organisme vivant microscopique

 

Un micro-organisme (du grec μικρός, mikrós, « petit » et de ὀργανισμός, organismós, « organisme ») ou microorganisme ou microbe est un organisme vivant microscopique, c'est-à-dire qu'il est généralement invisible à l'œil nu et ne peut être observé qu'à l'aide d'un microscope.

Les micro-organismes sont représentés par diverses formes de vies dont les bactéries, les champignons, les archéobactéries, et les protistes ; des plantes microscopiques (appelées algues vertes) ; et des animaux tel que le plancton, le planaire et l'amibe. Certains microbiologistes incluent les virus mais d'autres ne les considèrent pas comme des êtres vivants.

Familièrement, le mot microbe désigne un micro-organisme (le plus souvent une bactérie) responsable d'une maladie.

Depuis 1872 (Ferdinand Julius Cohn) les « bactéries » sont différenciées des levures, des moisissures, des infusoires ou des parasites. Le mot microbe (littéralement petite vie) a été introduit par le chirurgien français Charles Sédillot en 1878 pour désigner tous ces êtres vivants infiniment petits, un mois avant que Pasteur et ses collaborateurs fassent une communication à l'Académie de médecine, la Théorie des germes et ses applications à la médecine et à la chirurgie, dans laquelle des êtres vivants microscopiques sont déclarés responsables de maladies : « Si j'avais l'honneur d'être chirurgien … » 30 avril 1878).

Les micro-organismes sont présents dans toute la structure de la taxonomique. Il est possible de distinguer d'une part les micro-organismes procaryotes qui ne possèdent pas de noyau comme les bactéries et les Archaea, et d'autre part les micro-organismes eucaryotes possédant un noyau. Les eucaryotes microscopiques comprennent les champignons comme les levures et les deux types de protistes, algues et protozoaires.

Les micro-organismes sont souvent décrits comme unicellulaires, quelques protistes unicellulaires sont visibles à l'œil nu et quelques espèces multicellulaires sont microscopiques.

La taille moyenne des cellules bactériennes est de 0,5 à 1 µm, mais il existe certaines bactéries ayant une taille de plus de 50 µm. Les cellules eucaryotes ont un diamètre allant de 5 à 20 µm.

Les micro-organismes unicellulaires étaient les premières formes de vie à se développer sur Terre, il y a approximativement quatre milliards d'années.

En améliorant le microscope, Antoine van Leeuwenhoek permit la découverte des bactéries, il est le précurseur de l'étude des micro-organismes et de la biologie cellulaire.

On trouve les micro-organismes dans tous les types d'environnement présents dans la nature : ils colonisent tous les écosystèmes, comme les sols, les eaux douces et les eaux marines, l'air, mais aussi des environnements plus hostiles tels que les pôles, les déserts, les geysers, le fond des océans, etc. Les micro-organismes rencontrés dans des environnements extrêmes sont qualifiés d'extrémophiles. De nombreux micro-organismes sont associés aux plantes ou aux animaux avec lesquels ils peuvent entretenir des relations de symbiose, de commensalisme ou de parasitisme. Certains micro-organismes peuvent être pathogènes, c’est-à-dire entraîner une maladie chez les plantes ou les animaux.

 

Histoire et évolution 

Les micro-organismes ont été les premières formes de vie à se développer sur Terre, il y a environ 3.4 à 3,7 milliards d'années. Le transfert horizontal de gènes, de pair avec un haut taux de mutation et de nombreux autres moyens de la variation génétique, permet aux micro-organismes d'évoluer rapidement (par sélection naturelle), de survivre dans des environnements nouveaux et répondre à des stress environnementaux.
Cette évolution rapide est importante dans la médecine, car elle l'a conduit à l'évolution récente de « super-microbes » - des bactéries (notamment pathogènes) rapidement devenues résistantes aux antibiotiques modernes.

Certains microbes dont ceux dits extrêmophiles ont acquis au cours de l'évolution des moyens de résistance face au système immunitaire de leur hôte ou face au stress environnemental (acides, pression, température, froid, oxydants, métaux lourds, radioactivité, etc.), soit en s'adaptant à l'un ou l'autre de ces « facteurs de stress », soit en entrant en sommeil ou en se protégeant par « enkystement ».
Un même microbe peut ainsi se présenter sous plusieurs formes, Toxoplasma gondii offre par exemple - selon le contexte - 3 formes :
tachyzoïte ; forme active à haut taux de reproduction ;
mérozoïte ; se reproduisant moins vite, mais protégé dans des kystes cellulaires ;
sporozoïte ; forme très protégée logée dans des oocystes.

 

Découverte 

Antoine van Leeuwenhoek a été l'un des premiers à observer les micro-organismes à l'aide d'un microscope de sa conception. Il a ainsi fait l'une des plus importantes contributions à la biologie et a ouvert la voie aux domaines de la microbiologie et de la bactériologie.

Habitats 

Les micro-organismes sont présents dans presque tous les habitats existants dans la nature, y compris dans des environnements hostiles tels que les pôles, les déserts, les geysers, les rochers et la mer profonde. Certains types de micro-organismes, appelés extrêmophiles, se sont adaptés aux conditions extrêmes de vie.

