Description des bactéries

Définition générale

Les bactéries sont des organismes unicellulaires procaryotes, dépourvus de noyau entouré d’une membrane. Leur matériel génétique se présente sous forme d’ADN circulaire dans le cytoplasme. Elles constituent l’un des groupes de formes de vie les plus anciens et les plus abondants sur Terre. Leur petite taille et leur capacité à coloniser des milieux variés expliquent leur ubiquité écologique. 0,2–5 µm.

Morphologie et structure cellulaire

Modes de nutrition et métabolisme

Les bactéries présentent une grande diversité métabolique. Certaines sont autotrophes et produisent de l’énergie par photosynthèse (cyanobactéries) ou chimiosynthèse. D’autres sont hétérotrophes, saprophytes dégradant la matière organique ou parasites vivant aux dépens d’un hôte. Certains organismes alternent entre plusieurs modes de nutrition selon la disponibilité des substrats.

Reproduction et échanges génétiques

La reproduction bactérienne s’effectue principalement par fission binaire, générant rapidement de fortes densités cellulaires. Les échanges génétiques interviennent par transfert horizontal de gènes :

Habitat et distribution

Les bactéries sont omniprésentes : sols, eaux douces et marines, surfaces animales et végétales. Elles peuvent coloniser des milieux extrêmes tels que sources hydrothermales, substrats salins ou milieux acides. Leur capacité d’adaptation repose sur des mécanismes de résilience physiologiques et génétiques. Elles forment souvent des biofilms pour se protéger et coopérer.

Rôles écologiques et applications

Les bactéries jouent un rôle central dans les cycles biogéochimiques (carbone, azote, soufre) et assurent la décomposition de la matière organique. Elles sont indispensables au microbiote intestinal, participant à la digestion et à la maturation du système immunitaire. En industrie, elles interviennent en fermentation (yaourt, fromage, alcool) et en biotechnologie (production d’enzymes, bioremédiation). Certaines souches pathogènes restent responsables de maladies humaines et animales, ce qui motive le développement continu d’outils de lutte et d’antibiotiques.

Dangerosité des bactéries

Priorités de l’OMS

L’Organisation mondiale de la santé classe les pathogènes bactériens en priorité critique pour orienter la recherche de nouveaux antibiotiques. – Priorité critique : Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, certaines Enterobacteriaceae et Enterococcus faecium.

Conséquences pour la santé

Ces bactéries provoquent des infections sévères souvent difficiles à traiter en raison de leur résistance : – Acinetobacter baumannii : pneumonies agressives, infections urinaires, septicémies multirésistantes. – Pseudomonas aeruginosa : infections pulmonaires chez les immunodéprimés, complications dermatologiques et otites externes résistantes. – Enterobacteriaceae (Salmonella, Escherichia coli entéropathogène…) : gastro-entérites, fièvre typhoïde, dysenterie, résistances aux bêta-lactamines. – Enterococcus faecium : infections nosocomiales du sang et des plaies, résistances aux glycopeptides (VRE).

Catégorisation fonctionnelle

On distingue trois grands types de bactéries selon leur relation à l’hôte : – Commensales : colonisent peau et muqueuses sans causer de maladie. – Opportunistes : deviennent pathogènes en cas de plaies, cathéters ou immunodépression. – Pathogènes : déclenchent directement des infections, parfois mortelles.

Prévention et lutte

– Hygiène rigoureuse des mains et désinfection des surfaces. – Surveillance de l’antibiothérapie via antibiogrammes et limitation des prescriptions. – Isolement des patients porteurs de souches multirésistantes. – Investissement dans la recherche de nouveaux antimicrobiens face à l’augmentation de la résistance bactérienne.

Naissance et mort d’une bactérie

Naissance (division cellulaire)

Lors de la fission binaire, la cellule mère s’allonge et réplique son chromosome circulaire. Un septum se forme au centre, la membrane et la paroi s’invaginent, puis deux cellules filles génétiquement identiques sont libérées : l’une hérite du « vieux pôle » et peut être légèrement plus petite que sa sœur .

Vieillissement et sénescence

Contrairement à l’idée d’une immortalité bactérienne, des travaux montrent qu’on observe un vieillissement même chez les bactéries à division symétrique. La lignée issue du vieux pôle accumule des dommages cellulaires et voit sa probabilité de mortalité augmenter avec l’âge .

Modes de mort

Les bactéries âgées peuvent mourir de plusieurs façons :

Distribution géographique des bactéries

1. Ubiquité globale

Les bactéries colonisent l’ensemble des écosystèmes terrestres et aquatiques, des sols forestiers aux océans en passant par les surfaces d’animaux et de plantes. Elles sont omniprésentes dans l’air, l’eau, le sol, les glaces et les milieux extrêmes. Cette ubiquité fait d’elles les acteurs majeurs des cycles biogéochimiques planétaires.

2. Distribution dans les sols

Les sols abritent la plus grande biodiversité bactérienne terrestre, une « faune microbienne » extrêmement variée dont la composition change à chaque échelle spatiale. La forte hétérogénéité physico-chimique des sols (pH, teneur en matière organique, texture) module directement la structure des communautés bactériennes, du centimètre à la région entière.

3. Répartition en milieux aquatiques

Dans les eaux douces et marines, les bactéries forment le microbioplancton et le bactériobenthos.

4. Présence en milieux extrêmes

Des bactéries adaptent leur métabolisme à des conditions extrêmes :

5. Associations hôtes et réservoirs de pathogènes

De nombreuses bactéries vivent en symbiose ou comme pathogènes :

6. Facteurs contrôlant la répartition

Les principaux paramètres influençant la distribution bactérienne sont :

7. Méthodes d’étude

Pour cartographier la répartition des bactéries, on utilise :

Ces approches permettent de relier la diversité bactérienne à l’environnement et de surveiller l’impact des changements globaux.