrane cytoplasmique en croissance, et une prospore se forme. La prospore est entourée de deux membranes cytoplasmiques, entre lesquelles se forme une épaisse couche de peptidoglycane altérée du cortex (écorce). De l'intérieur, il entre en contact avec la paroi cellulaire de la spore et de l'extérieur - avec la coque interne de la spore. L'enveloppe externe de la spore est formée par une cellule végétative. Les spores de certaines bactéries ont une couverture supplémentaire - exosporium. Ainsi, une coque multicouche peu perméable est formée. La sporulation s'accompagne d'une consommation intensive d'acide dipicolinique et d'ions calcium par la prospore, puis par la coquille de spore émergente. Spore acquiert résistance à la chaleur, qui est associé à la présence de dipicolinate de calcium dans celui-ci.
La spore peut persister longtemps en raison de la présence d'une coquille multicouche, de dipicolinate de calcium, d'une faible teneur en eau et de processus métaboliques lents. Dans le sol, par exemple, les agents pathogènes de l'anthrax et du tétanos peuvent persister pendant des décennies.
Dans des conditions favorables, les spores germent en passant par trois étapes successives :
initiation, initiation, croissance. Dans ce cas, une bactérie est formée à partir d'une spore. L'activation est la préparation à la germination. À une température de 60 à 80 °C, la spore est activée pour la germination. L'initiation de la germination prend plusieurs minutes. Le stade de croissance est caractérisé par une croissance rapide, accompagnée de la destruction de la coque et de la libération de la plantule.
Les bactéries sont des microorganismes procaryotes de la structure cellulaire. Leurs tailles vont de 0,1 à 30 microns. Les microbes sont extrêmement courants. Ils vivent dans le sol, l'air, l'eau, la neige et même les sources chaudes, sur le corps des animaux, ainsi qu'à l'intérieur des organismes vivants, y compris le corps humain.
La répartition des bactéries en espèces repose sur plusieurs critères, parmi lesquels la forme des microorganismes et leur répartition spatiale sont le plus souvent pris en compte. Ainsi, selon la forme des cellules, les bactéries sont divisées en :
Coci - micro-, diplo-, strepto-, staphylocoques, ainsi que sarcines;
En forme de tige - monobactéries, diplobactéries et streptobactéries;
Espèces alambiquées - vibrions et spirochètes.
Le déterminant de Bergey systématise toutes les bactéries connues selon les principes d'identification des bactéries qui ont trouvé la plus large distribution en bactériologie pratique, sur la base des différences dans la structure de la paroi cellulaire et en relation avec la coloration de Gram. La description des bactéries est donnée par groupes (sections), qui comprennent des familles, des genres et des espèces ; dans certains cas, les groupes incluent des classes et des ordres. Les bactéries pathogènes pour l'homme sont incluses dans un petit nombre de groupes.
La clé distingue quatre grandes catégories de bactéries -
Gracillicutes [du lat. gracilis, gracieux, mince, + cutis, peau] - espèce à paroi cellulaire mince, colorée Gram négatif;
firmicutes [du lat. flrmus, strong, + cutis, skin] - bactéries à paroi cellulaire épaisse, coloration Gram positif;
Ténéricutes [du lat. tener, doux, + cutis, peau] - bactérie dépourvue de paroi cellulaire(mycoplasmes et autres membres de la classe des Mollicutes)
Mendosicutes [du lat. mendosus, irrégulière, + cutis, peau] - archaebactéries (réductrices de méthane et de sulfate, halophiles, thermophiles et archaebactéries, dépourvues de paroi cellulaire).
Groupe 2 Déterminant de Burgey. Bactéries aérobies et microaérophiles motiles alambiquées et courbées Gram-négatif. Les espèces pathogènes pour l'homme sont incluses dans les genres Campylobacter, Helicobacters Spirillum.
Groupe 3 du déterminant de Bergey. Bactéries Gram-négatives non mobiles (rarement mobiles). Ne contient pas d'espèces pathogènes.
