l'écologie bactérienne

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l'écologie bactérienne

Message par Admin le Dim 25 Juil - 23:48

Les microorganismes dans l'environnement


Les microorganismes jouent un rôle fondamental dans les écosystèmes auxquels ils appartiennent.



Les saprophytes d'abord dont le rôle est de recirculer la matière organique morte en minéraux accessibles aux végétaux chlorophylliens, producteurs primaires ;

Ensuite les bactéries et les autres microorganismes impliqués dans les grands cycles biogéochimiques (carbone, oxygène, azote, phosphore, soufre, etc.) ;

Enfin tous les microorganismes prédateurs, commensaux, symbiotiques ou parasites comme régulateurs dynamiques des populations qu'ils côtoient.

Les bactéries marines et dulçaquicoles :

Le milieu marin :

Les océans contiennent 97 % des eaux disponibles à la surface de la planète. La plus grande partie est en haute mer, c'est-à-dire à des profondeurs supérieures à 300 mètres et à des températures proches de 4° C où seuls des organismes barophiles, psychrophiles, non phototrophes et le plus souvent micro aérobies ont des chances de survivre.

Hormis les zones superficielles que la lumière pénètre et où le phytoplancton peut se développer, les océans sont le domaine des microorganismes décomposeurs dont le rôle est de décomposer les pluies d'organismes morts qui sédimentent depuis les couches superficielles jusqu'aux fonds abyssaux.

Dans les zones éclairées, les populations de microorganismes sont plus complexes. Les saprophytes restent dominants. Leurs populations sont probablement régulées par un nombre incalculable de virus bactériophages (1010 par millilitre d'eau de mer). Les populations du phytoplancton et du zooplancton peuvent être colossales en certains points (plateaux continentaux, zones estuariennes, mangroves, zone d'upwelling des courants froids) ou quasi inexistantes (bleus équatoriaux, courants chauds). En certains points des fonds océaniques, au contact le plus souvent des zones de subduction des plaques océaniques, se développent des flores bactériennes très particulières (thermophiles extrêmes), le plus souvent en relation symbiotique avec des vers et autres animaux adaptés.

Les milieux dulçaquicoles :

Les lacs et les rivières seront d'autant plus riches en microorganismes qu'ils seront plus riches en éléments nutritifs. Les lacs oligotrophes seront pauvres en plancton et en bactéries. Les lacs eutrophes ou dystrophes seront plus riches et pourront même connaître, occasionnellement, des explosions démographiques de microorganismes qui, à terme, leur seront préjudiciables (fleurs d'eau des cyanobactéries, développement intempestif de diverses algues unicellulaires, etc.).

La plupart du temps, les zones dulçaquicoles dystrophes voient leurs grands cycles (carbone, oxygène, azote) gravement perturbés. Ces perturbations entraînent des modifications plus ou moins durables dans les compositions qualitatives et quantitatives des flores microbiennes de leurs eaux.

L'épuration des eaux usées :

Tout naturellement, lorsque des matières organiques mortes sont déversées dans l'eau, la microflore bactérienne saprophyte la minéralise. Ce processus est appelé phénomène d'autoépuration.

Ce phénomène, pourtant, est limité. Lorsque la quantité de matière organique déversée dépasse les capacités d'oxydation du milieu, celui-ci risque d'être gravement pollué. Il est alors nécessaire de traiter ces matières organiques dans des stations d'épuration. Celles-ci reprennent le plus souvent les principes de l'autoépuration, c'est-à-dire que l'on utilise des bactéries saprophytes élevées en bassin pour oxyder les matières organiques. Ces matières organiques oxydées forment des boues plus ou moins minéralisées pouvant être recyclées en utilisation agricole.

Depuis quelques années, pour lutter contre la forte production de nitrates issus de ces stations d'épuration, des procédés alternant l'oxydation des matières organiques et la respiration anaérobie des nitrates équipent maintenant les stations d'épuration.

