Classification selon la source de carbone
Le carbone constitue le matériau de construction clé pour toute cellule microbienne. Sans un apport constant de ses atomes depuis le milieu environnant, la bactérie est incapable de synthétiser les polymères organiques essentiels : protéines, glucides, lipides et acides nucléiques. Selon la forme sous laquelle les micro-organismes peuvent assimiler ce macronutriment, il est d'usage de les diviser en deux groupes fondamentaux :
- Autotrophes (du grec autos — soi-même). Ce sont des bactéries qui utilisent des composés inorganiques comme source unique ou principale de carbone. Dans l'immense majorité des cas, cette source est le dioxyde de carbone habituel ($CO_2$). Les autotrophes sont capables de synthétiser de manière autonome des molécules organiques complexes à partir de précurseurs inorganiques simples.
- Hétérotrophes (du grec heteros — autre). Ce groupe de micro-organismes a besoin de sources organiques de carbone. Pour une croissance et une multiplication optimales, ils sont obligés de consommer des composés organiques prêts à l'emploi et facilement assimilables. Parmi les sources les plus privilégiées pour les hétérotrophes figurent diverses hexoses, des polyols ainsi que des acides aminés.
Classification selon le type de métabolisme énergétique
Toute l'activité vitale de la cellule microbienne repose sur l'énergie, qui est stockée de manière fiable sous forme d'ATP. Cependant, les voies d'obtention de cette énergie, ainsi que les sources de donneurs d'électrons pour les réactions métaboliques, diffèrent sensiblement selon les espèces.
Selon leur source d'énergie principale, les bactéries se divisent en :
- Phototrophes — micro-organismes capables de capter et d'utiliser l'énergie des quanta lumineux pour subvenir à leurs besoins physiologiques.
- Chimiotrophes — micro-organismes qui tirent leur énergie exclusivement de réactions chimiques d'oxydoréduction.
Parmi les chimiotrophes, il existe une subdivision supplémentaire basée sur la nature chimique des substances agissant comme donneurs d'électrons :
- Lithotrophes (du grec lithos — pierre). Ils utilisent des substrats inorganiques comme donneurs d'électrons. Il peut s'agir d'hydrogène gazeux, d'ammoniac, de sulfure d'hydrogène, ainsi que d'ions ferreux et de plusieurs autres molécules inorganiques.
- Organotrophes. Contrairement aux lithotrophes, ces bactéries tirent leurs électrons de l'oxydation de divers composés organiques.
Classification écologique des hétérotrophes
Les bactéries hétérotrophes présentent différents degrés de dépendance vis-à-vis du macro-organisme (l'hôte) et se distinguent par leur capacité à assimiler certains substrats nutritifs. Selon ces critères écologiques, elles sont classées en saprophytes et parasites.
Saprophytes (du grec sapros — pourri) — ce sont des micro-organismes spécialisés dans la nutrition à partir de substrats organiques morts. La caractéristique essentielle des saprophytes est que leur cycle de vie ne dépend absolument pas d'autres macro-organismes vivants ; ils vivent librement dans l'environnement.
Parasites (du grec parasitos — parasite), en revanche, se trouvent dans une dépendance directe vis-à-vis d'un macro-organisme vivant. C'est de l'hôte qu'ils tirent tous les nutriments nécessaires à leur vie. Le groupe des parasites est hétérogène et se divise en deux sous-groupes selon leur degré d'adaptation à l'hôte :
- Parasites obligatoires. Ce sont des micro-organismes qui, au cours de l'évolution, ont totalement perdu la capacité de subsister en dehors d'une cellule hôte vivante. Leur multiplication se fait exclusivement de manière intracellulaire. Des exemples classiques de telles bactéries sont les représentants des genres Rickettsia, Coxiella, Ehrlichia et Chlamydia.
- Parasites facultatifs. Ils possèdent une plasticité métabolique élevée. Ils sont capables non seulement de vivre et de se multiplier dans les tissus de l'hôte, d'exister en dehors de son organisme en se nourrissant comme les saprophytes. Grâce à cette particularité, les parasites facultatifs peuvent être cultivés avec succès in vitro (en tube à essai) sur des milieux de culture artificiels.
Pour mémoriser facilement les termes, traduisez leurs racines : « auto- » — soi-même (inorganique), « hétéro- » — autre (organique toute prête), « lito- » — pierre (hydrogène, ammoniac, fer), « sapro- » — pourri (substrat mort).
Questions des cours et des examens
Quelle est la différence fondamentale entre lithotrophes et organotrophes ?
Les deux groupes appartiennent aux chimiotrophes, mais les lithotrophes oxydent des substances inorganiques (sulfure d'hydrogène, ammoniac, ions ferreux) comme donneurs d'électrons, tandis que les organotrophes utilisent des composés organiques à cette fin.
Est-il possible de cultiver des parasites obligatoires sur un milieu nutritif ordinaire ?
Non, les parasites obligatoires (par exemple, les représentants du genre Chlamydia ou Rickettsia) ont totalement perdu la capacité de vivre en dehors d'une cellule et ne se multiplient qu'à l'intérieur des cellules ; par conséquent, ils ne se développent pas sur des milieux artificiels in vitro.
À étudier également sur le sujet
- Mécanismes de synthèse des polymères organiques (protéines, glucides, lipides) à partir du dioxyde de carbone chez les autotrophes.
- Particularités biochimiques des réactions d'oxydoréduction chez les bactéries chimiotrophes.
- Spécificité des milieux de culture artificiels pour la culture des parasites facultatifs in vitro.
- Cycle de vie et mécanismes de multiplication intracellulaire des parasites intracellulaires obligatoires.
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