Groupe 4 du déterminant de Burgey. Bâtonnets et coques aérobies et microaérophiles à Gram négatif. Les espèces pathogènes pour l'homme sont incluses dans les familles Legionellaceae, Neisseriaceae et Pseudomonada-ceae, le groupe comprend également des bactéries pathogènes et opportunistes des genres Acinetobacter, Afipia, Alcaligenes, Bordetella, Brucella, Flavobacterium, Francisella, Kingella et Moraxella.
Groupe 5 du déterminant de Bergey. Bâtonnets Gram-négatifs anaérobies facultatifs. Le groupe est formé de trois familles - Enterobacteriaceae, Vibrionaceae et Pasteurellaceae, dont chacune comprend des espèces pathogènes, ainsi que des bactéries pathogènes et opportunistes des genres Calymmobaterium, Cardiobacterium, Eikenetta, Gardnerella et Streptobacillus.
Groupe 6 du déterminant de Bergey. Bactéries anaérobies à Gram négatif droites, courbes et spirales. Les espèces pathogènes et opportunistes sont incluses dans les genres Bacteroides, Fusobacterium, Porphoromonas et Prevotelta.
Groupe 7 du déterminant de Bergey. Bactéries qui effectuent la réduction par dissimilation du sulfate ou du soufre N'inclut pas les espèces pathogènes.
Groupe 8 du déterminant de Bergey. Coques Gram-négatifs anaérobies. Inclut les bactéries opportunistes du genre Veillonella.
Groupe 9 du déterminant de Bergey. Rickettsie et chlamydia. Trois familles - Rickettsiaceae, Bartonellaceae et Chlamydiaceae, dont chacune contient des espèces pathogènes pour l'homme.
Les groupes 10 et 11 du guide de Burgey comprennent les bactéries phototrophes anoxy- et oxygéniques qui ne sont pas pathogènes pour l'homme.
Groupe 12 du déterminant de Burgey. Bactéries chimiolithotrophes aérobies et organismes apparentés. Il combine des bactéries oxydantes et nitrifiantes de soufre, de fer et de manganèse qui ne causent pas de dommages à l'homme.
Les groupes 13 et 14 du guide de Burgey comprennent les bactéries bourgeonnantes et/ou excroissantes et les bactéries formant une gaine. Représenté par des espèces libres, non pathogènes pour l'homme ;
Les groupes 15 et 16 du guide de Burgey réunissent des bactéries glissantes qui ne forment pas de fructifications et les forment. Les groupes n'incluent pas les espèces pathogènes pour l'homme.
Groupe 17 du déterminant de Burgey. Coques à Gram positif. Comprend les espèces opportunistes des genres Enterococcus Leuconostoc, Peptococcus, Peptostreptococcus, Sarcina, Staphylococcus, Stomatococcus, Streptococcus.
Groupe 18 du déterminant de Burgey. Bâtonnets et coques Gram-positifs sporulés. Comprend les bâtonnets pathogènes et conditionnellement pathogènes des genres Clostridium et Bacillus.
Groupe 19 du déterminant de Burgey. Bâtonnets Gram-positifs sporulés de forme régulière. Y compris les espèces opportunistes des genres Erysipelothrix et Listeria.
Groupe 20 du déterminant de Burgey. Bâtonnets Gram-positifs formant des spores de forme irrégulière. Le groupe comprend des espèces pathogènes et opportunistes des genres Actinomyces, Corynebacterium Gardnerella, Mobiluncus, etc.
Groupe 21 du déterminant de Burgey. Mycobactéries. Comprend le seul genre Mycobacterium, qui combine des espèces pathogènes et opportunistes.
Groupes 22-29. Actinomycètes. Parmi de nombreuses espèces, seuls les actinomycètes nocardioformes (groupe 22) des genres Gordona, Nocardia, Rhodococcus, Tsukamurella, Jonesia, Oerskovi et Terrabacter sont capables de provoquer des lésions chez l'homme.
