Les bactéries

« Premiers êtres vivants apparus s·ur Terre , largement répandues dans les sols et les eaux et d 'une grande diversité , les bactéries interviennent dans le cycle de la matière en relation avec les autres êtres vivants.

Elles jouent donc un rôle fondamental dans la biosphère.

Elles peuvent être pathogènes ou vivre en symbiose avec des animaux ou des végétaux.

Par ailleurs, on estime entre 4 et 6 millions le nombre d'espèces de bactéries.

La biomasse ou le poids total de tous ces organismes est plus importante que celle de tous les autres organismes terrestres réunis .

Enfin , le nom « bactérie »vie nt du grec baktêria qui signifie bâton, en raison de leur forme la plus commune .

PANSPERMIE ET GtNtRATION SPONTANtE En Occident, deux théories s'affrontent dès !'Antiquité au sujet de la vie : la génération spontanée, de tendance matérialiste , et la panspermie , plus spiritualiste.

Selon la génération spontanée exprimée par Aristote , les animaux et les végétaux peuvent naître spontanément.

La théorie acquiert ses lettres de noblesse au XVlll' siècle avec le grand naturaliste Buffon qui lui donne un fondement logique .

Le scientifique imagine alors des molécules organiques primaires et inaltérables qui se moulent pour prendre des formes diverses .

Lorsqu 'un être ains i constitué meurt, ses molécules de vie se séparent, puis se recomposent pour former un nouvel être.

L'autre explication de la vie imaginée par les anciens est la panspermie .

Selon cette hypothèse , l'univers est semé de germes de vie préexistants qui flottent dans l 'air.

Poussés par le vent céleste et nourris par la force de la chaleur ou de la Lune , ils se développent et sont à l'origine de toutes les transformations ou naissances.

LES DtCOUVREURS Au XVll' siècle, Athanasius Kircher (1602-1680}, un jésuite allemand , responsable de la chaire de mathématiques au Collège romain , a déjà eu une première approche de l'univers microbien.

Grâce à un microscope , il affirme dès 1659 avoir observé des « corpuscules vermiculés » dans le sang des malades atteints de la peste .

li les appelle anima/cula, serpentuli , virus ou vermicu/i et pense qu'ils pourraient être véhiculés par des insectes et même être à l'origine des maladies.

Puis en 1674, grâce à un microscope de sa fabrication, le Flamand Antonie Van Leeuwenhoek {1632-1723) observe une goutte d'eau de pluie .

Et il voit pour la première fois « de petits animaux entourés de bâtonnets et sphérules » .

Si des bactéries ont été observées par ce naturaliste , il a fallu attendre les travaux du Français Louis Pasteur pour que la bactériologie prenne son essor .

Au XIX' siècle, débute l'ère de la microbiologie .

Dans les années 1850 , deux chim istes, le Français Louis Pasteur et !'Allemand Justus von Liebig, constatèrent la présence systématique de ces « bâtonnets et sphérules » lors des processus de fermentation tels que la transformation du vin en vinaigre.

Les travau x de Pasteur démontrent que les micro­ organismes à l'origine des fermentations proviennent de l'air , ce qui confirme les intuitions ancestrales des panspermiste s .

Désormais , Louis Pasteur se consacre à l'étude de la fermentation microbienne, puis à celle des maladies infectieuses.

En 1878 , à l' Académie des Sciences , le chirurgien Charles -Emmanuel Sedillot propose de baptiser « microbes » l'ensemble des «petites vies'" PHYLOGÉNIE ET DIVERSITÉ La vie est apparue sur Terre il y a environ 3,8 milliards d'années et les fossiles les plus anciens sont ceux d'organismes unicellulaire s : les protobactéries qui sont probablement les ancêtres des bactéries .

Les bactéries sont les êtres vivants les plus nombreux sur Terre .

LES EUBACTtRIES Les eubactéries constituent un groupe extrêmement diversifié .

Elles se présentent sous différente s formes : des coques de forme sphérique (par exemple les streptocoques ), des bacilles en forme de bâtonnet (bacille de la peste ), des vibrions incurvés en forme de virgule (vibrion cholérique), des spirilles en forme de tire-bouchon (Azos pirillum , une bactérie fixatrice d'azote).

Les eubactéries disposent d'une grande variété de métabolismes .

Les anaérobies sont les plus anciennes eubactéries qui ne tolèrent pas l'oxygène .

