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Introduction aux bactéries

Variété de bactéries Escherichia coli

Variété de bactéries Escherichia coli (Mattosaurus [domaine public], Wikimedia Commons)

Variété de bactéries Escherichia coli

Variété de bactéries Escherichia coli (Mattosaurus [domaine public], Wikimedia Commons)

Parlons sciences
7.15

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Que sont les bactéries? Quels types de bactéries existe-t-il? Et sont-elles vraiment aussi nocives que les gens le croient?

Les bactéries existent depuis très, très longtemps; en fait, les tout premiers fossiles de procaryotes (dont les bactéries forment un sous-groupe très important) constituent la plus ancienne forme de vie connue sur Terre. Leur existence remonte en effet à plus de 3,5 milliards d’années!

Au cours de cette longue période, les bactéries ont évolué en une grande variété de types différents. Elles se sont aussi adaptées à de nombreux environnements, comme l’intérieur du corps humain, le pôle Nord et même le fond de l’océan!

Le savais-tu? 

Ta bouche contient un nombre de bactéries plus élevé que le nombre de personnes ayant vécu sur la Terre!

Les bactéries sont des organismes unicellulaires. Cela signifie que chaque bactérie est constituée d’une seule cellule. Il en est tout autrement chez les humains, qui contiennent quant à eux plus de mille milliards de cellules.

Les cellules bactériennes sont beaucoup plus petites que les cellules humaines. Elles peuvent mesurer environ 1 à 10 μm de long, mais la majorité d’entre elles n’ont qu’un diamètre d’environ 1 à 2 μm. Un micromètre (1 μm) est 1 000 fois plus petit qu’un millimètre. C’est vraiment petit! C’est beaucoup plus petit que le globule rouge humain, qui est (en moyenne) d’environ 7 μm de diamètre.

Illustration couleur de cellules et de parties de cellule le long d’une échelle de grandeur allant d’un nanomètre à un centimètre, étiquetée avec l’équipement nécessaire pour observer les divers éléments.
Diagramme montrant les tailles relatives de certaines très petites choses, incluant la bactérie, qui mesure généralement environ 1 à 2 μm de diamètre (Source : Michigan Nanotechnology Institute for Medicine and Biological Sciences).
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Illustration couleur de cellules et de parties de cellule le long d’une échelle de grandeur allant d’un nanomètre à un centimètre, étiquetée avec l’équipement nécessaire pour observer les divers éléments. L’échelle commence à gauche à un nanomètre. Au-dessus de cette indication se trouve une illustration étiquetée « Petite molécule ». Cette illustration est composée de sphères multicolores reliées par des bâtonnets blancs. Entre 10 et 100 nanomètres se trouve une illustration étiquetée « Virus ». Cette illustration ressemble à une pierre précieuse turquoise translucide sur une tige mauve avec de fines pattes d’araignée autour de la base. Au-dessus de l’indication d’un micromètre se trouve une illustration étiquetée « Bactérie ». Celle-ci a la forme d’une capsule verte et ressemble un peu à un cornichon. Au-dessus de l’indication des dix micromètres se trouve une illustration étiquetée « Cellule animale ». Celle-ci est plate, ronde et bleue avec des formes mauves à l’intérieur. Au-dessus de l’indication des cent micromètres se trouve une illustration étiquetée « Cellule végétale ». Il s’agit d’un rectangle vert mou et arrondi avec de coins pointus contenant des formes jaunes et vertes à l’intérieur. Il ressemble un peu à un oreiller. En dessous de l’échelle se trouvent deux larges bandes colorées. La bande supérieure est jaune et étiquetée « Microscope électronique ». Elle commence à l’indication d’un nanomètre et se termine à celle de 100 micromètres. La bande inférieure est bleue et étiquetée « Microscope optique ». Elle commence à mi-chemin entre les indications de 100 nanomètres et un micromètre et se termine à mi-chemin entre celles d’un millimètre et un centimètre.

Même si elles sont petites, les bactéries possèdent plusieurs parties différentes dans leurs cellules.

Clique sur un chiffre pour en apprendre davantage sur chaque partie d’une cellule bactérienne.

 

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Classification des bactéries

Il existe des millions de différents types de bactéries dans le monde. C’est pourquoi il est important de se doter d’un système permettant de les répertorier. Les scientifiques classent généralement les bactéries en fonction de deux caractéristiques :

  • l’épaisseur de leur paroi cellulaire;
  • leur forme.

Pour déterminer l’épaisseur des parois cellulaires bactériennes, les scientifiques utilisent une technique appelée coloration de Gram. Ils teintent les bactéries avec un colorant appelé cristal violet. Une paroi cellulaire épaisse conservera sa couleur violette, contrairement à une paroi mince.