Groupe 30 du déterminant de Burgey. Mycoplasmes. Les espèces incluses dans les genres Acholeplasma, Mycoplasma et Ureaplasma sont pathogènes pour l'homme.
Les autres groupes de déterminants de Bergey - bactéries méthanogènes (31), bactéries sulfato-réductrices (32 archéobactéries aérobies extrêmement halophiles (33), archéobactéries dépourvues de paroi cellulaire (34), thermophiles extrêmes et hyperthermophiles, métabolisant le soufre (35) - ne contiennent pas espèces pathogènes pour l'homme.
La classification moderne (groupement) des micro-organismes a été proposée en 1980 par un microbiologiste américain bergé. Selon cette classification, le monde entier des microbes est divisé en trois règnes : les bactéries, les champignons, les virus.
Qui sont-ils? Pour le savoir, je suis allé à la bibliothèque de l'école, où notre bibliothécaire m'a aidé à parcourir la littérature à la recherche d'une réponse.
Nom micro-organismes vient du mot latin micros - petit. Par conséquent, les micro-organismes (microbes) sont des organismes unicellulaires d'une taille inférieure à 0,1 mm, qui ne peuvent pas être vus à l'œil nu.
Apparu sur Terre plusieurs milliards d'années avant l'apparition de l'homme ! Ils ont une variété de formes. Certains sont immobiles, tandis que d'autres ont des cils ou des flagelles avec lesquels ils se déplacent.
La plupart des microbes respirent de l'air aérobies.
Pour d'autres, l'air est nocif - il est anaérobies.
Dans la classification mondiale, les microbes sont divisés en pathogène(pathogènes) et microbes non pathogènes. Ceux-ci comprennent les bactéries, les virus, les champignons microscopiques inférieurs (mucor, levure) et les algues, les protozoaires (
).
Pièce jointe 1
Classification des micro-organismes
Des leçons du monde qui m'entoure, j'ai appris que les bactéries, auparavant considérées comme des plantes microscopiques, sont maintenant séparées en un royaume indépendant de bactéries - l'un des quatre dans le système de classification actuel, avec les plantes, les animaux et les champignons.
(autre grec - bâton) - ce sont des micro-organismes unicellulaires, caractérisés par des similitudes cellulaires, ayant une variété de formes: sphérique - cocci, en forme de tige - bacilles, incurvé - vibrions, spirale - spirille, en forme de chaîne - streptocoques, sous forme de grappes - staphylocoques (
).
Annexe 2
Classification des bactéries par forme
| nom de la bactérie | Forme des bactéries | Image de bactéries |
| cocci | sphérique | |
| Bacille | en forme de tige | |
| Vibrio | courbe, virgule |  |
| Spirillum | Spirale |  |
| streptocoques | Chaîne |  |
| Staphylocoques | grappes |  |
| diplocoques | Deux bactéries rondes dans une capsule |
Environ dix mille espèces de bactéries ont été décrites à ce jour. La branche de la microbiologie s'occupe de l'étude des bactéries bactériologie.
(lat. virus poison) - les organismes les plus primitifs sur terre avec une taille de 20-300 nm. Ils se reproduisent uniquement à l'intérieur des cellules vivantes du corps. Ils n'ont pas de structure cellulaire. À l'état libre, aucun processus métabolique ne s'y produit.
(en bas) sont des champignons unicellulaires. Ces champignons comprennent la moisissure blanche bien connue ( champignon mukor). Un tel champignon se développe souvent sur du pain ou des légumes et ressemble d'abord à du coton - une substance blanche duveteuse qui devient progressivement noire. Malgré le fait que dans la vie quotidienne, le mucor cause des dommages, dans la nature, il joue un rôle utile en décomposant les organismes morts.
Une niche particulière dans la recherche microbiologique est occupée par un groupe de champignons unicellulaires qui vivent dans un milieu liquide, riche en matière organique utilisé dans les processus de fermentation.
