7/23/2019 Cours de Systématique Bactérienne 03

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Dr. Adel Aouiche

3ème

 année microbiologie générale

Université de Bordj-Bouarréridj

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I. Les bactéries photosynthétiques

Ces bactéries forment trois groupes :

- Les cyanobactéries.

- Les bactéries vertes (sulfureuses et non sulfureuses).

- Les bactéries pourpres (sulfureuses et non sulfureuses).

Ces trois groupes sont séparés en deux :

1. Les cyanobactéries

A. Caractères généraux

- Constituent le plus grand groupe des procaryotes photosynthétiques.

- Leur type trophique est photolithoautotrophes (phototrophes, lithotrophes,

autotrophes) strictes mais certains sont chimioorganotrophes.

- Ils peuvent être unicellulaires ou multicellulaires formant des filaments ramifiés ou non.

- Leur mode de reproduction est assuré par scissiparité binaire ou multiple,

 bourgeonnements,  par l’apparition de courts fragments appelés hormogonies qui se

Bactéries photosynthétiques

Les anoxyphotobactéries

Ne produisent pas d’O2 et vivent en anaérobiose

Donneur d’électrons est autre que l’eau (composés

réduits soufrés ou organiques)

Un seul photosystème – phosphorylation cyclique

Les oxyphotobactéries

Produisent l’O2 et vivent en présence d’O2

H2O utilisé comme donneur d’électrons pour amorcer

les réactions

Deux photosystèmes – phosphorylation non cyclique

Les cyanobactéries Les bactéries pourpres  Les bactéries vertes 

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détachent de l’extrémité du filament ou encore par baeocytes (structures comparables aux

spores) mobiles ou non.

- Ressemblent aux eucaryotes par leur appareil photosynthétique qui contient deux

 photosystèmes (PS) contrairement aux anoxyphotobactéries (un seul PS), par leur

 photosynthèse qui se fait avec dégagement d’O2  en aérobiose, par leur utilisation de

l’H2O comme donneur d’électrons  afin d’amorcer les réactions et en ayant une

 photophosphorylation non cyclique.

- Les cyanobactéries synthétisent plusieurs types de pigments : la chlorophylle A, les

caroténoïdes et des phycobiliprotéines (ex : la phycocyanine et la phycoerythrine). Ces

derniers se trouvent dans des phycobilisomes (structures situées à la surface des

tylakoides). Cette composition spécifique permet aux cyanobactéries d’exploiter le

rayonnement solaire disponible sur une plus grande étendue de longueur d’onde . Ainsi, la

 photosynthèse est plus efficace même à faible intensité lumineuse.

- Parfois, il y’a présence de grosses cellules appelées ‘‘akinètes’’. Elles sont à paroi très

épaisse (chargée de peptidoglycane) et résistantes aux conditions défavorables.

- Certaines espèces sont capables de fixer l’azote atmosphérique grâce à une cellulespécialisée appelée hétérocyste. Cette dernière est morphologiquement plus grosse que

les autres et dépourvue de PSII.

- Le déplacement des cyanobactéries se fait soit par vacuoles appelées (airosomes)

 permettant le déplacement vertical afin de faire surface lorsque les rayons lumineux ne

sont pas suffisamment pénétrants, soit par glissement sur les surfaces solides.

- Certaines cyanobactéries font exceptions et sont capables de supporter l'absence de

lumière longtemps, en se transformant en bactéries chimiotrophes hétérotrophes.

Certaines survivent aussi en anaérobiose (ex : Oscillatoria limnetica).

B. Habitat et toxicité

Les cyanobactéries sont capables de coloniser un grand nombre de milieux terrestres et

aquatiques (eaux douce et salée). Certaines espèces sont adaptées à des environnements

extrêmes tels que les glaciers, les sources chaudes ou encore les cendres volcaniques car

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elles peuvent supporter des températures extrêmes, des pH faibles et des conditions

variables d’éclairement. 

Les cyanobactéries ont la faculté de produire plusieurs types de toxines. La quantité des

toxines varie d’une espèce à une autre et dépend des conditions environnementales. La

 production des toxines pourrait être dans le but d’éliminer de potentiels compétiteurs

 pour les ressources ainsi que des prédateurs mais certaines toxines auraient également des

fonctions régulatrices du métabolisme cellulaire.

Il existe cependant environ 36 espèces appartenant au genre  Arthrospira  qui sont

comestibles. Elles sont appelées communément les spirulines car anciennement elles

faisaient partie du genre Spirulina  qui existe toujours. La principale espèce est

 Arthrospira  platensis (anciennement Spirulina  platensis).

C. Position taxonomique

Les cyanobactéries sont classées dans :

Phylum : Cyanobacteria 

Classe : Cyanobacteria

Cette classe regroupe cinq ordres Chroococcales,  Pleucapsales, Oscillatoriales,

 Nostocales et Stigonematales.

Le tableau ci-dessous résume les principales différences entre les cinq ordres.

Chroococcales   Pleucapsales   Oscillatoriales   Nostocales   Stigonematales  

Forme Unicellulaires

Cocci ou bâtonnets

Unicellulaires

enfermés dans

une gaine

Filamenteuses

non ramifiés

Filamenteuses

non ramifiés

Filamenteuses

ramifiés

Reproduction Scission binaire ou

 bourgeonnement

Formation de

 baeocytes

mobiles ou non

Scission selon un plan unique ou

 par hormogonies

Scission sur

 plusieurs plans

Akinètes Absence Présence Absence Présence Présence

Hétérocystes Absence Absence Absence Présence Présence

Quelques genres Chroococcus

 Microcystis 

 Pleurocapsa

 Leocapsa 

Osciallatoria

Spirulina Arthrospira 

 Nostoc

Calothrix 

Stigonema

 Fischerella 

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2. Les bactéries pourpres

Les bactéries pourpres appartiennent au phylum des  Proteobacteria. Elles sont

 phototrophes, c'est-à-dire capable de produire l’énergie par  photosynthèse. 

Ces bactéries produisent plusieurs pigments :  bactériochlorophylles  et différentes

caroténoïdes conférant aux cellules une couleur pourpre.

Morphologiquement, elles sont très diverses (bâtonnets, sphériques, spiralées).

On peut diviser ce groupe en deux catégories : les bactéries pourpres sulfureuses et les

 bactéries pourpres non sulfureuses. 

A. Bactéries pourpres sulfureuses :

Photolithotrophes autotrophes

Oxydent le sulfure d’hydrogène en soufre et le déposent à l’intérieur des cellules sous

forme de granules soufrées.

On trouve ces bactéries dans les zones alcalines, anaérobies et riches en sulfures et

dans les marécages.

Elles sont placées dans la classe des Gammaproteobacteria, ordre des Chromatiales et

elles sont regroupées en deux familles :

Chromatiaceae (exemple de genre : Chromatium)

 Ectothiorhodospiraceae. (exemple de genre : Ectothiorhodospira) 

B. Bactéries pourpres non sulfureuses :

Photolithotrophes autotrophes ou photoorganotrophes autotrophes.

En absence de lumière, la plupart peuvent se développer de façon aérobie comme des

chimioorganotrophes hétérotrophes.

Ces bactéries prédominent dans la vase, l’eau des lacs et où la matière organique est

abondante et le niveau en sulfure est faible.

À l’exception de Rhodocyclus qui se trouve dans la classe des  Betaproteobacteria, les

 bactéries pourpres non sulfureuses sont placées dans la classe  Alphaproteobacteria.

On les trouve dans des ordres et familles différents.