Curiokids

Bienvenue à Bactériopolis

Laetitia MESPOUILLE • info@curiokids.net

Sais-tu qu’avant les dinosaures, les tout premiers êtres vivants sur Terre étaient des bactéries ? Ces minuscules organismes invisibles à l’œil nu sont essentiels à la vie sur notre planète. Apparues il y a 3,4 milliards d’années, les bactéries se comptent en millions d’espèces différentes, présentes partout sur Terre !

Ces petites créatures remplissent plein de rôles super importants. Elles contribuent à notre santé, protègent l’environnement, produisent des aliments et peuvent même soigner des maladies. Sans elles, on n’aurait ni yaourt, ni fromage, ni beaucoup d’autres choses qu’on adore manger ! Curiokids t’invite à découvrir le monde fascinant des bactéries, les plus petits êtres vivants de la nature.

Dans l’œil du microscope

Les bactéries, ce sont de minuscules organismes vivants qu’on peut voir grâce à un microscope puisqu’elles mesurent seulement entre 2 et 10 microns, c’est-à-dire qu’elles sont 1 million de fois plus petites qu’1 m. Les bactéries sont composées d’une seule cellule. En biologie, on parle d’organismes unicellulaires. Si tu regardes une bactérie au microscope, tu verras qu’elle ressemble à un petit sac, entouré d’une membrane. À l’intérieur on trouve tout ce dont la bactérie a besoin pour vivre: son ADN et des petits organes appelés organites. Quand les bactéries ont de quoi se nourrir, elles grandissent et puis se divisent en 2. Chaque fois, elles créent 2 nouvelles bactéries identiques, comme des jumelles. Elles se multiplient donc très rapidement.

Les bactéries sont partout: sur ta peau, dans tes intestins, dans les sols et les rivières, sur les aliments, les plantes, les racines. Même sur ton chat ou ton chien ! Il y a plusieurs familles: celles qui vivent à l’extérieur et à l’intérieur de notre corps forment le microbiote. Par exemple le microbiote cutané pour les bactéries de la peau, le microbiote orobuccal pour celles qui sont présentes dans la bouche… et ainsi de suite.

Bactéries: amies ou ennemies ?

Le mot bactérie te fait peut-être penser à «maladie». Rassure-toi, tu n’es pas le seul. Bien que certaines bactéries donnent des rhumes, des caries, de l’acné ou des angines, la majorité sont bénéfiques pour la santé. Elles sont même indispensables. Comme des gardes du corps, elles nous protègent des infections, des méchantes bactéries et certaines renforcent même notre système immunitaire. Les bactéries logées dans nos intestins facilitent aussi notre digestion.

Les bactéries sont aussi présentes sur les plantes, et même au niveau des racines. Elles les aident à capter l’azote, un élément chimique très important pour elles. Dans les sols, elles aident à la dégradation des feuilles et au recyclage des matières organiques. On les retrouve même dans les eaux usées où elles se nourrissent de nos déchets. Bon appétit !

Le truc de ouf !

LA BACTÉRIE DÉVOREUSE DE CHAIR

Imagine un film d’horreur où une bactérie te grignote de l’intérieur. Effrayant non d’être le gouter d’une bactérie assez chelou. Beurk. Heureusement, ce n’est pas exactement comme ça que ça se passe. En réalité, cette bactérie, appelée Streptococcus pyogenes ne te mange pas vraiment, mais elle peut causer de sérieux dégâts. Streptococcus pyogenes libère des molécules très toxiques, appelées toxines, qui tuent les tissus qui maintiennent en place les muscles, les nerfs et les vaisseaux sanguins. Cette destruction des tissus s’appelle la nécrose. Ce n’est pas joli, joli, mais c’est important de le comprendre.

Quand il est infecté par la bactérie, le patient doit être soigné par des antibiotiques, et subir des opérations chirurgicales pour éliminer les tissus morts. Cette infection grave peut toucher des personnes en mauvaise santé ou celles qui n’ont pas bien désinfecté une coupure. Oui, c’est sérieux, et oui, ça peut être mortel si on ne traite pas à temps. Pense donc à toujours bien désinfecter tes blessures, même les petites égratignures.

Bactérie ou pas ?