(cyanobactéries) est un type des plus anciennes grandes bactéries capables de photosynthèse, accompagnée de la libération d'oxygène.
- de nombreux organismes différents, dont le corps est constitué d'une seule cellule ( infusoires, amibes, euglène verte...).
Ainsi, selon la classification que j'ai envisagée, il existe un nombre considérable de micro-organismes qui existent et se multiplient dans des conditions confortables pour chaque espèce. Chaque type de micro-organisme dépendra de l'habitat et remplira certaines fonctions.
Les bactéries sont des organismes unicellulaires dépourvus de chlorophylle.
bactéries sont omniprésents, habitant tous les habitats. Le plus grand nombre d'entre eux se trouve dans le sol à une profondeur allant jusqu'à 3 km (jusqu'à 3 milliards dans un gramme de sol). Il y en a beaucoup dans l'air (jusqu'à 12 km d'altitude), dans les organismes des animaux et des plantes (vivants et morts), et le corps humain ne fait pas exception.
Parmi les bactéries, il existe des formes fixes et mobiles. Les bactéries se déplacent à l'aide d'un ou plusieurs flagelles, situés sur toute la surface du corps ou dans une zone spécifique.
Les cellules bactériennes sont de formes diverses :
- sphérique - cocci,
- en forme de bâtonnet - bacilles,
- sous forme de virgule - vibrions,
- alambiqué - spirille.
cocci:
Monocoques : ce sont des cellules séparées.
Diplocoques : ce sont des cocci appariés, après division ils peuvent former des paires.
Gonocoque de Neisser : l'agent causal de la gonorrhée
Pneumocoques: l'agent causal de la pneumonie lobaire
Méningocoques : l'agent causal de la méningite (inflammation aiguë des méninges)
Streptocoques : Ce sont des cellules de forme arrondie qui, après division, forment des chaînes.
α - streptocoques viridescents
β - streptocoques hémolytiques, agents responsables de la scarlatine, de l'amygdalite, de la pharyngite ...
γ - streptocoques non hémolytiques
Staphylocoques : c'est un groupe de micro-organismes qui ne s'est pas dispersé après division, forme d'énormes grappes aléatoires.
Agent pathogène: maladies pustuleuses, septicémie, furoncles, abcès, phlegmon, mammite, pyodermatite et pneumonie chez les nouveau-nés.
Sarcin : c'est l'accumulation de coques en groupes sous forme de sacs de 8 coques ou plus.
En forme de tige :
Ce sont des bactéries de forme cylindrique, semblables à des bâtonnets de 1-5 × 0,5-1 μm, plus souvent situés isolément .
En fait des bactéries : Ce sont des bactéries en forme de bâtonnet qui ne forment pas de spores.
Bacilles : Ce sont des bactéries en forme de bâtonnet qui forment des spores.
(bacille de Koch, Escherichia coli, anthrax, Pseudomonas aeruginosa, agent pathogène de la peste, agent pathogène de la coqueluche, agent pathogène du chancre, agent pathogène du tétanos, agent pathogène du botulisme, agent pathogène ...)
Vibrios :
Ce sont des cellules légèrement incurvées ressemblant à des virgules de 1 à 3 µm.
Vibrio cholerae : l'agent causal du choléra. Vit dans l'eau à travers laquelle l'infection se produit.
Spirille :
Ce sont des micro-organismes alambiqués en forme de spirale, avec un, deux ou plusieurs anneaux en spirale.
Des bactéries inoffensives vivant dans eaux usées et réservoirs endigués.
Spirochètes :
Ce sont de fines bactéries en forme de hache, représentées par trois types : Treponema, Borrelia, Lertospira. Treponema pallidum est pathogène pour l'homme - l'agent causal de la syphilis est transmis sexuellement.