Les microorganismes dans les sols :

Les sols, constitués d'un mélange très intime de sables minéraux inertes (silicates, carbonates, etc.), de limons, de particules colloïdales inorganiques (argiles) ou organiques (humus, fragments végétaux ou animaux en décomposition), forment un milieu extrêmement favorable au développement des microorganismes.

Par ailleurs, l'eau, même dans les sols apparemment secs, y est toujours présente en quantité importante, au moins pour les microorganismes. En effet, une partie de l'eau, généralement non disponible pour les plantes, est adsorbée en un film fortement adhérent à la surface des particules du sol. Ces films sont assez épais pour les bactéries et beaucoup de mycètes ou de protozoaires. Inclus dans des micropores du sol, ces films ménagent, en outre, des zones d'anaérobiose favorables aux bactéries anaérobies strictes, même dans les couches les plus superficielles du sol où l'oxygène est présent, toutefois en proportion plus faible que dans l'atmosphère.

Par leurs actions saprophytiques, minéralisantes ou humifiantes, les microorganismes jouent un rôle fondamental sur la formation des sols (pédogenèse). Le climat, les précipitations, la nature de la roche mère, le pH et de très nombreux autres facteurs, déterminent la composition qualitative des sols en microorganismes. Les sols acides abritent moins de bactéries et davantage de mycètes, par exemple, que les sols neutres.

Beaucoup de microorganismes entretiennent avec les plantes des relations particulières. Certains s'établissent au voisinage immédiat des racines des plantes. Ils forment alors une communauté complexe appelée la rhizosphère.

D'autres espèces établissent des relations symbiotiques intraracinaires avec certaines espèces végétales. C'est le cas des Rhizobium symbiotiques des légumineuses, des relations des actinomycètes du genre Frankia avec l'aulne ou des mycorhizes formés par des basidiomycètes, des ascomycètes ou des zygomycètes avec le chêne, le hêtre, le bouleau, les pins et autres conifères.

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Les associations hôte - microorganisme :

De très nombreux microorganismes vivent une relation écologique particulière dans la mesure où leur environnement est une partie d'un être vivant d'une autre espèce : la peau, l'estomac, l'intestin, le tractus uro-génital, etc.

Certains microorganismes ne connaîtront jamais d'autres environnements. Dès lors des relations particulières vont s'établir entre le microorganisme et son hôte.

Il existe trois types principaux de relations : le commensalisme, le mutualisme et le parasitisme.

Le commensalisme désigne une relation où le commensal tire profit de l'hôte sans que celui-ci en soit ni vraiment affecté, ni non plus aidé. C'est le cas, par exemple des entérobactéries qui profitent des éléments nutritifs transitant dans le gros intestin, de la chaleur qui y règne, de l'abri et de la sécurité qu'elles y trouvent et qui, habituellement, ne provoquent aucune pathologie à leur hôte, au moins tant que celui-ci possède des défenses immunitaires efficaces.

Le mutualisme désigne un type de relation où l'hôte et l'abrité tirent un profit mutuel de leur cohabitation. C'est les cas des bactéries symbiotiques de la panse des ruminants.

Le troisième type de relation est le parasitisme. Dans ce type de relation, l'abrité porte généralement une atteinte plus ou moins grave et durable à son hôte. C'est le cas des virus, des bactéries intracellulaires, de quelques champignons et protozoaires.

Beaucoup de bactéries commensales (bactéries de la microflore normale de la peau, des muqueuses et des cavités digestives et uro-génitales des animaux et de l'homme) et surtout la très grande majorité des bactéries des sols et des eaux, vivent aux dépens de la matière organique morte (nécromasse) qu'elles recyclent en la minéralisant, et sont appelées saprophytes.

La microflore normale du corps humain :

La microflore normale du corps humain comporte un nombre considérable d'organismes : quelques levures et moisissures (cuir chevelu, aisselles, bouche, vagin, etc.), quelques protozoaires, des archéobactéries méthanogènes (gros intestin), et surtout environ 200 espèces d'eubactéries, sur la peau, dans la bouche et l'oropharynx, dans l'oreille externe, sur la conjonctive, dans l'estomac, l'intestin grêle et le gros intestin, dans l'urètre et le vagin.

