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La régulation de la glycolyse [27]
Le cas le plus spectaculaire est vu chez les micro-organismes qui sont aérobies et anaérobies facultatifs , les levures qui sont transférées d’un milieu sans O2 à un milieu oxygéné ont une réduction de 75% de leur glycolyse tout en gardant constante leur production d’ATP.
La régulation a lieu à deux niveaux :
– Au niveau fondamental : les dernières réactions sont isergoniques, réversibles et dépendantes des concentrations en substrats et produits.
Un excès de glucose entraîne une augmentation de la glycolyse et un excès de pyruvate entraîne une diminution de cette glycolyse.
– Au niveau enzymatique, la régulation est réalisée en trois étapes :
• Réaction 1 : avec la glycokinase l’excès de produits diminue la réaction.
• Réaction 3 : la phosphofructokinase est inhibée par l’ATP et est activée par les substrats (ADP, AMP et Pi).
• Réaction 9 : le pyruvate kinase est aussi inhibé par l’ATP et est activée par l’ADP, l’AMP et le Pi.
Rôle des enzymes [42][49]
Les enzymes jouent le rôle de catalyseurs et vont orienter la réaction d’une manière bien spécifique.
Les enzymes sont caractérisées par leur rapidité leur spécificité et leur température.
Rôle des cofacteurs [29]
Les cofacteurs sont des ions inorganiques ou des coenzymes.
Il existe des cofacteurs nicotiniques comme le NAD et le NADP.
Les enzymes à NAD+ sont les accepteurs d’Hydrogène, ils sont stockés dans la cellule sous forme oxydée par contre les enzymes à NADP+ sont des donneurs d’Hydrogène on les retrouve dans la cellule sous la forme réduite
On a les coenzymes flaviniques comme le FAD dont le rôle est de transporter l’hydrogène qui provient du NAD sous la forme réduite ou au cours de la réaction redox.
L’ion magnésium est un activateur qui participe à la stabilité de la structure tertiaire Exemple : Mg / ATP
L’ATP et l’ADP interviennent dans les phénomènes de phosphorylation et de déphosphorylation.
La voie des pentoses phosphates [28]
C’est la voie de shunt des pentoses, voie des hexoses monophosphates ou phosphogluconate. La voie a pour siège le foie, les tissus adipeux, la glande mammaire en lactation et le cortex. Elle va jouer deux rôles essentiels :
– La production du NADPH, H pour la réduction du glutathion
– La production du ribose qui entre dans la constitution des acides nucléiques de l’ATP de l’ADP et du FAD.
G 6 P + NADP + H2O ribose 5 P + 2 NADPH, H + CO2
Les différentes étapes [26]
La voie des pentoses phosphates se divise en 2 phases :
9 une phase oxydative irréversible
9 une non oxydative réversible
– La phase oxydative
Le glucose 6 phosphate subit une oxydoréduction catalysée par le glucose 6phosphate déshydrogénase pour donner une phosphogluconolactone.
Cette phosphogluconolactone va subir une hydrolyse par une gluconolactonase pour donner l’acide 6 phosphogluconique.
Cette dernière subit une autre réaction d’oxydoréduction catalysée par une phospho-gluconate déshydrogénase, suivie d’une décarboxylation spontanée pour donner le ribulose 5 phosphate.
– La phase non oxydative
Cette phase débute par une inter-conversion des pentoses phosphates (ribulose 5 phosphate). Isomérase épimerase Ribose 5 P Ribulose 5 (P) xylolose 5P Transcétolisation Xylulose 5 P + Ribose 5 P sous l’action de la transcétolase qui transfère un radical dicarboné (CH2OH – CO) d’un donneur vers un accepteur, donnent le glycéraldéhyde 3Pet le sédoheptulose 7 P.
Transaldolisation
Glycéraldéhyde 3 P + Sédoheptulose 7 P, sous l’action d’une aldolase qui transfère un radical tricarboné d’une fonction cétonique sur une fonction aldéhyde, donne érythrose 4 P et fructose 6 P.