La structure d'une cellule bactérienne :
Structure d'une cellule bactérienne bien étudié en microscopie électronique. Une cellule bactérienne est constituée d'une coquille dont la couche externe est appelée paroi cellulaire et la couche interne est la membrane cytoplasmique, ainsi que le cytoplasme avec des inclusions et des nucléotides. Il existe des structures supplémentaires : capsule, microcapsule, mucus, flagelles, pili, plasmides ;
paroi cellulaire - une structure solide et élastique qui donne aux bactéries une certaine forme et « retient » la pression osmotique élevée dans la cellule bactérienne. Il protège la cellule de l'action des facteurs environnementaux nocifs.
membrane extérieure représenté par les lipopolysaccharides, les phospholipides et les protéines. Sur sa face externe se trouve un lipo-polysaccharide.
Entre la paroi cellulaire et les membranes cytoplasmiques se trouve l'espace périplasmique, ou périplasme, contenant des enzymes.
membrane cytoplasmique adjacent à la surface interne de la paroi cellulaire bactérienne et entoure la partie externe du cytoplasme bactérien. Il se compose d'une double couche de lipides, ainsi que de protéines intégrales qui la traversent.
Cytoplasme occupe la majeure partie de la cellule bactérienne et se compose de protéines solubles, d'acides ribonucléiques, d'inclusions et de nombreux petits granules - ribosome, responsable de la synthèse des protéines. Dans le cytoplasme, il existe diverses inclusions sous forme de granules de glycogène, de polysaccharides, d'acides gras et de polyphosphates.
Nucléotide - équivalent bactérien du noyau. Il est situé dans le cytoplasme des bactéries sous la forme d'ADN à deux brins, fermé en anneau et serré comme une boule. Habituellement, une cellule bactérienne contient un chromosome, représenté par une molécule d'ADN fermée dans un anneau.
En plus du nucléotide dans la cellule bactérienne, il peut y avoir des facteurs extrachromosomiques d'hérédité - plasmides, qui sont des anneaux d'ADN fermés par covalence et capables de se répliquer indépendamment du chromosome bactérien.
Capsule - une structure muqueuse qui est fermement associée à la paroi cellulaire bactérienne et dont les limites extérieures sont clairement définies. Habituellement, la capsule est constituée de polysaccharides, parfois de poly-peptides,
De nombreuses bactéries contiennent microcapsule - formation muqueuse, détectée uniquement par microscopie électronique.
Flagelles les bactéries déterminent la motilité cellulaire. Les flagelles sont de minces filaments provenant de la membrane cytoplasmique, ils sont attachés à la membrane cytoplasmique et à la paroi cellulaire par des disques spéciaux, ils sont longs, ils sont constitués d'une protéine - la flagelline, tordue en spirale. Les flagelles sont détectés à l'aide d'un microscope électronique.
controverse - une forme particulière de bactéries gram-positives dormantes qui se forment dans l'environnement extérieur dans des conditions défavorables à l'existence de bactéries (séchage, carence en nutriments, etc.).
Bactérie en forme de L.
Chez de nombreuses bactéries, avec destruction partielle ou complète des parois cellulaires, des formes L se forment. Pour certains, ils surviennent spontanément. La formation de formes L se produit sous l'action de la pénicilline, qui perturbe la synthèse des mucopeptides de la paroi cellulaire. Selon la morphologie, les formes L des différentes espèces bactériennes sont similaires les unes aux autres. Ce sont des formations sphériques de différentes tailles : de 1-8 microns à 250 nm, elles sont capables, comme les virus, de traverser les pores des filtres en porcelaine. Cependant, contrairement aux virus de forme L, il peut être cultivé sur des milieux nutritifs artificiels en y ajoutant de la pénicilline, du sucre et du sérum de cheval. Lorsque la pénicilline est retirée du milieu nutritif, les formes L sont à nouveau converties en formes originales de bactéries.
À l'heure actuelle, des formes L de Proteus, d'Escherichia coli, de Vibrio cholerae, de Brucella, d'agents pathogènes de la gangrène gazeuse et du tétanos et d'autres micro-organismes ont été obtenues.
