Microorganismes

Qu'est-ce qu'un micro-organisme ?

Commençons par la définition d'un micro-organisme.

On a longtemps soupçonné l'existence des micro-organismes, mais leur découverte officielle a eu lieu en 1673, lorsque le scientifique néerlandais Antoine Philips van Leeuwenhoek a confirmé leur existence à l'aide d'un premier microscope composé d'une seule lentille.

Cela fait de Leeuwenhoek l'un des deux"pères dela microbiologie" avec Louis Pasteur, qui a également fait de nombreuses découvertes, dont la pasteurisation.

Caractéristiques des micro-organismes

Les micro-organismes sont d'une diversité impressionnante, voici quelques-unes de leurs principales caractéristiques :

• Ils comprennent les organismes unicellulaires et pluricellulaires, les procaryotes et les eucaryotes peuvent être des micro-organismes. Ils peuvent être des bactéries, des archées, des champignons ou des protistes.
• Nous ne pouvons voir que jusqu'à 100 micromètres (µm ) à l'œil nu, c'est pourquoi les organismes plus petits que cette taille sont considérés comme des micro-organismes (Fig. 1).
• Les micro-organismes sont présents dans tous les écosystèmes et peuvent également être étroitement associés à de nombreux organismes multicellulaires.

Fig. 1 : Les micro-organismes sont de tailles diverses, mais aucun d'entre eux n'est visible à l'œil nu. Une bactérie peut avoir une taille d'environ 1 μm.

Les micro-organismes et leur fonction

Les micro-organismes remplissent des fonctions très variées, selon leur type et leur emplacement. Certains d'entre eux, comme les bactéries, peuvent jouer un rôle bénéfique ou néfaste à l'intérieur d'autres organismes vivants, en fonction de l'espèce et de la souche. Mais ils jouent également un rôle essentiel dans l'entretien de l'environnement.

Examinons de plus près certaines fonctions des micro-organismes :

1. Décomposition: les micro-organismes décomposent les matières organiques mortes telles que le matériel végétal et les restes d'animaux, libérant ainsi des nutriments dans le sol. Les micro-organismes jouent également un rôle crucial dans lecycle des nutriments: ils participent aux cycles biogéochimiques de l'azote, du phosphore et du soufre. Ils aident à convertir ces nutriments en formes utilisables par les plantes et les autres organismes.

2. Production d'oxygène : les protistes comme les algues microscopiques sont une source vitale d'oxygène pour notre planète. On estime que plus de 50 % de notre oxygène est disponible grâce à la conversion du dioxyde de carbone en oxygène par les algues microscopiques !

3. Fermentation: les micro-organismes tels que les levures et les bactéries sont utilisés dans la production de nombreux aliments et boissons, notamment le pain, le fromage, la bière et le yaourt.

4. Bioremédiation: certains micro-organismes ont la capacité de décomposer les polluants toxiques présents dans l'environnement, tels que les marées noires ou les déchets industriels. Ce processus, connu sous le nom de biorémédiation, est un domaine actuel intéressant de l'aide des réascans pour nettoyer les sites contaminés et restaurer les écosystèmes.

Types de micro-organismes

Comme indiqué précédemment, les micro-organismes sont généralement considérés comme des bactéries, des archées, des champignons et des protistes (Fig. 2).

Fig. 2 : Les micro-organismes comprennent les procaryotes (bactéries et archées) et les eucaryotes (protistes et champignons). Lesarchées ne sont pas représentées sur cette image.

Les bactéries

Lesbactéries sont des micro-organismes procaryotes unicellulaires qui peuvent vivre librement ou en association avec un hôte et qui sont omniprésents dans notre environnement. Quand on dit que les bactéries sont omniprésentes, cela signifie qu'elles sont présentes dans pratiquement tous les habitats de la Terre, du sol à l'océan en passant par l'intérieur de notre corps. Les bactéries vivent même dans des environnements apparemment inhospitaliers, tels que le sol chaud des volcans et de leurs environs et les déchets radioactifs.

