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La CELLULE BACTÉRIENNE (suite)

La CELLULE BACTÉRIENNE (suite). 4. ÉLÉMENTS FACULTATIFS DES BACTÉRIES. 4.1. Les éléments locomoteurs. 3.1. DNA ET SON EXPR. Un ou plusieurs flagelles libres à l’extérieur de la cellule.

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La CELLULE BACTÉRIENNE (suite)

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Presentation Transcript

  1. La CELLULE BACTÉRIENNE (suite) Cellule procaryote

  2. 4. ÉLÉMENTS FACULTATIFS DES BACTÉRIES Cellule procaryote

  3. 4.1. Les éléments locomoteurs 3.1. DNA ET SON EXPR • Un ou plusieurs flagelles libres à l’extérieur de la cellule • Filaments axiaux (en nombre variable) emprisonnés entre la paroi et la membrane plasmique chez les spirochètes et les spirilles Cellule procaryote

  4. Cils et flagelles E.coli Vibrio MICROSCOPIE ÉLECTRONIQUE Proteus vulgaris Cellule procaryote

  5. Cils et flagelles Leptospira icterohemorragiae Provoque maladie professionnelle des égoutiers et des baigneurs en eau douce (la bactérie provient de l’urine du rat). Cellule procaryote

  6. 4-1-1- Mise en évidence des flagelles 4-1-1-1- Techniques directes Après coloration de Gram : Après imprégnation argentique : 1 mm ?

  7. Techniques directes de mise en évidence des flagelles • Flagelles visibles : • après coloration des cils par imprégnation argentique dont le principe est d’épaissir les cils car cils trop fins pour être visibles en microscopie optique • lors de l’observation au microscope électronique

  8. Observation des cils au microscope optique après imprégnation argentique Clostridium botulinum Pseudomonas MICROSCOPIE OPTIQUE Vibrio Salmonella Cellule procaryote

  9. Observation des cils au microscope électronique E.coli Vibrio MICROSCOPIE ÉLECTRONIQUE Proteus vulgaris Cellule procaryote

  10. 4-1-1- Mise en évidence des flagelles 4-1-1-2- Techniques indirectes • Réalisation d’un état frais : • Si bactéries immobiles : bactéries dépourvues de cils • Si bactéries mobiles : bactéries pourvues de cils. Remarque : l’observation des modalités de déplacement permet d’évoquer le type de ciliature

  11. 4-1-2- Les diverses types de ciliature PéritrichePolairePolaire Polaire monotriche lophotriche amphitriche

  12. Mode d’insertion des flagelles et type de mobilité • Insertion polaire : à une ou deux extrémités :  mobilité rectiligne avec traversée rapide du champ • Insertion péritriche : sur toute la surface de la bactérie :  mobilité sinueuse lente avec tournoiement et changement fréquent de direction

  13. 4-1-3- Structure des flagelles a/ mise en évidence de la structure au microscope électronique Flagelles isolés avec leur corps basal Un corps basal et Son crochet Crochet Corps basal

  14. b/Insertion et structure des flagelles Gram - Gram + Crochet Filament Anneaux

  15. Cils et flagelles Cellule procaryote

  16. c/ Structure : les 3 parties des flagelles Trois parties : • Filament: • cylindre creux et long (10 mm) • constitué d’une protéine : flagelline • Crochet : fixation du filament au corps basal • Corps basal: anneaux d’ancrage aux membranes

  17. 4-1-4- Rôles des flagelles • - Mobilité • - Rôle antigénique • - Rôle taxonomique

  18. 4-1-1-4- Rôles des flagellesa/ Mobilité • - Energie nécessaire : force protomotrice • - Intérêt physiologique : • *Se déplacer vers les substances nutritives : chimiotactisme positif • * Fuir les substances toxiques : chimiotactisme négatif

  19. 4-1-1-4- Rôles des flagellesb/ Rôle antigénique • - Induction par certains constituants des flagelles de la synthèse d’anticorps (Ac) spécifiques et union de ces Ac avec les flagelles • - Exemples : • *Ag H des flagelles des Salmonella • * Ag des flagelles d’ Escherichia coli.

  20. 4.2. Capsule Streptococcus pneumoniae Cellule procaryote

  21. 4-2-1- Mise en évidence de la capsule Au microscope optique : Etat frais à l’encre de chine Au microscope électronique : 10 mm

  22. 4-2-2- Définition et nature biochimique de la capsule • Couche externe à la paroi • Couche très épaisse (0,5 à 2 mm) • Couche composée • soit de polyosides • soit de polypeptides avec beaucoup d’eau protégeant la bactérie vis-à-vis de la dessication

  23. 4-2-3- Exemples de bactéries capsulées • Bactéries pathogènes • Streptococcus pneumoniae • Klebsiella (Enterobactérie) • Bacillus anthracis • Bactéries de l’environnement • Alcaligenes

  24. 4-2-4- Rôles de la capsule • Rôles dans le pouvoir pathogène • Protection de la bactérie contre la dessiccation • Rôle antigénique • Nuisances industrielles