Micro-organismes Gram-positifs (gr + m / o).
Ceux-ci incluent: aureus et staphylocoque doré épidermique et streptocoque ...
Habitat : voies respiratoires supérieures et peau.
Réservoir : peau, air, articles de soins, meubles, literie, vêtements.
Ils ne meurent pas lorsqu'ils sont séchés.
Reproduction : ils ne se reproduisent pas à l'extérieur d'une personne, mais sont capables de se reproduire dans les produits alimentaires s'ils sont mal conservés.
Micro-organismes Gram-négatifs (gr - m / o).
Il s'agit notamment de : E. coli, Klebsiella, citrobacter, Proteus, Pseudomonas aeruginosa...
Habitat : intestins, muqueuses des voies urinaires et respiratoires...
Réservoir : chiffons humides, brosses à vaisselle, appareils respiratoires, surfaces humides, désinfectants médicinaux et doux. solutions.
Ils meurent lorsqu'ils sont séchés.
Reproduction : s'accumule dans le milieu extérieur, dans des. solutions à faible concentration.
Transmis : voie aérienne et contact-ménage.
Les bactéries sont des procaryotes, des organismes unicellulaires dépourvus de noyau. Elles sont divisées en deux règnes : les Bactéries et les Archaebactéries. Parmi ces derniers, il n'y a pas d'agents pathogènes de maladies infectieuses. À ce jour, la classification des bactéries est basée sur les principes de la communication génétique.
Le superroyaume des bactéries est formé par les organismes suivants :
- à paroi mince (gram-négatif);
- à paroi épaisse (gram-positif);
- sans parois cellulaires (mycoplasmes).
Au sein du superroyaume, les micro-organismes sont classés en six groupes taxonomiques :
- Classer.
- Ordre.
- Famille.
Le groupe principal est l'espèce. Il est présenté comme un ensemble d'individus ayant la même genèse et le même génotype, liés par des caractéristiques similaires et différents des autres espèces.
Le nom de l'espèce est déterminé par une nomenclature binaire (c'est-à-dire que le nom est formé de deux mots). L'agent causal de la syphilis, par exemple, est désigné comme Treponema pallidum. La première partie du nom désigne le genre, il est indiqué par une majuscule. Le second indique l'espèce, il s'écrit avec une lettre minuscule. Si l'espèce est mentionnée une deuxième fois, le nom du genre est indiqué par la lettre initiale (T. padillum).
Le plus courant est considéré comme le groupement phénotypique inclus dans la neuvième édition de Burgey's Key. Ses principes reposent sur la structure des parois cellulaires.
Le déterminant de Burgey classe également les bactéries par coloration de Gram. La technique de Gram est une méthode de recherche dans laquelle la coloration permet de différencier les organismes par les propriétés biochimiques de leurs parois cellulaires. La méthode a été développée en 1884 par le médecin danois Gram.
Les plus grands groupes de bactéries dans la classification de Burgey sont :
- Gram négatif.
- Gram positif.
- Mycoplasmes.
- Archées.
Les descriptions sont présentées dans le guide de Burgey par groupes, y compris les familles, les genres et les espèces. Parfois, les cours et les commandes sont inclus dans le groupe. La clé de Burgey distingue 30 groupes qui incluent des organismes pathogènes, les 5 groupes restants selon Burgey ne contiennent pas d'espèces pathogènes.
À dernières années la classification phylogénétique, basée sur les principes de la biologie moléculaire, gagne en popularité. Dans les années 60 du siècle dernier, l'un des premiers moyens de déterminer les liens familiaux par la similitude du génome a été découvert - une méthode de comparaison de la concentration de guanine (élément acide nucléique) et la cytosine (un constituant de l'ADN) dans la macromolécule d'ADN. Des indicateurs identiques de leur concentration n'indiquent pas la similitude évolutive des micro-organismes, mais une différence de 10% indique que les bactéries appartiennent à des genres différents.