Transcétolisation
Une deuxième transcétolisation, analogue à la première, catalysée par le même transcétolase utilise l’érythrose 4 P comme accepteur d’un radical dicarboné, d’un troisième pentose (xylulose 5 P).
Cette réaction va donner du glycéraldéhyde 3 P et du fructose 6 P.
En résumé la voie des pentoses phosphate aboutit à former donc le même triose P que la voie glycolytique d’Emden Meyerhof.
Mais ici chaque hexose ne donne qu’un seul triose, et ce triose peut ensuite entrer dans la voie glycolytique (transformation en acide purivique, en acétyl coA puis oxydation par le cycle de Krebs).
Mais il peut aussi régénérer le glucose par combinaison de triose P réversible sous l’action de l’aldolase.
Bilan [43]
G6P + 12 NADP 6CO2 + 12 NADPH,H+ + Pi
Réduction de l’accepteur-Respiration-Fermentation [7][24]
Les processus de réduction de l’accepteur final d’électrons sont fonction de l’environnement bactérien (aérobiose ou anaérobiose), de la nature du substrat, mais aussi de l’équipement enzymatique de chaque bactérie. Au-delà de la formation du pyruvate plusieurs voies sont possibles.
Respiration aérobiose
Elle est caractérisée par la présence d’une chaîne de transport des électrons située sur la membrane plasmatique et par la nature de l’accepteur final d’électrons : l’oxygène de l’air.
Le pyruvate est transformé en acétyl-CoA qui entre dans le cycle de Krebs.
Respiration anaérobiose
Chez certaines bactéries, la respiration peut exister en anaérobiose, l’accepteur final d’électron est, soit le nitrate, soit le fumarate. Le processus est sous la dépendance d’enzymes et de transporteurs d’électrons liés à la membrane plasmatique.
• Respiration nitrate
Certaines bactéries sont capables de transformer le NO3 en NO2 grace à la nitrate réductase d’autres peuvent poursuivre la réduction jusqu’au stade de N2
NO3- + 2H+ + 2è NO2- + H2O
NO3- + 2H+ + 2è NO2-H + N2
• Respiration fumarate
L’accepteur d’électrons est le fumarate qui est réduit grâce à une fumarate réductase et un transporteur d’électrons (ménaquinone). La réduction d’une mole de fumarate entraîne la production d’une mole d’ATP.
La fermentation
Dans ce processus, l’accepteur final est un composé organique. L’équipement enzymatique des bactéries réduit le pyruvate, ou un dérivé, jusqu’à des produits finaux caractéristique de certains groupes de bactéries. La fermentation a toujours lieu en l’absence d’oxygène donc seules les bactéries anaérobies strictes ou facultatives peuvent utiliser cette voie. On a la fermentation lactique, la fermentation alcoolique, la fermentation des acides aminés et la fermentation acides complexes.
Haemophilus influenzae [30]
Cet agent bactérien fut isolé dans l’exsudat des conjonctivites purulentes en 1883 par KOCH en Egypte et en 1886 par WEEKS aux Etats-Unis. On l’appelle bacille de KOCH-WEEKS et il fut signalé dans un traité en 1889 sous le nom de Bacillus aegyptius.
En 1893, Richard PFEIFFER observa, dans les expectorations de malades atteints de la grippe, un petit bacille à Gram négatif exigeant pour sa croissance des milieux enrichis au sang, il inventa alors la gélose au sang.
Ce bacille de PFEIFFER ou Bacillus influenzae (influenza = grippe) fut considéré pendant longtemps comme l’agent étiologique de la grippe. Cette méprise souligne le rôle majeur de H. influenzae dans les infections respiratoires en particulier son rôle d’agent de surinfection pulmonaire aggravant les infections virales.
En 1899, cet organisme a été isolé du sang et du L.C.R de jeunes enfants atteints de méningite. Le nom de genre Haemophilus vient du grec « Haima » qui signifie sang et de « philae » qui signifie aimer. Donc Haemophilus veut dire « qui aime le sang ». En 1920 WINSLOW et collaborateurs rebaptisèrent le germe Haemophilus influenzae.