En revanche , les aérobies en ont besoin .

Quant aux aérobies facultatives , elles peuvent vivre avec ou sans oxygène.

Les eubactéries peuvent être classées selon la source d'énergie qu'elles emploient.

Les hétérotrophes tirent leur énergie de composés organiques , c'est-à-dire qu'elles dépendent d 'autres êtres vivants.

li s'agit par exemple, des bactéries fixatrices d'azote qui vivent en symbiose dans les racines de nombreuses plantes ou celles qui habitent le système digestif des bovin s (elles y décomposent les matières végétales, assurant une bonne partie de la nutrition de leur hôte).

En revanche , les autotrophes fabriquent directement leur nourriture à partir du gaz carbonique et utilise nt l'énergie provenant de la lumière (les photoautotrophes à l'exe mple des cyanobactéries) .

L'énergie peut également provenir de l'oxydation de composés azotés, sulfurés ou autres , auquel cas on parle de eubactéries chimioautotrophes.

Pour se reproduire , les eubactéries se multiplient habituellement par scissiparité : la cellule se divise transversalement lorsque l'ADN (acide désoxyribonucléique ), support de l'hérédité , s'est lui-même dédoublé .

Le renouvellement des générations ne prend que vingt à quarante minutes .

En vingt-quatre heures , une seule bactérie pourrait donner un milliard de milliards de de scendants identiques ...

Ce taux de prolifération très élevé explique leur omniprésence : le milliard dans la petite cuillerée de terre mais aussi 25 millions dans un centimètre cube de lait.

Cette reproduction à l 'identique se voit complétée par trois autres systèmes (la transformation , la transduction et la conjugaison) permettant un bras sage du matériel génétique.

Entre elles, les bactérie s échangent de l 'ADN , venant en complément de l'échange de plasmides , des molécules circulaires d 'ADN extra­ chromosomique.

Mais certaines bactéries sont déjà différenciées en bactéries mâles et femelle s.

Certaine s peuvent fabriquer des spores qui résistent pratiquement à tout et se mettre en état de dormance.

La cellule duplique son ADN et l'entoure d'une barrière extrêmement résistante .

Tandis que la cellule mère se désintègre , la spore traver se sans dommages toutes sortes de conditions épouvantables: absence d'eau ou d'air ...

Les eubactéries présentent toute s la même structure , semblable à celles des archéobactéries.

Elles disposent d'une paroi cellulaire qui protège la cellule.

Puis une membrane cytoplasmique délimite le cytoplasme et régule les échanges avec l'extér ieur.

Le cytoplasme est, quant à lui, une masse transparente plus ou moins visqueuse, faite pour l'esse ntiel d'eau, où flottent de nombreuses substances minérale s et organiques , ainsi que les organites cellulaires.

Ces derniers assurent des fonctions particulières.

Les ribosomes qui servent à la synthèse des protéines en sont un exemple .

Enfin , le matériel génétique, constitué d'un ADN flotte librement dans le cytoplasme.

À côté de cette grande boucle d'ADN , on trouve aussi des boucles plus petites : les plasmides.

Ces derniers portent notamment des gènes de résistance et présentent la particularité d'être très facilement transmissibles d 'une cellule à une autre.

LES ARCHtOBACTtRIES À la fin des années 1970, les archéobactéries ont été découvertes.

Elles différent des eubactéries par leur structure biochimique et leur génome, indiquant ainsi qu'elles sont représentatives d'un groupe très ancien de bactéries .

Mais elles présentent des similitudes avec les eubactéries.

Leurs cellules ne possèdent pas de noyau.

En outre , leur mode de reproduction habituel est principalement la division directe transversale ou la scissiparité.

Plus de la moitié des gènes des archéobactéries sont uniques.

Ces bactéries se développent dans des milieux hostiles tels que des volcans sulfureux ou dans l'intestin des animaux et des hommes .

D 'ailleurs, elles ont été découvertes dans des sources d 'eau très chaudes et dans des lacs salés .

Plusieurs familles d'archéobactéries se différencient en fonction de la nature de leur milieu physique.

Les bactéries méthanogènes, qui produisent du méthane , vivent surtout dans les marais ou dans les stations d'épuration .

Quant aux bactéries halophiles, elles vivent dans les marais salants ou dans des lacs fortement salins.

La plupart Structure d'une bactérie paroi ) mésosome ribosome. »