  • Les bactéries à Gram positif ont des parois cellulaires épaisses. Lorsqu’elles sont colorées, elles apparaissent bleues ou violettes.
  • Les bactéries à Gram négatif ont des parois cellulaires minces. Lorsqu’elles sont colorées, elles apparaissent roses ou rouges.

Les bactéries peuvent être regroupées en trois principaux ensembles en fonction de leur forme. Il s’agit notamment des bactéries sphériques (les coques ou cocci), en forme de bâtonnets (les bacilles), et spiralées ou autres.

Les bactéries peuvent être groupées selon leur forme
Les bactéries peuvent être groupées selon leur forme. Les bactéries sont généralement soit sphériques, en forme de bâtonnets, ou spiralées (Parlons sciences à partir d’une image de ttsz via iStockphoto).
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Illustration couleur de dix bactéries différentes, regroupées en trois colonnes. Le titre « Formes de bactérie » est en lettres majuscules blanches sur un fond rectangulaire rouge dans le haut. En partant de la gauche, la première colonne est intitulée « Sphériques (coque) » en vert. Les cellules en dessous sont également vertes. La première cellule est composée de deux sphères collées ensemble horizontalement. Elle est étiquetée : « Streptococcus pneumoniae : provoque une pneumoni ». La deuxième cellule ressemble à un vers. Elle est composée de 12 sphères serrées les unes contre les autres pour former une ligne incurvée. Elle est étiquetée : « Streptococcus pyogenes : provoque une angine streptococcique ». La troisième cellule est composée de quatre sphères collées ensemble en forme de carré. Elle est étiquetée : « Micrococcus luteus : provoque une mauvaise odeur aux aisselles ». La quatrième cellule est composée d’un groupe de sphères collées ensemble pour constituer une forme plate à six côtés, dont cinq droits et un incurvé. Elle est étiquetée : « Staphylococcus aureus : peut provoquer des infections aux sinus et des intoxications alimentaires ». La colonne du milieu est intitulée « En forme de bâtonnets (bacilles) » en lettres orange. Les cellules en dessous sont illustrées en orange. La première cellule de cette colonne est composée de quatre formes ressemblant à des capsules collées ensemble bout à bout. Elle est étiquetée : « Bacillus antracis : provoque la maladie du charbon ». La deuxième cellule est composée d’une seule capsule avec six longs bras ondulés. Elle est étiquetée : « Salmonella enterica : provoque la typhoïde ». La troisième cellule de ce groupe est de forme cylindrique avec des extrémités jaunes coupées en biseau acéré. Elle est étiquetée : « Clostridium botulinum : provoque le botulisme ». La colonne de droite est intitulée « Spiralées (et autres) » en lettres mauves. Les cellules en dessous sont également mauves. La première cellule ressemble à un tube court et flexible aux bouts arrondis et avec une longue queue ondulée. Elle est étiquetée : « Vibrio cholerae : provoque le choléra ». La deuxième cellule est un tube légèrement plus long avec quatre queues ondulées. Elle est étiquetée : « Helicobacter pylori : peut provoquer des ulcères de l’estomac ». La troisième cellule de ce groupe est représentée par deux longs tubes minces ondulés. Ils sont étiquetés : « Treponema pallidum : provoque la syphilis ».

Nous sommes souvent portés à croire que les bactéries sont nocives étant donné que bon nombre d’entre elles sont pathogènes, c’est-à-dire qu’elles peuvent causer des maladies. Il existe de nombreuses maladies ou problèmes de santé causés par les bactéries. Voici des exemples de troubles causés par des bactéries pathogènes :

  • le tétanos;
  • la typhoïde;
  • la tuberculose;
  • l’angine streptococcique;
  • la maladie du charbon;
  • diverses formes d’intoxication alimentaire.
Electron microscope images of Streptococcus pneumoniae, Salmonella typhimurium and Treponema pallidum
Images au microscope électronique : Streptococcus pneumoniae provocant la pneumonie (à gauche), Salmonella typhimurium provocant l’intoxication alimentaire (au centre), et Treponema pallidum provocant la syphilis (à droite) (Sources : CDC/Dr Richard Facklam [domaine public] via Wikimedia Commons, image de Volker Brinkmann, Max Planck Institute for Infection Biology, Berlin, Germany [CC BY 2.5] via Wikimedia Commons, et CDC/Dr David Cox [domaine public] via Wikimedia Commons).
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Trois photographies en noir et blanc de cellules bactériennes, placées en rangée. La photographie de gauche montre trois grosses sphères inégales et deux plus petites. Elles ont toutes une surface gris pâle et texturée comme si elle était recouverte de petites bulles. Elles sont éparpillées sur une surface gris foncé parsemée de cercles noirs. La photographie du centre montre des formes blanches claires ressemblant à des tubes ou des capsules, chacune étant dotée d’une queue. Elles flottent dans un espace gris foncé. La troisième photographie montre ce qui ressemble à un mince fil de fer gris foncé en forme de tire-bouchon vertical. De nombreuses autres formes semblables sont floues en arrière-plan. Elles s’étirent vers le haut ou sont couchées sur une surface qui ressemble à de la boue grise.