Les staphylocoques et les corynébactéries se rencontrent partout sur l'épiderme et les muqueuses des êtres humains. Staphylococcus epidermidis est sans doute l'espèce la mieux représentée. S. aureus, potentiellement pathogène est seulement commensal chez 20 à 30 % de la population (porteurs sains).

Les corynébactéries, pour beaucoup responsables des odeurs corporelles (acide propionique) sont des hôtes normaux de la peau. Corynebacterium diphteriae, agent de la diphtérie a été longtemps un hôte normal de la peau des êtres humains, jusqu'à ce que la vaccination antidiphtérique soit généralisée.

Streptococcus mutans, régulièrement présent dans la bouche (avec S. salivarius et S mitis) est une espèce qui initie la formation de la plaque bucco-dentaire.

Enterococcus faecalis (anciennement Streptococcus faecalis) est présent surtout dans le gros intestin. Cette espèce est un témoin de pollution d'origine fécale.

Streptococcus pneumoniae, présent normalement dans la bouche et l'oropharynx peut provoquer des pneumonies en cas d'envahissement des voies pulmonaires profondes.

Streptococcus pyogenes (Streptocoque beta-hémolytique) est présent dans la bouche et les voies pulmonaires supérieures, mais on peut le rencontrer aussi sur la peau et même les muqueuses profondes.

Neisseria sp. sont des cocci Gram négatif. Neisseria meningitidis est la principale cause de méningite bactérienne.

Veillonellae sp. sont des espèces responsables de caries dentaires se développant sous la plaque dentaire.

Les entérobactéries, comme leur nom l'indique, fréquentent les intestins. Les espèces les mieux représentées sont Escherichia coli, Proteus sp., Klebsiella sp., Enterobacter sp. et Citrobacter sp.

Pseudomonas aeruginosa (bacille pyocyanique) est une bactérie opportuniste, capable de se développer sur n'importe quel support (peau, muqueuses, tube digestif). Cette bactérie, souvent antibiorésistante, responsable de nombreuses infections nosocomiales, pose de graves problèmes d'hygiène hospitalière.

Haemophilus influenzae, est un envahisseur fréquent des voies respiratoires (affections post-grippales, immunodéficience passagère ou durable).

Le gros intestin est littéralement envahi par Bacteroides sp. Ces germes, Gram négatif, anaérobies stricts, non sporulants, colonisent principalement le côlon des mangeurs de viande. Ils sont à l'origine de colites et du cancer du côlon.

Chez les végétariens, la bactérie la mieux représentée dans le côlon est le Bifidobacterium bifidum, Gram positif, anaérobie strict, non sporulante.

Les Lactobacillus sp. sont naturellement présents dans la bouche. Ils forment aussi la flore essentielle du vagin où leur sécrétion d'acide lactique, maintenant un pH bas, protège les voies génitales féminines des bactéries pathogènes.

De très nombreuses espèces de Clostridium sp. colonisent le gros intestin. Clostridium difficile est une espèce envahissante, provoquant des diarrhées. Cet envahissement se produit le plus souvent après un traitement antibiotique. Clostridium tetani, bien que pathogène, est l'hôte normal de plus du quart de la population. Cette bactérie, toutefois n'envahit jamais l'intestin.

Bien que l'on ne sache pas exactement quelles relations les bactéries de la flore normale entretiennent avec leur hôte, on peut faire l'hypothèse que ces relations sont de type mutualiste.

Les bactéries profitent d'un environnement stable, d'éléments nutritifs constants. L'hôte bénéficie d'un apport alimentaire supplémentaire, des stimulations permanentes de son système immunitaire et des stratégies de colonisation qui le protègent des bactéries pathogènes.

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Re: l'écologie bactérienne

Message par Bio_Bella le Lun 26 Juil - 9:36

thanks a lot

Bio_Bella

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