  25. 4-2-4- 1- Capsule et pouvoir pathogènea/ Mise en évidence expérimentale d’un des rôles :Expérience de GRIFFITH Injection de S. pneumoniae capsulés : mort des souris Injection de S. pneumoniae non capsulés : survie des souris Injection de S. pneumoniae non capsulés : survie des souris

  26. Modalités : Capsule = facteur de pathogénicité car empêche la phagocytose et la fixation du complément

  27. b/ Autre mode d’action de la capsule vis-à-vis du pouvoir pathogène • Adhésion de la bactérie par sa capsule à de nombreuses surfaces (dents, cellules épithéliales) • Conséquence : • Plus grande difficulté pour l’hôte d’éliminer la bactérie au moyen des cils vibratiles et du mucus • Meilleure colonisation de l’hôte par les bactéries.

  28. Bilan : Rôle antiphagocytaire de la capsule et adhésion renforcée par la capsule renforcent le pouvoir pathogène des bactéries capsulées.

  29. 4-2-4-2- Capsule et antigénicité • Certains constituants capsulaires sont des antigènes • Applications : • Vaccination • Identification de souches capsulées : Ex : Streptococcus pneumoniae

  30. 4-2-4-3- Capsule et nuisances industrielles Secrétion de capsule = accumulation de substances visqueuses : - bouchage filtres et tuyaux - modification des qualités organoleptiques des produits fabriqués ( exemple : filage du lait)

  31. Remarques : autres exopolymères de surface Le glycocalyx • Réseau diffusde polysaccharides • Permettant l’adhérence des bactéries aux cellules et au support (favorisant le pouvoir pathogène et rendant difficile les opérations de nettoyage désinfection) : formation d’un biofilm. La couche S • Substance protéïque • Régulière et structurée • Difficilement enlevable • Rôle : protection, adhésion, antiphagocytaire

  32. Biofilm bactérien en formation sur une dent Bactéries Fibres de polysaccharides

  33. Plongée dans un biofilm bactérien

  34. Couche S d’une Archaeae MET 100 nm

  35. 4.3. Pili E.coli Cellule procaryote

  36. Un pilus sexuel Des pili communs flagelle 1 mm Pili communs et pili sexuels Bactérie Gram - (MEB)

  37. 4-3-1- Définition Pili = filaments • très fins • courts • raides • non impliqués dans le mouvement

  38. 4-3-2- Les deux sortes de pili Pili communs Pili sexuels

  39. 4-3-3- Pili communs ou fimbriae • Visibles seulement au microscope électronique • Très nombreux • Retrouvés chez les bactéries Gram - • Rôle d’adhésion aux cellules, aux supports , font partie des adhésines

  40. 4-3-4- Pilus sexuel

  41. Pili sexuels • Moins nombreux • Rôle dans l’ échange d’ADN entre bactéries lors de la conjugaison • Présent chez les bactéries possédant le facteur F porté par un plasmide

  42. 4-3-5- Rôles des pili • Pili sexuels : échange d’ADN entre bactéries par conjugaison • Pili communs : adhérence aux cellules eucaryotes et autres supports • Rôle antigénique • Site de fixation pour des phages

  43. 4-3-5- Rôles des pilia/ Echange d’ADN (phénomène de conjugaison) • Fixation du pilus de la bactérie donatrice sur un récepteur fixé dans la membrane plasmique d’une autre bactérie (dite réceptrice) • Passage du matériel génétique (ADN bactérien ou plasmide) par le pilus de la bactérie donatrice à la bactérie réceptrice) • Acquisition par la bactérie réceptrice de nouvelles propriétés dues à l’acquisition de nouveaux gènes et donc à l’aptitude de fabriquer de nouvelles protéines (enzymes ou autres.)

  44. Exemple de propriétés acquises • Résistance aux antibiotiques par transmission d’un plasmide ayant un gène codant pour une enzyme inactivant l’antibiotique

  45. 4-3-5- Rôles des pilib/ Adhésion aux cellules eucaryotes • Fixation du pilus sur un récepteur spécifique présent dans la membrane plasmique de la cellule eucaryote • Forte adhésion de la bactérie à la cellule • Frein à l’élimination de la bactérie par le mucus ou autres liquides de l’organisme • Implantation favorisée de la bactérie dans l’organisme

  46. Conséquence de l’adhésion aux cellules eucaryotes • Favorise l’implantation • Favorise la multiplication de la bactérie dans l’organisme • Permet le démarrage d’une infection • Favorise le pouvoir pathogène de la bactérie

  47. 3.1. DNA ET SON EXPRESSION 4-4- Les plasmides E. coli éclaté Plasmide Cellule procaryote

  48. Plasmide Cellule procaryote

  49. 4-4-1- Définition Plasmide = • Petite molécule d’ADN bicaténaire et circulaire, • indépendante de l’ADN bactérien, • à réplication autonome, • transmise à la descendance, • interchangeable entre bactéries principalement par le phénomène de conjugaison, • non indispensable à la croissance,

  50. 4-4-2- Composition et structure Identiques à celles de l’ADN bactérien mais de plus petite taille.

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