Fiche de révision : Introduction à la microbiologie

📋 Plan du Cours

1. Définition et échelle du vivant
2. Biomolécules et organisation cellulaire
3. Classification et usages des microbes
4. Repères historiques de la microbiologie
5. Diversité des cellules microbiennes
6. Micro-organismes eucaryotes
7. Bactéries et conditions de croissance
8. Virus et agents prions

📅 Repères chronologiques

1. XVIe siècleLe séchage et le salage permettaient de contrôler la dégradation des aliments lors des grandes expéditions maritimes.
2. 6 juillet 1885Louis Pasteur a sauvé Joseph Meister en appliquant une méthode d’atténuation de la virulence pour vacciner contre la rage.
3. 1995Le premier séquençage de génomes bactériens complets a été réalisé.

📖 1. Définition et échelle du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Microbiologie : Science des êtres vivants de petite taille, dont la dimension est définie par rapport à l’acuité visuelle humaine.
• Être vivant : Système organisé capable de se développer, de s’auto-reproduire et d’échanger de l’énergie, des matériaux et de l’information avec son environnement.
• Cellule : Unité biologique structurelle et fonctionnelle de base des êtres vivants, délimitée par une membrane plasmique contenant un cytoplasme et capable de se reproduire de façon autonome.

📝 Points essentiels

• Le pouvoir de séparation de l’œil humain est estimé à 100 μm à une distance de 25 centimètres.

💡 Astuce mémo

Visible à l’œil nu ≠ microscopique

📖 2. Biomolécules et organisation cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Protéines : Constituées d’une ou plusieurs chaînes polypeptidiques formées de résidus d’acides aminés reliés par des liaisons peptidiques.
• Acides nucléiques : Polymères de nucléotides reliés par des liaisons phosphodiesters comprenant l’ADN, support de l’information génétique, et l’ARN, qui possède notamment des rôles dans sa transmission.

📝 Points essentiels

• Les protéines peuvent assurer les fonctions suivantes:

  • catalyse biologique
  • structure
  • moteur moléculaire
  • transport des solutés
  • transfert de l’information
  • reconnaissance spécifique

• Les glucides comprennent des monosaccharides comme le glucose et le fructose, ainsi que des polysaccharides constitués de plus d’un monosaccharide.

💡 Astuce mémo

L-G-P-A : lipides, glucides, protéines, acides nucléiques

📖 3. Classification et usages des microbes

🔑 Notions clés & Définitions

• Taxinomie : Science qui identifie et classe les organismes en groupes hiérarchiques selon leurs similitudes morphologiques, physiologiques, métaboliques, écologiques et moléculaires.

★ À maîtriser

• Les trois grands domaines du vivant sont:

  • les eucaryotes
  • les bactéries
  • les archées

• Les principaux domaines d’utilisation des micro-organismes sont:

  • la santé
  • l’agronomie et l’agroalimentaire
  • la protection de l’environnement
  • les biotechnologies

Compléments

• Dans le nom binominal Escherichia coli, le nom du genre est en italique avec une majuscule et le nom de l’espèce en italique avec une minuscule.

💡 Astuce mémo

Eucaryotes, bactéries, archées

📖 4. Repères historiques de la microbiologie

📝 Points essentiels

• Au XIXe siècle, Louis Pasteur et Robert Koch ont établi le rôle des micro-organismes comme agents de certaines maladies et de la fermentation des aliments.

• Les postulats de Koch relient un agent infectieux à une maladie par l’isolement de l’agent chez une victime, sa culture pure, l’infection d’un hôte sain et sa ré-isolation chez le nouvel hôte malade.

💡 Astuce mémo

Microscope → Pasteur et Koch → biologie moléculaire

📖 5. Diversité des cellules microbiennes

★ À maîtriser

📌 Les procaryotes possèdent un ADN qui n’est pas localisé dans un noyau, tandis que les eucaryotes possèdent un ADN localisé dans un noyau et des organites membranaires.

• Toutes les cellules possèdent:
  • une membrane cellulaire
  • de l’ADN
  • différents ARN
  • des protéines
  • des ribosomes

Compléments

• Les cellules eucaryotes mesurent environ 2 à 100 μm, tandis que les cellules procaryotes mesurent environ 0,2 à 50 μm.

💡 Astuce mémo

Procaryote sans noyau, eucaryote avec noyau

📖 6. Micro-organismes eucaryotes

★ À maîtriser

• Les algues sont principalement aquatiques, contiennent des pigments photosynthétiques, sont dépourvues de racines, de tiges et de feuilles, et peuvent être unicellulaires, coloniales ou multicellulaires.

• Les protozoaires sont majoritairement unicellulaires, vivent souvent dans des environnements humides, sont hétérotrophes et peuvent être mobiles grâce à des pseudopodes, des flagelles ou des cils.

• Les champignons peuvent être unicellulaires comme les levures, pluricellulaires comme les moisissures ou dimorphiques selon les conditions environnementales.

Compléments

• La paroi des champignons contient généralement de la chitine et ces organismes sécrètent des enzymes pour digérer la matière organique avant de l’absorber.

📖 7. Bactéries et conditions de croissance

🔑 Notions clés & Définitions

• Bactéries : Micro-organismes procaryotes unicellulaires, généralement dépourvus de système membranaire interne complexe, dont la paroi est presque toujours composée de peptidoglycane.

★ À maîtriser

• Les bactéries mesurent environ 0,2 à 50 μm, présentent des formes et arrangements variés et se reproduisent généralement par division binaire.

📌 Les bactéries à Gram positif retiennent le violet de gentiane après l’alcool, tandis que les bactéries à Gram négatif perdent cette coloration puis prennent la fuchsine rose.

• Les catégories de bactéries selon la température sont:

  • psychrophiles
  • mésophiles
  • thermophiles
  • hyperthermophiles

• Les catégories bactériennes selon l’oxygène sont:

  • aérobies strictes
  • anaérobies strictes
  • anaérobies facultatives
  • aérotolérantes
  • microaérophiles

Compléments

• Le temps de doublement d’un streptocoque est d’environ 40 minutes.

💡 Astuce mémo

Gram positif violet, Gram négatif rose

📖 8. Virus et agents prions

🔑 Notions clés & Définitions

• Virus : Entité acellulaire qui se reproduit exclusivement au sein d’un hôte et possède un matériel génétique constitué d’ADN ou d’ARN entouré d’une capside protéique.
• Prion : Stanley Prusiner, 1982 — Agent infectieux protéique dépourvu d’acide nucléique, correspondant à une forme pathologique résistante aux protéases de la protéine PrP codée par l’hôte.

★ À maîtriser

• 🔄 La reproduction virale suit généralement ces étapes: attachement à la cellule hôte, entrée du nucléocapside ou du matériel génétique viral, expression des gènes viraux, prise de contrôle de la machinerie biosynthétique, réplication du génome et synthèse des protéines virales, synthèse et libération des virions

Compléments

• Les principales maladies à prions citées sont:
  • la maladie de Creutzfeldt-Jakob
  • la tremblante du mouton
  • l’encéphalopathie spongiforme bovine

💡 Astuce mémo

Prion sans acide nucléique → dégénérescence nerveuse

📊 Tableaux de synthèse

Procaryotes et eucaryotes

Catégories bactériennes selon l’oxygène