Bactéries Gram-négatives

Vue d'ensemble de la structure des bactéries à Gram négatif

Membrane plasmique

• La membrane plasmique entoure la cellule bactérienne. À l'intérieur de ses limites se trouvent les ribosomes, le noyau cellulaire, les mitochondries et bien d'autres choses encore.
  • La membrane plasmique est constituée d'une bicouche de phospholipides.
    • La bicouche phospholipidique d'une cellule bactérienne gram-négative ressemble à la plupart des autres bicouches phospholipidiques, y compris celles présentes dans nos cellules. Les phospholipides sont composés d'une tête de phosphate attachée à deux queues d'acides gras. Les queues de la couche supérieure s'entremêlent avec les queues de la couche inférieure, et les deux têtes sont orientées vers l'extérieur, vers le liquide intracellulaire et le liquide extracellulaire. Les têtes de phosphate sont hydrophiles et les queues d'acide gras sont hydrophobes, ce qui facilite cette conformation (Fig. 2).

• Des protéines sont disséminées dans la membrane plasmique.
  • Lesprotéines périphériques sont celles qui reposent uniquement sur la surface interne ou externe de la bicouche membranaire.
  • Lesprotéines intégrales sont celles qui s'intègrent dans l'épaisseur au moins partielle de la bicouche phospholipidique.
  • Lesprotéines transmembranaires sont un type particulier de protéines intégrales ; elles s'étendent sur toute la longueur de la bicouche phospholipidique et sont présentes à la fois sur la surface interne et externe.

Espace périplasmique

• L'espace périplasmique est présent entre les membranes interne et externe des bactéries gram-négatives. Il présente une portion importante de l'espace qu'occupent les bactéries gram-négatives.

  • L'espace périplasmique est un environnement propice à l'activité enzymatique, notamment :

    • le repliement des protéines

    • La production de substances destinées à être sécrétées par la bactérie.

• La paroi cellulaire en peptidoglycane est présente dans l'espace périplasmique, mais nous l'aborderons dans sa propre section, ci-dessous.

Paroi cellulaire en peptidoglycane

• La paroi cellulaire en peptidoglycane des bactéries gram-négatives est assez fine, beaucoup plus fine que celle des bactéries gram-positives. Ceci est particulièrement important pour la coloration de Gram.

• Au-dessus de la couche de peptidoglycane se trouvent des lipoprotéines appelées"lipoprotéines de Braun", qui aident à attacher la paroi cellulaire de peptidoglycane à la membrane externe qui se trouve au-delà.

Membrane externe

• La membrane externe des bactéries gram-négatives est constituée d'une autre bicouche lipidique, uniquement présente à l'extérieur de sa paroi cellulaire.

• Différentes protéines peuvent être présentes dans cette bicouche lipidique

  • Les protéines transmembranaires, les protéines périphériques et les protéines intégrales peuvent être vues comme faisant partie des bicouches de la membrane cytoplasmique et peuvent être vues ici dans la membrane externe à nouveau.

  • Porines - canaux constitués de sous-unités de protéines qui facilitent le mouvement des substances à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule.

    • Ces porines agissent, comme tu peux le deviner, comme des pores. Lorsqu'ils sont fermés, ils réduisent la perméabilité et, lorsqu'ils sont ouverts, ils l'augmentent.

• Leslipopolysaccharides sont présents en tant que dernier et plus important constituant des membranes cellulaires des bactéries gram-négatives (Fig. 3).

  • Les molécules de lipopolysaccharides (également appelées LPS) se composent de trois parties.

    • Deux de ces parties sont constituées d'hydrates de carbone, et une est constituée de lipides.

  • La partie la plus interne du LPS, qui s'intercale dans le feuillet externe de la membrane extérieure, est appelée lipide A

  • La partie la plus externe du LPS est appelée antigène O ou polysaccharide O.

  • Entre le lipide A et le polysaccharide O se trouve le polysaccharide central.

Propriétés de la paroi cellulaire des bactéries gram-négatives

Quelles sont les propriétés qui découlent de chaque caractéristique d'une cellule bactérienne gram-négative, de sa paroi cellulaire et de ses membranes ? Nous allons les examiner une à une.

• Les bactéries à Gram négatif tirent leur virulence de leurs molécules de lipopolysaccharides. C'est surtout le fragment lipidique A qui est le plus capable de provoquer des réactions immunitaires chez l'homme.

