Bactériologie : structure, croissance et métabolisme

Les bactéries sont des micro-organismes unicellulaires procaryotes, dépourvus de noyau et d'organites membranaires. Leur matériel génétique (ADN) est libre dans le cytoplasme sous forme d'un chromosome circulaire. Elles possèdent une paroi cellulaire qui détermine leur forme (coque, bacille, spirille) et leur classification en Gram positif ou Gram négatif selon la coloration de Gram. Cette coloration différentielle repose sur la structure de la paroi et constitue un outil diagnostique fondamental en microbiologie médicale.

La paroi bactérienne est essentielle à la survie. Chez les Gram+, elle est épaisse en peptidoglycane. Chez les Gram-, une fine couche de peptidoglycane est entourée d'une membrane externe contenant des lipopolysaccharides (LPS). La membrane cytoplasmique assure les échanges. Certaines bactéries possèdent une capsule, des flagelles pour la mobilité, ou des pili pour l'adhésion et la conjugaison. Ces structures influencent le pouvoir pathogène et la résistance aux antibiotiques.

Les bactéries se multiplient par scissiparité (division binaire) : une cellule mère se divise en deux cellules filles identiques après réplication de l'ADN. En milieu liquide, on observe une courbe de croissance en 4 phases : latence (adaptation), exponentielle (doublement à taux constant), stationnaire (épuisement des nutriments), déclin (mort cellulaire). Le temps de génération varie selon l'espèce (20 min pour E. coli).

Les bactéries présentent une grande diversité métabolique. Selon la source d'énergie, on distingue les phototrophes (lumière) et les chimiotrophes (oxydation de composés). Selon le donneur d'électrons, les lithotrophes (minéraux) et organotrophes (matière organique). La respiration peut être aérobie (O2 accepteur final), anaérobie (nitrate, sulfate) ou fermentation (accepteur organique, production d'ATP par phosphorylation au niveau du substrat).