Les études des années 1930 et les travaux de Margaret PITTMAN apportèrent une meilleure connaissance de cette bactérie et de son importance en pathologie. En 1930, PITTMAN montra l’existence de deux groupes de souches de H. influenzae.
Les souches capsulées, avec divers sérotypes ; le sérotype b prédomine dans les méningites et autres infections invasives.
Les souches non capsulées, retrouvées dans les manifestations localisées de l’adulte et de l’enfant plus particulièrement O.R.L. et broncho-pulmonaires.
Par ailleurs, l’erreur d’interprétation faisant de H. influenzae l’agent supposé de la grippe fut corrigée en 1933 avec l’isolement du virus de la grippe Myxovirus influenza.
En 1939 A. LWOFF proposa le démembrement des « Haemophilae » et l’individualisation du genre Bordetella en 1952.
Moraxella catarrhalis ou Bramanella catarrhalis [48]
FROSCH et KOLLE en 1896 décrivent un diplocoque à Gram négatif qui se trouvait en quantité dans l’expectoration de malades atteints de bronchite ou de broncho-pneumonie. Son rôle pathogène avait été reconnu d’emblée ; par la suite, il a été remis en cause pendant de nombreuses années. GHON et PFEIFFER proposent de l’appeler Micrococcus catarrhalis.
Cette bactérie est rattachée aux Neisseria par Holland en 1920.
Ces dix dernières années, plusieurs travaux ont permis de rétablir le pouvoir pathogène de Branhamella catarrhalis, faisant de lui le troisième agent bactérien intervenant dans l’étiologie des infections respiratoires après S. pneumoniae et H. influenzae.
Taxonomie et nomenclature
Streptococcus pneumoniae
S. pneumoniae appartient à la famille des Streptococcaceae dans lequel on distingue plusieurs genres :
· Streptococcus et Enterococcus (fréquemment rencontrés en médecine humaine).
· Aerococcus, Gemella, Leuconostoc (bactéries opportunistes rares en médecine humaine).
· Lactococcus et Pediococcus (non pathogènes).
Très récemment, le genre Abiotrophia a été décrit (nommé en 1995) : il regroupe deux espèces : A. defectiva et A.. adiacens, antérieurement rangées avec les streptocoques.
Haemophilus influenzae
Le genre Haemophilus appartient à la famille des Pasteurellaceae, avec les genres Pasteurella et Actinobacillus. Le genre Haemophilus contient seize (16) espèces d’origine animale et humaine, dont quelques unes sont pathogènes pour l’homme. Haemophilus influenzae est l’espèce type.
Les Haemophilus exigent pour leur croissance la présence de facteurs présents dans le sang, le facteur V (NAD ou NADP) et le facteur X (hémine).
Les espèces exigeant les facteurs X et V sont :
· Haemophilus influenzae
· Haemophilus aegyptius
· Haemophilus haemolyticus
Les espèces exigeant le facteur X seul sont :
· Haemophilus haemoglobinophilus
· Haemophilus ducreyi
Les espèces exigeant le facteur V seul sont :
· Haemophilus parinfluenzae
· Haemophilus parahaemolyticus
· Haemophilus paraphrohaemolyticus
· Haemophilus pleuropneumoniae
· Haemophilus paracuniculus
· Haemophilus parapphrophilus
· Haemophilus segnis
· Haemophilus parasuis
· Haemophilus paragallinarum
· Haemophilus avium
Moraxella catarrhalis
Le genre Branhamella appartient à la famille des Neisseriaceae avec les genres Neisseria, Moraxella, Kingella et Acinetobacter.
Le genre Branhamella a été créé par CATLIN en 1970 [12], par l’individualisation de Neisseria catarrhalis. Cette espèce ayant plus d’affinité pour les Moraxella, BOVRE [9] proposa le rattachement du genre Branhamella aux Moraxella. Il créa le sous-genre Moraxella (Branhamella), par opposition à un deuxième sous-genre Moraxella (Moraxella).