• Les bactéries à Gram négatif ont un grand espace périplasmique et relativement beaucoup de protéines de transport et de porines, qui permettent la production de toxines et leur transport en dehors de la cellule. Ces pores et canaux permettent également d'apporter des nutriments dans la cellule.

• Une fine paroi cellulaire en peptidoglycane facilite le changement de couleur du violet au rose, observé lors de la coloration de Gram. La première étape de la coloration de Gram - la coloration primaire - consiste à teindre la cellule en violet. La deuxième étape - la fixation - permet de fixer cette couleur sur la paroi de la cellule. Cependant, en raison de la paroi cellulaire fine et très poreuse des bactéries à Gram négatif, ainsi que de la membrane externe riche en lipides qui est facilement lysée par l'alcool, la troisième étape - la décoloration - lave facilement la coloration violette et laisse la cellule bactérienne à Gram négatif incolore. Ainsi, lors de la quatrième et dernière étape - la contre-coloration à la safranine - les bactéries gram-négatives sont libres d'absorber la couleur rose du second colorant. C'est pourquoi les bactéries gram-négatives sont roses après la coloration de Gram.

Exemples de bactéries gram-négatives

Quels sont les exemples de bactéries gram-négatives ? Nous pouvons les regrouper en fonction de leur morphologie. Les cocci sont sphériques ou circulaires, les bacilles sont en forme de bâtonnets et les coccobacilles sont un peu intermédiaires entre les deux. Nous les classerons par genre.

Cocci

• Neisseria - peut causer des MST et la méningite.
• Moraxella - provoque le rhume.

Bacilles

• Salmonella - peut provoquer des intoxications alimentaires.
• Pseudomonas - peut causer de nombreuses infections de la peau, des oreilles et des poumons.
• E. coli - provoque surtout des vomissements et des diarrhées, et peut être plus grave chez les jeunes enfants et les nourrissons.

En forme de spirale

• Spirille
• Helicobacter - provoque des ulcères d'estomac.
• Campylobacter - provoque des intoxications alimentaires.

Coccobacilles

• Bordatella - provoque la coqueluche, une maladie respiratoire.
• Haemophilus - peut provoquer une pneumonie et d'autres maladies respiratoires.
• Brucella

Différence entre les bactéries gram-négatives et les bactéries gram-positives.

Les bactéries gram-négatives et les bactéries gram-positives présentent de nombreuses différences de structure. Ces différences permettent de déterminer quels organismes, et quels organes de ces organismes, elles peuvent infecter. Ces différences permettent également de définir leur classification, ce qui est important pour diagnostiquer et étudier ces agents pathogènes. Elles peuvent même aider les médecins à décider quel type d'antibiotique ou de traitement est préférable, car l'activité de certains médicaments est plus forte chez les bactéries gram-négatives que chez les bactéries gram-positives, et vice-versa. Nous allons décrire ci-dessous les différences entre les bactéries à Gram positif et les bactéries à Gram négatif.

Différence n° 1 : les bactéries à Gram négatif ont une paroi cellulaire relativement mince en peptidoglycane. Les bactéries à Gram positif, en revanche, ont une paroi cellulaire en peptidoglycane large et épaisse.

Différence n°2 : les bactéries à Gram négatif n'ont pas d'acides lipoteichoïques ni d'acides teichoïques. Les bactéries à Gram positif peuvent avoir les deux, et c'est souvent le cas.

Différence n° 3 : les bactéries à Gram négatif possèdent des lipopolysaccharides sur le feuillet externe de leur membrane extérieure, au-delà de leur paroi cellulaire. Les bactéries à Gram positif n'ont pas de feuillet externe ni de lipopolysaccharides, leur meilleure version d'agents hautement virulents sont leurs acides lipoteichoïques.

Différence n°4 : les bactéries à Gram négatif ont une membrane externe. Les bactéries à Gram positif, en revanche, n'en ont pas. Elles n'ont qu'une seule membrane cellulaire, sous leur paroi cellulaire. Il s'agit de la membrane cytoplasmique standard que les bactéries à Gram négatif possèdent en plus de leur membrane externe.

Différence n°5 : Les bactéries à Gram négatif sont définies par la couleur rose qu'elles prennent une fois le processus de coloration de Gram terminé. Les bactéries à Gram positif sont définies par leur couleur violette.