Microorganismes

Micro-organisme

Bactérie Escherichia coli grossie 10 000 fois au microscope électronique.

Culture d'Escherichia coli dans une boîte de Pétri.

Salmonelles (Salmonella typhimurium), en rouge, sur une culture de cellules humaines.

Un micro-organisme (du grec μικρός, mikrós, « petit » et de ὀργανισμός, organismós, « organisme ») ou microbe est un organisme vivant microscopique. C'est à dire qu'il est généralement invisible à l'œil nu et ne peut être observé qu'à l'aide d'un microscope.

Les micro-organismes sont représentés par diverses formes de vies ; dont les bactéries, les champignons, les archéobactéries, et les protistes ; des plantes microscopiques (appelées algues vertes) ; et des animaux tel que le plancton, le planaire et l'amibe. Certains microbiologistes incluent les virus mais d'autres ne les considèrent pas comme des êtres vivants^[1],[2].

Familièrement, le mot microbe désigne un micro-organisme (le plus souvent une bactérie) responsable d'une maladie.

Depuis 1872 (Ferdinand Julius Cohn) les « bactéries » sont différenciées des levures, des moisissures, des infusoires ou des parasites. Le mot microbe (littéralement petite vie) a été introduit par le chirurgien français Charles Sédillot en 1878 pour désigner tous ces êtres vivants infiniment petits, un mois avant que Pasteur et ses collaborateurs fassent une communication à l'Académie de médecine, la Théorie des germes et ses applications à la médecine et à la chirurgie, dans laquelle des êtres vivants microscopiques sont déclarés responsables de maladies : « Si j'avais l'honneur d'être chirurgien … » 30 avril 1878).

Les micro-organismes sont présents dans toute la structure de la taxonomique. Il est possible de distinguer d'une part les micro-organismes procaryotes qui ne possèdent pas de noyau comme les bactéries et les Archaea, et d'autre part les micro-organismes eucaryotes possédant un noyau. Les eucaryotes microscopiques comprennent les champignons comme les levures et les deux types de protistes, algues et protozoaires.

Les micro-organismes sont souvent décrits comme unicellulaires quelques protistes unicellulaires sont visibles à l'œil nu et quelques espèces multicellulaires sont microscopiques.

La taille moyenne des cellules bactériennes est de 0,5 à 1 µm, mais il existe certaines bactéries ayant une taille de plus de 50 µm. Les cellules eucaryotes ont un diamètre allant de 5 à 20 µm.

Les micro-organismes unicellulaires étaient les premières formes de vie à se développer sur Terre, il y a approximativement quatre milliards d'années.

En améliorant le microscope, Antoine van Leeuwenhoek permit la découverte des bactéries, il est le précurseur de l'étude des micro-organismes et de la biologie cellulaire.

Les micro-organismes sont rencontrés dans tous les types d'environnement présent dans la nature, ils colonisent tous les écosystèmes. Ils sont isolés du sol, des eaux douces et des eaux marines, de l'air, mais aussi d'environnement plus hostiles tel que les pôles, les déserts, les geysers, le fond des océans. Les micro-organismes rencontrés dans des environnements extrêmes sont qualifiés d'extrémophiles. De nombreux micro-organismes sont associés aux plantes ou aux animaux avec lesquels ils peuvent entretenir des relations de symbiose, de commensalisme ou de parasitisme. Certains micro-organismes peuvent être pathogènes, c’est-à-dire entraîner une maladie chez les plantes ou les animaux.

Histoire et évolution

Les micro-organismes ont été les premières formes de vie à se développer sur Terre, il y a environ 3.4 milliards d'années. Le transfert horizontal de gènes, de pair avec un haut taux de mutation et de nombreux autres moyens de la variation génétique, permet aux micro-organismes d'évoluer rapidement (par sélection naturelle), de survivre dans des environnements nouveaux et répondre à des stress environnementaux. Cette évolution rapide est importante dans la médecine, car elle l'a conduit à l'évolution récente de «super-microbes» - des bactéries pathogènes qui sont résistantes aux antibiotiques modernes.

Découverte

Antoine van Leeuwenhoek a été l'un des premiers à observer les micro-organismes, et a utilisé un microscope de sa conception, et a fait l'une des plus importantes contributions à la biologie et a ouvert le domaine de la microbiologie et de la bactériologie.

Habitats

Les micro-organismes sont présents dans presque tous les habitats présents dans la nature. Même dans des environnements hostiles tels que les pôles, les déserts, les geysers, les rochers et la mer profonde. Certains types de micro-organismes se sont adaptés aux conditions extrêmes de vie, appelés extrêmophiles.

Importance

Les micro-organismes sont indispensables à l'Homme et à l'environnement. Ils participent au cycle du carbone et au cycle de l'azote ainsi que l'accomplissement d'un rôle vital dans presque tous les écosystèmes, tels que le recyclage d'autres organismes.