Bien que tout petits, les virus et les bactéries sont profondément différents. Tout d’abord, les bactéries sont des êtres vivants. Elles peuvent vivre seules ou en groupe, comme une colonie. Elles se nourrissent, grandissent et se multiplient. Un peu comme nous, mais en plus petit.

Les virus, eux, sont encore plus petits que les bactéries. Ils sont faits d’une espèce de coquille, à l’intérieur de laquelle se trouve son ADN. Contrairement aux bactéries, ce ne sont pas des êtres vivants. Ils ne peuvent vivre seuls, ne mangent pas et ne grandissent pas. Pour survivre, un virus doit trouver une cellule vivante à attaquer. Une fois accroché à elle, il l’utilise comme une usine de production à virus. La cellule en produit des centaines, identiques au virus de départ. C’est presque de la piraterie ! Quand tu attrapes un rhume ou la grippe, c’est parce que les virus se sont multipliés dans ton corps en utilisant tes cellules. Dans certains cas, ton médecin te prescrira peut-être des antibiotiques. Mais comment agissent-ils ? Tout d’abord, ils sont efficaces contre les infections bactériennes, mais pas contre les virus. Ils peuvent être de 2 types: ceux qui tuent les bactéries (bactéricides) ou ceux qui les empêchent de se multiplier (bactériostatiques). Tu le sais, il est important de finir son traitement antibiotique, même si on se sent mieux, pour éviter que les bactéries deviennent résistantes. Cependant, certaines souches de bactéries deviennent résistantes aux antibiotiques. Cela veut dire qu’elles survivent malgré le médicament. Un vrai problème contre lequel les chercheurs tentent de trouver des solutions, car certaines maladies infectieuses sont très graves et peuvent être mortelles.

Contrairement aux bactéries qui causent des maladies, certaines sont des «super-héroïnes» capables de décomposer les polluants. Par exemple, des chercheurs chinois ont découvert une bactérie mangeuse de dioxines, des produits chimiques très toxiques. D’autres mangent les dérivés du pétrole, ou encore les déchets présents dans l’eau. Cependant, il est encore difficile de cultiver ces bactéries de manière efficace. Il faut encore essayer de comprendre comment elles vivent et survivent dans les milieux pollués, et vérifier qu’elles ne libèrent pas d’autres molécules encore plus dangereuses pour l’environnement. Ces techniques naturelles de «bioremédiation» sont moins coûteuses car l’on ne doit pas creuser.

Et les moisissures et levures, sont-elles des bactéries ? Excellente question ! Eh bien non ! Ce sont des champignons minuscules qui aiment l’humidité. Tu les retrouves sur les murs humides ou certains aliments. Elles sont faites de plusieurs cellules et s’organisent en forme de filaments. On parle d’organismes pluricellulaires. Certains fromages se fabriquent grâce à elles, comme le camembert grâce au Penicillium camemberti. Les levures, quant à elles, sont aussi microscopiques. Comme les bactéries, elles sont faites d’une seule cellule. Mais elles se différencient des bactéries: elles possèdent un noyau et des petits organites. On dit que ce sont des cellules eucaryotes. Tandis que les bactéries n’ayant pas de noyau sont des procaryotes. Les levures appartiennent aussi à la famille des champignons. Elles sont géniales pour la fermentation. Par exemple, Saccharomyces cerevisiae permet à la pâte à pain de lever. Pour cela, elle mange les sucres de la pâte et libère des bulles de gaz carboniques. Ce qui fait gonfler ta pâte à pain.

BIG DATA

3,4 milliards d’années
C’est le règne des bactéries sur Terre.

530 millions d’années-lumière
C’est la distance que tu obtiendras si tu alignes toutes les bactéries présentes sur Terre.

1839
C’est l’année durant laquelle le mot bactérie a été inventé, par l’allemand Christian Gottfried Ehrenberg.

1%
des bactéries peuvent être considérées
comme étant dangereuses pour notre santé.

Le selfie du jour

Les stars du jour sont: Streptococcus thermophilus et Lactobacillus bifidus, deux bactéries essentielles à la fabrication des yaourts !

Streptococcus thermophilus

Lactobacillus bifidus

Voici comment ces petites travailleuses transforment le lait en yaourt.