Dans les années 1970, une autre technique a été développée qui a radicalement changé la théorie de la microbiologie - l'évaluation de la séquence du gène dans l'ARNr 16s. Grâce à cette méthode, il est devenu possible d'identifier plusieurs groupes phylogénétiques de micro-organismes et d'analyser leur relation.
La classification au niveau de l'espèce est effectuée à l'aide de la technique d'hybridation ADN-ADN. L'étude d'espèces étudiées à fond montre que 70% du degré d'hybridation décrivent une espèce, de 10% à 60% - un genre, moins de 10% - des genres différents.
La classification phylogénétique copie partiellement la classification phénotypique. Ainsi, par exemple, les Gram-négatifs sont inclus dans les deux. Dans le même temps, le système des organismes gram-négatifs est presque complètement modifié. Les archéobactéries sont définies comme un taxon indépendant du plus haut niveau, certains groupes taxonomiques sont redistribués, les micro-organismes ayant des objectifs écologiques différents sont attribués à une catégorie.
Formes de bactéries
Les bactéries peuvent être classées en fonction de leur morphologie. L'une des principales caractéristiques morphologiques est la forme.
Il existe plusieurs variétés :
- Sphérique (coques, diplocoques, sarcines, streptocoques, staphylocoques).
- En forme de bâtonnet (bacilles, diplobacilles, streptobacilles, coccobactéries).
- Orné (vibrio, spirilla).
- En forme de spirale (les spirochètes sont des micro-organismes minces, allongés et sinueux avec de nombreuses boucles).
- Filamenteux.
La figure montre leurs formes:
- 1 - microcoques;
- 2 - streptocoques;
- 3 - sarcins;
- 4 - bâtons sans spores;
- 5 - bâtonnets de spores (bacilles);
- 6 - vibrions;
- 7 - spirochètes ;
- 8 - spirille flagellée;
- 9 - staphylocoques.
Les bactéries sphériques ont une forme sphérique, il existe également des organismes ovales et en forme de haricot.
Localisation des coques :
- Séparément - microcoques.
- Accompagné de diplocoques.
- En chaînes - streptocoques.
- En forme de vigne- staphylocoques.
- Dans les "paquets" - sarcins.
Les plus courantes sont les bactéries en forme de bâtonnets. Les bâtonnets sont collectés isolément, par paires (diplobactéries) ou en chaînes (streptobactéries). Un certain nombre d'organismes en forme de bâtonnets peuvent former des spores dans des conditions sévères. Les bacilles sont des bâtonnets de spores. Les bacilles en forme de fuseau sont appelés clostridies.
Les micro-organismes ornés ont la forme d'une virgule (vibrio), d'une fine tige sinueuse (spirochète) et peuvent également avoir plusieurs boucles (spirille).
Les archaebactéries n'ont pas de peptidoglycane (un composant qui remplit une fonction mécanique) dans leurs parois cellulaires. Ils possèdent des ribosomes et un ARN ribosomal (acide ribonucléique) spécifiques.
Morphologie des organismes Gram-négatifs à parois minces :
- Forme sphérique (gonocoque, méningocoque, veillonelle).
- Orné (spirochètes, spirilles).
- En forme de tige (rickettsie).
Parmi les micro-organismes gram-positifs à paroi épaisse, il y a:
- Sphérique (staphylocoques, pneumocoques, streptocoques).
- En forme de tige.
- Organismes ramifiés et filamenteux (actinomycètes).
- Organismes en forme de massue (corynébactéries).
- Mycobactéries.
- Bifidobactéries.
Emplacement et nombre de flagelles
La morphologie comprend un paramètre tel que l'emplacement et le nombre de flagelles. Selon ce paramètre, il y a :
- Monotriches (un seul flagelle au pôle de leur cellule).
- Lophotriches (fagot de flagelles au pôle de leur cellule).
- Amphitriches (deux faisceaux de flagelles à leurs pôles).
- Péritriche (un grand nombre de flagelles dans toute la bactérie).