 

Importance 

Les micro-organismes sont indispensables à l'Homme et à l'environnement. Ils participent au cycle du carbone et au cycle de l'azote et accomplissent un rôle vital dans presque tous les écosystèmes, tel que le recyclage d'autres organismes.

 

Maladies et immunologie 

Les micro-organismes peuvent aussi être la cause de nombreuses maladies infectieuses. On distingue ainsi les bactéries pathogènes, provoquent des maladies comme la peste, la tuberculose et le charbon, les protozoaires sont quant à elles responsables de maladies comme le paludisme, la maladie du sommeil et la toxoplasmose et enfin les champignons provoquent des maladies telles que la teigne, la candidose ou histoplasmose. Toutefois, d'autres maladies comme la grippe, la fièvre jaune ou le SIDA sont causés par des virus pathogènes, qui ne sont généralement pas classés comme des organismes vivants et ne sont donc pas des micro-organismes au sens stricte du terme.

 

Besoins des micro-organismes 

Pour se nourrir, les micro-organismes ont besoin de :
substances organiques :
glucides (sucres) : glucose, lactose... apport de carbone et d'énergie.

Utilisation soit par respiration (dégradation totale : gaz), soit par fermentation (composés divers issus du « découpage » plus ou moins importante des sucres.

Les produits de ces fermentations sont des déchets et sont donc rejetés dans le milieu naturel.
Protides : apport de substances azotées.
Dégradation plus ou moins importante des protéines avec libération d'acides aminés, peptides, voire ammoniac : c'est la protéolyse.
Lipides : éventuellement — apport de carbone et d'énergie.
Libération d'acides gras : appelée la lipolyse.
La quantité de lipides a un effet protecteur sur la destruction des bactéries par de hautes températures.
Substances minérales : sels
Facteurs de croissance : vitamines
Eau

Par le froid, on stoppe la croissance de la majorité des micro-organismes qui vont se maintenir en état de dormance, sans multiplication.

L'importance du temps de chauffe permet, pour une température donnée, de parvenir à une destruction plus ou moins complète ; une augmentation de température impliquant une diminution du temps de chauffe. Les principaux traitements thermiques sont la pasteurisation et la stérilisation.

À une température favorable adaptée et optimale, on permettra le développement de certaines espèces :
psychrophiles : température optimale de 12 à 15 °C
psychrotrophes : température optimale de 25 à 30 °C
mésophiles : température optimale de 30 à 45 °C
thermophiles : température optimale de 55 à 75 °C

L'interaction de micro-organismes différents peut varier :
la métabiose : succession sur un même milieu de micro-organismes ; les premiers préparent le « terrain » pour les suivants, puis stoppent leur multiplication et enfin disparaissent.
la symbiose : développement sur un même milieu et en même temps de plusieurs espèces microbiennes, ces espèces se favorisant mutuellement.
l'antibiose : il en existe plusieurs formes
par compétition, lié au nombre et à la virulence d'une espèce ; la plus combative occupant le milieu, celui-ci devient impropre au développement de l'espèce la plus faible.
par inhibition : les antibiotiques
par parasitisme : les bactériophages ou virus dont la multiplication est 25 à 100 fois plus rapide que celle des bactéries.

L'activité des micro-organismes dans la biosphère et leur rôle dans les cycles biogéochimiques sont essentiels pour toutes les formes de vie sur Terre.

La microbiologie est la science qui étudie les micro-organismes.

 

Recherche sur les espèces extrêmophiles 
2007. Une équipe de biologistes de l'Université du Massachusetts (États-Unis) a découvert un microbe se reproduisant à 121 °C ; Trouvé proche d'une cheminée située dans les profondeurs de l'Océan Pacifique, la "Souche 121" a survécu jusqu'à la température de 130 °C. C'est l'organisme connu vivant sur terre résistant à la plus forte température.
Précédemment on connaissait Pyrolobus fumarii qui mourait après 1 heure d'incubation à 121 °C.

 

Notes et références

↑ Centre national de ressources textuelles et lexicales Entrée en ligne [archive]
↑ Rybicki EP (1990) The classification of organisms at the edge of life, or problems with virus systematics. S Aft J Sci 86:182-186
↑ LWOFF A, « The concept of virus », dans J. Gen. Microbiol., vol. 17, no 2, 1957, p. 239–53

 

Voir aussi 

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Articles connexes

Bactérie
François-Vincent Raspail
Maladie infectieuse
Microbiologie
Fomite
Lutte antimicrobienne
Biofilm

 

Liens externes

Sélection de sites web sur la microbiologie dans le répertoire encyclopédique : Les Signets de la Bibliothèque nationale de France

 

Bibliographie

Perry J., Staley J., Lory S. Microbiologie. Éditions Dunod, 2004.
Prescott, L.M., Harley, J.P. Klein, D.A., Microbiologie 2e édition DeBoeck eds, 2003.
Singleton P. Bactériologie: Pour la médecine, la biologie et les biotechnologies. Cours, 6e édition, Dunod, 2005.

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