Gram négatif
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Les bactéries à gram négatif sont mises en évidence par une technique de coloration appelée coloration de Gram. Les bactéries à gram négatif apparaissent alors roses au microscope. La technique de coloration repose sur les caractéristiques membranaires et de paroi de la bactérie (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries...). La coloration de Gram (La coloration de Gram doit son nom au bactériologiste danois Hans Christian Gram qui mis au point le protocole en 1884. C'est une coloration qui permet de mettre en évidence les propriétés de la paroi bactérienne, et d'utiliser ces...) est un facteur déterminant dans la taxonomie (classification) bactérienne.

Des bactéries gram - (Escherichia coli)
Des bactéries gram - (Escherichia coli)

Principe de coloration des gram négatif (Les bactéries à gram négatif sont mises en évidence par une technique de coloration appelée coloration de Gram. Les bactéries à gram négatif apparaissent alors roses au microscope. La technique de coloration repose sur les...)

Après fixation des bactéries sur une lame (deux méthodes possibles : fixation à l'éthanol à 90° ou par passage de la lame dans la flamme, dite frottis) :

  • La lame est plongée dans un premier colorant : le violet de gentiane. Le violet de gentiane est un colorant (Un colorant est une substance utilisée pour apporter une couleur à un objet à teinter.) puissant, (toxique et cancérigène). Il va traverser les parois et membranes des bactéries et se fixer dans leurs cytoplasmes. Ainsi à cette étape toutes les cellules sont colorées en violet.
  • La lame est ensuite traitée au lugol (diiode) en solution qui sert de mordant : il va renforcer le violet de gentiane contenu dans le cytoplasme des bactéries.
  • On chasse ensuite le violet avec une solution d'éthanol à 90°. Cette étape est cruciale car elle détermine quelle bactérie est gram négatif et quelle bactérie est gram positif (Les bactéries à gram positif sont mises en évidence par une technique de coloration appelée coloration de Gram. Les bactéries à gram positif apparaissent alors mauves au...). Le principe est le suivant : les bactéries gram négatif possèdent une paroi pauvre en peptidoglycane (Le peptidoglycane (ou muréine, ou mucocomplexe, ou mucopeptide) est un polymère de glycosaminopeptide où la N-acétylglucosamine (NAG) et l'acide N-acétylmuramique (NAM) sont liés par des liaisons osidiques . Le peptidoglycane est...), composant qui empêche l'alcool d'emporter le violet de gentiane, celui-ci restant dans le cytoplasme. La bactérie est donc décolorée (pour plus d'information, voir les caractéristiques des bactéries gram négatif).
  • La lame, après avoir été rincée, est plongée brièvement dans un deuxième colorant, la fuschine. Ce colorant traverse (Une traverse est un élément fondamental de la voie ferrée. C'est une pièce posée en travers de la voie, sous les rails, pour en maintenir l'écartement et l'inclinaison, et transmettre au ballast les charges des...) toutes les parois et membranes et va colorer en rose toutes les bactéries qui ont été décolorées durant l'étape précédente ; les bactéries gram positif étant colorées en violet (plus sombre) n'apparaîtront pas rose (plus clair).

La lame est ensuite récupérée, rincée et séchée, puis observée au microscope optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) généralement à l'objectif x100 + huile (L'huile est un terme générique désignant des matières grasses qui sont à l'état liquide à température ambiante et qui ne se mélangent pas à l'eau, mais, est...) à immersion. Les bactéries gram négatif apparaîtront en rose. L'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le...) de leur couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).) est généralement accompagnée de descriptions structurelles (ex. bacille ou coque).

Caractéristiques des bactéries gram négatif

Description de l'enveloppe

Les bactéries gram négatif ont une structure qui s'organise en trois grandes parties : (de l'extérieur vers l'intérieur)

  • La membrane externe
  • L'espace périplasmique et peptidoglycane
  • La membrane plasmique

La membrane externe est en contact direct avec le milieu extérieur. Elle est principalement composée de phospholipides organisés en bicouche (partie hydrophile à l'extérieur et partie lipophile à l'intérieur) mais contient aussi de nombreuses protéines intrinsèques, notamment les protéines de transports (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre.) appelées porines. Beaucoup de gram négatif (ex. Salmonella) possèdent aussi un composé non protidique appelé lipopolysaccharide (Le lipopolysaccharide (ou LPS) est un composant essentiel (il n'existe pas de mutant sans LPS) de la paroi bactérienne des bactéries à Gram négatif : c'est une endotoxine.) ou LPS ; ce composé peu immunogène, dont le pouvoir pathogène (Le terme pathogène (du grec παθογ?νεια ! « naissance de la douleur ») signifie : qui entraîne une...) (lipide A) est inclus dans la membrane externe, s'active lors de la lyse de la bactérie. La membrane externe est reliée au peptidoglycane par la lipoprotéine de Braun.

L'espace périplasmique est un espace de stockage d'enzymes, de nutriments... Il a beaucoup d'autres fonctions, notamment dans certaines étapes de la synthèse de protéines et dans le métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou...). Il se situe entre la membrane externe et la membrane plasmique et il contient une couche de peptidoglycanes. La couche de peptidoglycane (appelé aussi muréine) est relativement mince chez les gram négatif contrairement aux gram positif.

La membrane plasmique est semblable à la membrane externe (excepté le LPS). Elle possède des protéines poreuses aboutissant dans l'espace périplasmique (synthèse de protéine). La membrane plasmique contient de nombreux autres complexes protéiques d'une importance vitale pour la bactérie (comme l'ATP synthase) qui ont des rôles prépondérants dans le métabolisme bactérien.

Exemples de bactéries gram négatif

  • Famille des Enterobacteriaceae :
    • Genre Salmonella
    • Espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base de la systématique. L'espèce est un...) Escherichia coli
    • Espèce Yersinia pestis (responsable de la peste)
  • Famille des Vibrionaceae :
    • Espèce Vibrio cholerae (responsable du choléra)
  • Famille de Neisseriaceae
    • Genre Neisseria
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