Le savais-tu? 

Certains types de bactéries peuvent provoquer une fasciite nécrosante, communément appelée infection à bactérie mangeuse de chair.

Nous entendons souvent parler des bactéries pathogènes, mais seulement une infime fraction des bactéries dans le monde nous cause du tort. En fait, de nombreuses bactéries nous rendent service! Par exemple, la présence de bactéries probiotiques dans notre système digestif nous protège contre d’autres bactéries.

Les bactéries sont partout autour de toi – même dans ta cuisine! Beaucoup d’aliments et de boissons sont fabriqués à partir de bactéries. En voici des exemples :

  • les vinaigres;
  • le kombucha (acétobacter);
  • le yogourt;
  • le chocolat;
  • le kimchi (accompagnement coréen préparé à l’aide de diverses bactéries);
  • les fromages (comme les lactobacilles);
  • ton pain au levain préféré de la boulangerie!
Six photographies couleur d’aliments, placées en grille.
Assortiment d’aliments préparés à l’aide de bactéries. En sens horaire à partir du haut à gauche : yogourt, pain au levain, chocolat, kimchi, choucroute et plusieurs types de fromage (Sources provenant toutes de Wikimedia Commons : Veganbaking.net [CC BY-SA 2.0], Vanleuven [CC BY-SA 4.0], Roozitaa [CC BY-SA 3.0], Nagyman, a flickr user [CC BY-SA 2.0], Qwerty Binary [CC BY-SA 3.0] et Thegoodlifefrance [CC BY-SA 4.0]).
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Six photographies couleur d’aliments, placées en grille. À partir du coin supérieur gauche, la première montre un bol bleu rempli d’un épais yogourt blanc, avec des bleuets sur le dessus. Plus à droite, la deuxième photographie montre une miche de pain crouté de forme ovale avec une étiquette en papier. La troisième photographie est remplie de chocolat liquide. Une cuillère remplie de riche chocolat brun lustré est maintenue au-dessus de la surface. Dans la rangée du bas, la première photographie montre une table recouverte de fromages de différentes formes, couleurs et textures. La deuxième montre un bol blanc rempli de feuilles de chou molles coupées dans une sauce de couleur crème, parsemées de fines herbes vertes. La dernière photographie montre un large plat de grosses feuilles de chou dans une sauce rouge.

Le savais-tu?

Les chercheurs et chercheuses commencent à utiliser les bactéries pour teindre les vêtements. Ce procédé pourrait être beaucoup plus sécuritaire et plus durable que l’utilisation de teintures traditionnelles.

Les bactéries font partie d’un groupe diversifié et intéressant d’êtres vivants. Les gens peuvent penser que les bactéries sont des êtres qui nous rendent malades, mais elles nous font aussi beaucoup de bien!

Virus et bactéries (2020)
Cette vidéo ( 1 min 22 s) de Lig Up explique la différence entre un virus et une bactérie.

Les Bactéries Gram Positif + et Gram Négatif  (2019)
Cette vidéo (3 min 54 s) de Ma Biologie t'apprend à connaître les bactéries gram positives et gram négatives et te donne des exemples de chacune d'entre elles.

C'est quoi une bactérie pathogène ? (2020)
Cette vidéo (3 min 4 s) de de la chaîne youtube hopitaldesenfants t'apprend à connaître les bactéries gram positives et gram négatives et te donne des exemples de chacune d'entre elles.

Les bonnes et les mauvaises bactéries (2020 )
Cette vidéo (1 min 6 s) de Lig Up explique la différence entre les bonnes et les mauvaises bactéries.

Les bactéries, formes de vie extrêmes (2018)
Cette vidéo (1 min 30 s) de Nat Geo France explique comment certaines bactéries peuvent survivre dans des conditions extrêmes.

Les cyanobactéries, à l'origine de toute vie (2020)
Cette vidéo (1 min 49 s) de Nat Geo France explique ce qu'est une cyanobactérie et comment elle s'inscrit dans l'histoire de tous les êtres vivants.

Références

Arizona State University. (2014, juillet 3). Microbes: The good, the bad, the ugly.

Bailey, R. (2019, aout 20). Bacteria shapes. ThoughtCo.

Bruckner, M. Z. (n.d.). Gram staining. Carlton College.

Davidson, M. W. (2015, novembre 13). Bacteria cell structure. Florida State University.

Microbiology Online. (n.d.). Bacteria. Microbiology Society.

Microscope Master. (n.d.). Unicellular organisms.