La présence de flagelles est caractéristique des microbes intestinaux, vibrio cholerae, spirilla, agents alcalinisants.
Couleurs des parois cellulaires
La couleur des bactéries est déterminée par la concentration de peptidoglycane. Les organismes caractérisés par une teneur élevée en peptidoglycane dans les parois cellulaires (environ 90%) ont une couleur Gram bleu-violet. Ce sont des bactéries Gram-positives.
Toutes les autres bactéries, ayant de 5 à 20% de peptidoglycane dans la coquille, acquièrent une couleur rosâtre. Les bactéries Gram-négatives en font partie. Le degré d'épaisseur de peptidoglycane dans les organismes gram-positifs est plusieurs fois supérieur à celui des organismes gram-négatifs.
Les parois cellulaires des organismes Gram-positifs comprennent également des polysaccharides, des acides teichoïques et des protéines. Les bactéries Gram-négatives sont recouvertes d'une membrane externe constituée de lipopolysaccharides et de protéines basales.
La coloration de Gram vous permet de classer les procaryotes en sous-catégories. Les micro-organismes à paroi épaisse du département Gracilicutes, les protoplastes et les sphéroplastes avec une paroi cellulaire défectueuse sont colorés en Gram négatif. Les bactéries à paroi épaisse de type Firmicute colorent Gram-positif.
Classement par type de respiration
Selon le type de respiration, il y a :
- aérobique;
- organismes anaérobies.
Les cellules bactériennes sont capables de respirer, c'est-à-dire qu'elles oxydent les composés organiques avec de l'oxygène, ce qui entraîne la formation de dioxyde de carbone, d'eau et d'énergie. Ces organismes sont considérés comme aérobies car ils ont besoin d'oxygène. Ils vivent à la surface de l'eau et de la terre, dans les airs.
De nombreux micro-organismes existent sans oxygène, c'est-à-dire qu'ils se passent de respiration. Il s'agit notamment des bactéries impliquées dans le processus de décomposition des substances au cours de l'humus. Ces organismes sont anaérobies. La respiration remplace la fermentation - la décomposition de composés organiques sans oxygène avec production d'énergie. Lors de la fermentation de l'alcool, une énergie de 114 kJ (ou 27 kilocalories) se forme, sous l'effet de l'acide lactique, l'énergie est de 94 kJ (ou 18 kilocalories). Les bactéries respirent dans leurs lysosomes.
Méthode d'alimentation
Classification des bactéries par types de nutrition :
- autotrophes;
- hétérotrophes.
Les premiers vivent dans l'air et utilisent des substances inorganiques pour en produire des organiques. Les autotrophes utilisent l'énergie solaire (cyanobactéries) ou l'énergie de composés inorganiques (bactéries soufrées, bactéries ferreuses).
Classement enzymatique
Les enzymes jouent un rôle important dans processus métaboliques cellules. Ils sont divisés en six groupes :
- Oxireductases.
- Transférases.
- Hydrolases.
- Ligas.
- Liase.
- Isomérases.
Les enzymes produites sont situées à l'intérieur de la cellule (endoenzymes) ou sont excrétées à l'extérieur (exoenzymes). Le deuxième type d'enzymes est impliqué dans l'entrée de carbone et d'énergie dans la cellule. La plupart des enzymes du groupe des hydrolases sont classées comme exoenzymes. Un certain nombre d'enzymes (collagénase, etc.) appartiennent aux enzymes d'agression. Les enzymes individuelles sont situées dans les parois cellulaires. Ils remplissent une fonction de transport, c'est-à-dire qu'ils transfèrent des substances dans la cellule.
Les bactéries sont des micro-organismes unicellulaires non nucléaires qui sont classés selon de nombreux paramètres (modes de respiration et de nutrition, structure de la paroi cellulaire, forme, etc.). À ce jour, la science connaît plus de 10 000 espèces de bactéries, mais vraisemblablement leur nombre atteint un million.