Les bactéries jouent un rôle vital dans notre environnement et dans notre corps. La présence de bactéries est essentielle pour toutes les autres formes de vie sur Terre.

• Les bactéries sont à la fois décomposeuses et productrices - elles décomposent la matière organique morte et les déchets en matière inorganique riche en nutriments, permettant ainsi aux plantes de pousser. Ces plantes nourrissent ensuite les herbivores, qui à leur tour nourrissent les carnivores.
• À l'intérieur et sur les animaux, y compris les humains, on trouve des bactéries qui font partie du microbiome et qui jouent des rôles vitaux, notamment en facilitant la digestion. En fait, on pense que la perturbation du microbiome joue un rôle dans le développement de syndromes et de maladies spécifiques.
  • Si la plupart des bactéries sont inoffensives ou bénéfiques pour l'homme, certaines peuvent provoquer des maladies, voire la mort. On les appelle les bactéries pathogènes.

Fig. 3 : Micrographie électronique à balayage de la bactérie Staphylococcus aureus résistante à la méthicilline (jaune) et d'un globule blanc humain mort (rouge).

Tout au long de l'histoire de l'humanité, certaines de ces espèces bactériennes pathogènes ont été responsables de la mortalité humaine à grande échelle. C'était particulièrement vrai à l'époque pré-antibiotique, lorsque des maladies comme la tuberculose et la peste tuaient des millions de personnes.

Les archées

Lesarchées sont un autre type d'organisme procaryote unicellulaire et, jusqu'à une date relativement récente, on pensait qu'il s'agissait d'un autre type de bactérie appelé archébactérie. Cela est dû aux nombreuses similitudes que les archées et les bactéries partagent.

En plus d'être des procaryotes unicellulaires, les archées font partie des premiers organismes vivants. Elles peuvent survivre dans des environnements extrêmes, tels que les cheminées hydrothermales des profondeurs qui peuvent dépasser 212° F !

Alors, quelles sont les différences entre les deux ? Eh bien, les archées ont tendance à avoir des gènes qui ressemblent davantage à ceux des organismes eucaryotes, et leurs parois cellulaires ne contiennent pas de peptidoglycane, un polysaccharide qui forme la paroi cellulaire des espèces bactériennes.

Contrairement aux bactéries, les archées ne sont pas non plus connues pour être pathogènes, ce qui signifie qu'il n'y a pas de maladies dont on sait qu'elles sont causées par des archées, du moins pas encore.

Les champignons

Les champignons sont des organismes eucaryotes qui peuvent être microscopiques ou visibles. Les champignons qui te sont le plus familiers sont peut-être les champignons, car ils sont visibles à l'œil nu (et, parfois, comestibles) !

Malgré l'apparence physique des champignons, les champignons ne sont pas des plantes et font partie d'un règne biologique distinct des animaux et des plantes. Pour notre propos, nous ne nous intéressons qu'aux champignons microscopiques, appelés microchampignons.

La plupart des microchampignons ont une structure hyphale, que l'on peut observer comme la moisissure blanche et duveteuse qui pousse sur les vieux produits alimentaires.

Malheureusement, certaines espèces de microchampignons peuvent être dangereuses pour l'homme. Parmi ces microchampignons pathogènes, il y a ceux qui provoquent des affections bénignes comme le pied d'athlète et les infections à levures. Cependant, d'autres affections peuvent être mortelles, comme la mucormycose, causée par un champignon noir de l'ordre des Mucorales. Les infections par des microchampignons pathogènes sont traitées par des antifongiques.

