Sciences · Biologie

Les micro-organismes

Un micro-organisme est un être vivant trop petit pour être vu à l’œil nu : bactéries, levures, moisissures, protozoaires, microalgues. Ils sont partout et la plupart sont utiles ; quelques-uns seulement sont pathogènes.

Mis à jour le 28 octobre 20264 min de lecture

Les micro-organismes, ou microbes, ont été observés pour la première fois au XVIIe siècle par le Néerlandais Antoni van Leeuwenhoek avec des microscopes qu’il fabriquait lui-même. Ils sont les êtres vivants les plus nombreux et les plus anciens de la planète : les premières traces de vie, il y a plus de 3,5 milliards d’années, sont microbiennes. Au collège, on étudie leur diversité, leur rôle dans la fabrication des aliments et leur place dans les maladies.

Les grands groupes

Groupe	Taille (ordre de grandeur)	Structure	Exemples	Rôles
Bactéries	1 à 10 µm	Une cellule sans noyau (procaryote)	Lactobacilles, colibacille, staphylocoque	Fermentation, décomposition, microbiote ; certaines pathogènes
Levures	5 à 10 µm	Champignon unicellulaire à noyau	Levure de boulanger (Saccharomyces cerevisiae)	Pain, bière, vin
Moisissures	Filaments microscopiques	Champignons filamenteux	Penicillium, Aspergillus	Fromages, antibiotiques ; altération des aliments
Protozoaires	10 à plusieurs centaines de µm	Cellule à noyau, souvent mobile	Paramécie, amibe, plasmodium (paludisme)	Chaînes alimentaires aquatiques ; certains parasites
Microalgues	Quelques µm à plus	Cellule à noyau avec chloroplastes	Diatomées, chlorelle	Photosynthèse, base du plancton
Virus	20 à 300 nm environ	Matériel génétique dans une capsule de protéines	Grippe, rhume, bactériophage	Maladies ; régulent les populations bactériennes

Le micromètre (µm) vaut un millième de millimètre ; le nanomètre (nm), un millième de micromètre. Les virus sont donc en général bien plus petits que les bactéries (voir virus et bactéries).

Où vivent-ils ?

Partout : dans le sol (une cuillère de terre peut contenir des milliards de bactéries), dans l’eau, l’air, sur et dans les êtres vivants, et jusque dans des milieux extrêmes (sources chaudes, glaces, grands fonds), où vivent notamment des archées. Le corps humain héberge autant de bactéries que de cellules humaines, surtout dans l’intestin (voir microbiote intestinal).

Des conditions pour se multiplier

Une bactérie se multiplie en se divisant en deux. Dans de bonnes conditions, certaines se divisent toutes les 20 minutes environ : une seule cellule peut alors en donner des millions en quelques heures. Leur multiplication dépend de :

Facteur	Effet
Température	Optimum souvent entre 30 et 40 °C pour celles qui vivent chez l’humain ; ralentie par le froid, beaucoup sont tuées par une forte chaleur
Eau	Indispensable ; le séchage bloque la multiplication
Nourriture	Sucres, protéines…
Dioxygène	Nécessaire pour certaines, toxique pour d’autres
Acidité, sel, sucre	Une forte concentration freine la plupart des micro-organismes

Ces facteurs expliquent les techniques de conservation des aliments.

Schéma décrit : observer des levures au microscope

On prépare une goutte d’eau tiède sucrée contenant un peu de levure de boulanger, sur une lame recouverte d’une lamelle. Au grossissement × 400, on dessine :

de nombreuses petites cellules ovales, isolées ou en petits groupes ;
dans certaines, une vacuole claire ;
sur certaines cellules, une petite excroissance accolée : un bourgeon, nouvelle cellule en formation, car les levures se multiplient par bourgeonnement.

On note le grossissement sous le dessin et un titre : « Levures de boulanger observées au microscope optique (× 400) ».

Utiles avant tout

Recyclage de la matière : avec les champignons, les bactéries du sol sont des décomposeurs qui transforment les êtres morts en matière minérale ; certaines fixent l’azote de l’air (voir cycle de l’azote).
Alimentation : pain, yaourt, fromage, choucroute, vin, bière, sauce soja reposent sur des fermentations.
Santé : le microbiote protège contre les pathogènes ; des moisissures et bactéries produisent des antibiotiques (la pénicilline vient d’une moisissure).
Industrie : production d’insuline, d’enzymes, de vaccins, épuration des eaux usées (voir biotechnologies).
Oxygène : le phytoplancton produit une grande partie du dioxygène de la planète.

Et parfois pathogènes

Une minorité de micro-organismes provoque des maladies : tuberculose, salmonellose, tétanos (bactéries) ; paludisme (protozoaire) ; mycoses (champignons) ; grippe, rougeole, Covid-19 (virus). Les moyens de s’en protéger sont présentés dans les fiches hygiène et microbes et système immunitaire.

Erreurs fréquentes

« Microbe » = « maladie » : la grande majorité des micro-organismes est inoffensive ou utile.
Ranger les virus parmi les bactéries : ce sont des entités très différentes, beaucoup plus petites et non cellulaires.
Croire que le froid tue les bactéries : le réfrigérateur ralentit leur multiplication, mais la plupart survivent.
Penser que les champignons sont tous visibles : levures et moisissures sont des champignons microscopiques.

Exercice corrigé

Énoncé. On prépare trois flacons d’eau sucrée avec de la levure : A à 4 °C, B à 30 °C, C à 90 °C. Un ballon de baudruche est fixé sur chaque flacon. Après une heure, seul le ballon B s’est gonflé. Interprète.

Corrigé.

Les levures consomment le sucre et rejettent un gaz, le dioxyde de carbone, qui gonfle le ballon.
À 30 °C (B), les levures sont actives et produisent beaucoup de gaz.
À 4 °C (A), leur activité est très ralentie par le froid.
À 90 °C (C), elles ont été tuées par la chaleur.
Conclusion : l’activité des levures dépend de la température, avec un optimum proche de 30 °C.

Questions fréquentes