Maladies et immunologie

Les micro-organismes sont la cause de nombreuses maladies infectieuses. Les micro-organismes concernés sont les bactéries pathogènes, provoquant des maladies comme la peste, la tuberculose et le charbon; protozoaires, causant des maladies comme le paludisme, la maladie du sommeil et la toxoplasmose, et aussi des champignons provoquant des maladies telles que la teigne, la candidose ou histoplasmose. Toutefois, d'autres maladies comme la grippe, la fièvre jaune ou le SIDA sont causés par des virus pathogènes, qui ne sont généralement pas classés comme des organismes vivants et ne sont donc pas des micro-organismes par la définition stricte.

Besoins des micro-organismes

Les micro-organismes ont besoin, pour se nourrir, de :

• substances organiques :
  • glucides (sucres) : glucose, lactose... apport de carbone et d'énergie.

Utilisation soit par respiration (dégradation totale : gaz), soit par fermentation (composés divers issus du « découpage » plus ou moins important des sucres.

Les produits de ces fermentations sont des déchets et sont donc rejetés dans le milieu.

• Protides : apport de substances azotées.
  • Dégradation plus ou moins importante des protéines avec libération d'acides aminés, peptides, voire ammoniac : c'est la protéolyse.
• Lipides : éventuellement — apport de carbone et d'énergie.
  • Libération d'acides gras : c'est la lipolyse.
  • La quantité de lipides a un effet protecteur sur la destruction des bactéries par de hautes températures.
• substances minérales : sels
• facteurs de croissance : vitamines
• eau

Par le froid, on stoppe la croissance de la majorité des micro-organismes, qui vont se maintenir en état de dormance, sans multiplication.

L'importance du temps de chauffe permet, pour une température donnée, de parvenir à une destruction plus ou moins complète ; une augmentation de température impliquant une diminution du temps de chauffe. Les principaux traitements thermiques sont la pasteurisation et la stérilisation.

Quand, à une température favorable adaptée et optimale, on permettra le développement de certaines espèces :

• psychrophiles : température optimale de 12 à 15 °C
• psychrotrophes : température optimale de 25 à 30 °C
• mésophiles : température optimale de 30 à 45 °C
• thermophiles : température optimale de 55 à 75 °C

L'interaction de micro-organismes différents peut varier :

• la métabiose : succession sur un même milieu de micro-organismes ; les premiers préparent le « terrain » pour les suivants, puis stoppent leur multiplication et enfin disparaissent.
• la symbiose : développement sur un même milieu et en même temps de plusieurs espèces microbiennes, ces espèces se favorisant mutuellement.
• l'antibiose : on en distingue plusieurs formes
  • par compétition, lié au nombre et à la virulence d'une espèce ; la plus combative occupant le milieu, celui-ci devient impropre au développement de l'espèce la plus faible.
  • par inhibition : les antibiotiques
  • par parasitisme : les bactériophages ou virus dont la multiplication est 25 à 100 fois plus rapide que celle des bactéries.

L'activité des micro-organismes dans la biosphère, leur rôle dans les cycles biogéochimiques, est essentielle pour toute la vie sur Terre.

La microbiologie est la science qui étudie les micro-organismes.

Recherche

• 2007. Une équipe de biologistes de l'Université du Massachusetts (États-Unis) a découvert un microbe se reproduisant à 121 °C.

Trouvé proche d'une cheminée située dans les profondeurs de l'Océan Pacifique, la "Souche 121" a survécu jusqu'à la température de 130 °C. C'est l'organisme connu vivant sur terre résistant à la plus forte température.

Précédemment on connaissait Pyrolobus fumarii qui mourait après 1 heure d'incubation à 121 °C.

Notes et références

1. ↑ Rybicki EP (1990) The classification of organisms at the edge of life, or problems with virus systematics. S Aft J Sci 86:182-186
2. ↑ LWOFF A, « The concept of virus », dans J. Gen. Microbiol., vol. 17, n^o 2, 1957, p. 239–53 

Voir aussi

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Articles connexes

• François-Vincent Raspail
• Maladie infectieuse
• Microbiologie
• Fomite
• Lutte antimicrobienne
• Biofilm

Liens externes

• Sélection de sites web sur la microbiologie dans le répertoire encyclopédique : Les Signets de la Bibliothèque nationale de France

Bibliographie

• Perry J., Staley J., Lory S. Microbiologie. Editions Dunod, 2004.
• Prescott, L.M., Harley, J.P. Klein, D.A., Microbiologie 2^e édition DeBoeck eds, 2003.
• Singleton P. Bactériologie: Pour la médecine, la biologie et les biotechnologies. Cours, 6^e édition, Dunod, 2005.

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