Fig. 5 : Affiche sur la pénicilline datant de la Seconde Guerre mondiale. La pénicilline a été le premier antibiotique jamais mis au point et a sauvé de nombreuses vies. Source : Wiki Commons, domaine public

Les protistes

Les protistes sont pour la plupart des organismes unicellulaires microscopiques, y compris des espèces d'algues, des amibes, des ciliés, des moisissures visqueuses et bien d'autres encore. Les protistes semblent constituer un groupe d'organismes très diversifié, et la taxonomie des protistes est principalement en évolution en raison des classifications et des découvertes qui changent continuellement.

Les protistes peuvent être autotrophes, c'est-à-dire produire leur propre énergie par photosynthèse, ou hétérotrophes, c'est-à-dire consommer d'autres organismes pour satisfaire leurs besoins énergétiques.

Malgré les classifications changeantes et le manque général de clarté concernant la taxonomie des protistes, les espèces de protistes présentent un intérêt significatif pour les humains, pour des raisons positives et négatives.

Fig. 6 : Micrographie électronique à balayage du protozoaire Giardia lamblia pendant la division cellulaire. Les deux organismes filles deviendront des individus distincts lorsque la division sera terminée.

Exemples de micro-organismes

Enfin, examinons des exemples spécifiques de micro-organismes de chaque type - bactéries, archées, champignons et protistes. Tout d'abord, examinons quelques-unes des bactéries pathogènes les plus connues.

• Escherichia coli: Communément appelées E. coli, la plupart des souches sont des résidents inoffensifs de notre corps, mais certaines sont pathogènes et peuvent provoquer de graves maladies diarrhéiques.

• Mycobacterium tuberculosis: L'agent causal de la tuberculose, qui provoque généralement une maladie pulmonaire, mais qui peut affecter de nombreuses parties du corps, y compris les ganglions lymphatiques et le tractus gastro-intestinal.

• Borrelia burgdorferi: l'agent causal de la maladie de Lyme, qui est transmise à l'homme par des piqûres de tiques infectées.

• Vibrio cholerae: L'agent causal du choléra, qui est une maladie diarrhéique potentiellement mortelle, très répandue dans les pays en voie de développement.

• Staphylococcus aureus: Bien que souvent inoffensif (environ 30 % des humains en sont porteurs sur leur peau), il peut être pathogène et provoquer une grande variété de maladies, de la pneumonie à la septicémie.

Voyons ensuite quelques exemples d'espèces d'archées .

• Methanobrevibacter smithii: espèce d'archée responsable de la production de méthane dans les flatulences humaines ! M. smithii joue un rôle dans la digestion des polysaccharides dans l'intestin humain.

• Saccharolobus solfataricus: Cette espèce est connue pour être "extrémophile", ce qui signifie qu'elle peut survivre dans des environnements "extrêmes". Elle a été identifiée pour la première fois dans le volcan Solfatara en Italie (1980).

• Nitrosopumilus maritimus: Cette espèce joue un rôle essentiel dans l'oxydation de l'ammoniac et est abondante dans l'eau de mer.

Voici quelques espèces notables de microchampignons.

• Candida albicans: Bien qu'il s'agisse souvent d'un champignon commensal inoffensif du tractus gastro-intestinal humain, il peut également être pathogène et est la cause la plus fréquente des infections à levures et du muguet buccal.

• C. auris: cette espèce de Candida peut provoquer des infections graves et potentiellement mortelles chez l'homme. C. aur is est un nouveau problème de santé publique, d'autant plus qu'il est résistant à la plupart des antifongiques.

• Penicillium chrysogenum: Il s'agit du complexe d'espèces de Penicillium qui est utilisé pour créer l'antibiotique pénicilline.

Enfin, voici une espèce notable de protiste.

• Giardia duodenalis ou lamblia: Espèce de protiste responsable de la giardiase, une maladie parasitaire courante caractérisée par des symptômes gastro-intestinaux, principalement des diarrhées et des douleurs abdominales. G. duodenalis se transmet généralement par l'intermédiaire d'aliments ou d'eau contaminés.

Maintenant, j'espère que tu es plus confiant dans ta compréhension des micro-organismes!