Le premier sous-genre inclut Neisseria caviae, Neisseria ovis et Neissera cuniculi, déterminant uniquement des infections animales, que CATLIN n’avait pas classé dans le genre Branhamella. La position taxonomique de Branhamella catarrhahis est encore actuellement débattue, avec les progrès de la taxonomie moléculaire. Ainsi, il a été proposé le rattachement de M. catarrhalis au genre Moraxella dans la famille des Moraxellaceae ou son maintien dans le genre Branhamella, dans la famille des Branhamaceae [3]
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Table des matières
PREMIERE PARTIE GENERALITES
I METABOLISME BACTERIEN
I-1 La voie d’Embden Meyerhoff
I-1-1 Les différentes étapes de la glycolyse
I-1-2 Métabolisation de l’acide pyruvique
I-1-3 Bilan énergétique
I-1-4 Régulation de la glycolyse
I-1-5 Rôle des enzymes
I-1-6 Rôle des cofacteurs
I-2 La voie des pentoses phosphates
I-2-1 Les différentes étapes de cette voie
I-2-2 Bilan énergétique
I-2-3 Intérêt
I-2-4 Régulation de la voie des pentoses phosphates
I-3 La voie d’Entner Doudoroff
I-3-1 Les différentes étapes de cette voie
I-3-2 Bilan énergétique
I-4 Le cycle de Krebs
I-4-1 Les différentes étapes
I-4-2 Bilan et intérêt
I-4-3 Bilan énergétique
I-4-4 Régulation
I-5 Catabolisme des disaccharides
I-6 Dégradation des polysaccharides
I-7 Anabolisme des glucides
I-8 Réduction de l’accepteur- Respiration- Fermentation
I-8-1 Respiration aérobiose
I-8-2 Respiration anaérobiose
I-8-3 Fermentation
I-9 Application à l’identification bactérienne
I-9-1 Tests enzymatiques
I-9-2 Métabolisme glucidique
I-9-3 Métabolisme protidique
I-9-4 Respiration
II LES BACTERIES
II-1 Historique
II-1-1 Streptococcus pneumoniae
II-1-2 Haemophilus influenzae
II-1-3 Moraxella catarrhalis
II-2 Taxonomie et nomenclature
II-2-1 Streptococcus pneumoniae
II-2-2 Haemophilus influenzae
II-2-3 Moraxella catarrhalis
II-3 Caractères bactériologiques
II-3-1 Streptococcus pneumoniae
II-3-2 Haemophilus influenzae
II-3-3 Moraxella catarrhalis
II-4 Méthodes d’isolement et d’identification
II-4-1 Isolemen
II-4-2 Identification
DEUXIEME PARTIE NOTRE EXPERIENCE
I MATERIELS
I-1 Cadre de l’étude
I-2 Les souches utilisées
I-3 Matériels de récupération des souches
I-4 Matériels pour préparer les milieux de culture
I-5 Matériels pour l’isolement
I-6 Matériels pour l’identification
I-7 Colorants pour le Gram
I-8 Matériels pour la conservation
II METHODES
II-1 Les milieux de culture
II-1-1 Composition des milieux de culture
II-1-2 Préparation de la gélose au sang cuit
II-1-3 Contrôle de qualité des milieux de culture
II-2 Méthodes d’isolement et d’identification
II-2-1 Isolement
II-2-1-1 Streptococcus pneumoniae
II-2-1-2 Haemophilus influenzae
II-2-1-3 Moraxella catarrhalis
II-2-2 Identification
II-2-2-1 Streptococcus pneumoniae
II-2-2-2 Haemophilus influenzae
II-2-2-3 Moraxella catarrhalis
II-2-3 Algorithmes et critères d’identification
II-2-3-1 Les critères retenus
II-2-3-2 Validation de l’efficacité des caractères retenus
III RESULTATS ET COMMENTAIRES
III-1 Isolement
III-1-1 Streptococcus pneumoniae
III-1-2 Haemophilus influenzae
III-1-3 Moraxella catarrhalis
III-2 Identification
III-2-1 Streptococcus pneumoniae
III-2-2 Haemophilus influenzae
III-2-3 Moraxella catarrhalis
III-3 Résultats de l’efficacité des différents caractères
III-4 Validation des algorithmes d’identification
IV DISCUSSION
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
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