La stérilisation du lait: D’abord, on stérilise le lait pour éliminer toutes les mauvaises bactéries et les microbes présents dans le lait. Bref, un grand nettoyage.

Pasteurisation: Ensuite, le lait est chauffé entre 85°C et 95°C durant 15 à 30 minutes. Ce processus s’appelle la pasteurisation. Cette étape élimine les bactéries restantes.

Homogénéisation: Le lait est mis dans un grand réservoir tournant où il est homogénéisé. Cela veut dire que les grosses gouttes de graisses sont transformées en plus petites pour que le lait soit plus « lisse ».

Ajout des bactéries: Une fois refroidi à 40 et 45°C, le lait est prêt à recevoir nos deux héroïnes bactériennes. Ces bactéries vont transformer le sucre du lait, appelé lactose, en acide lactique, et digérer les protéines présentes dans le lait.

Coagulation: Après plusieurs heures de travail, le yaourt commence à se solidifier. Les protéines du lait se regroupent grâce à l’action des bactéries. C’est ce qu’on appelle la coagulation.

À ce stade, tu as obtenu un yaourt nature. C’est le moment d’ajouter des fruits et des arômes. Préfères-tu les fraises ? Ou l’arôme de vanille ?

Ces 2 bactéries sont très importantes, non seulement dans la fabrication du yaourt, mais aussi pour fabriquer du fromage.

ACTU Science

DES BACTÉRIES PRODUCTRICES DE HAMBURGERS

Des chercheurs belges ont eu cette idée folle d’utiliser des bactéries pour transformer des déchets agricoles en aliments hyperprotéinés. Attends avant de faire la grimace, ce produit est vraiment intéressant ! Par exemple pour les astronautes lors des longs voyages dans l’espace car évidemment, il n’y a pas de fast-foods là-haut ! Alors, ils ont trouvé que certaines bactéries présentes dans nos étangs peuvent transformer des restes de betteraves ou des résidus liés à la production de fromage en pâte riche en protéines. Chose incroyable, elles travaillent juste avec de la lumière, sans électricité. Tu te demandes sûrement si c’est bon ? Pour l’instant, cette pâte violette a un goût qui rappelle le boudin noir, mais des chefs sont sur le coup, afin de créer des recettes délicieuses. Qui sait, peut-être que bientôt, nous trouverons ces substituts de viande dans les rayons des supermarchés. En plus, cette nouvelle pâte protéinée est bien meilleure pour la planète. Elle produit 5 fois moins de gaz à effet de serre que la production de steak haché. Et si c’était la nourriture du futur ?

LES BACTÉRIES SUPER-HÉROÏNES

Imagine des organismes qui vivent dans des endroits où toi et moi ne pourrions jamais survivre. Ce sont les extrêmophiles, des organismes capables de vivre dans des conditions extrêmes ! Ils peuvent supporter des températures brûlantes, des pressions écrasantes, ou encore des environnements ultras salés ou acides. Découvrons ces championnes de l’extrême.

· Thermophiles: elles adorent la chaleur et peuvent vivre à des températures allant jusqu’à 113 °C, comme près des volcans sous-marins.

· Psychrophiles: elles préfèrent le froid glacial et survivent en dessous de 0 °C, dans les glaciers et les régions polaires.

· Halophiles: elles aiment les environnements très salés, comme les lacs salés ou les marais salants.

· Acidophiles: elles vivent dans des milieux très acides, avec un pH inférieur à 3, comme les sources acides.

· Alcalophiles: elles prospèrent dans des environnements très alcalins, avec un pH supérieur à 9.

· Barophiles : elles supportent des pressions extrêmement élevées, comme celles des profondeurs marines.

· Xérophiles : elles survivent dans des endroits extrêmement secs, comme les déserts.

Tu l’as compris, ces extrêmophiles vivent dans des endroits incroyables comme les fonds océaniques, les sources hydrothermales, les glaciers, les déserts, et même dans des mines acides. Ces environnements posent des défis uniques pour ces organismes, mais ils ont développé des superpouvoirs pour y survivre. Leur membrane s’adapte, les protéines qui la composent résistent aux températures, leur ADN peut se réparer, elles produisent des molécules pour lutter contre le sel, les acides et les bases.

Les courants créent une spirale interminable qui fait tourbillonner les déchets en plastique.

Les extrêmophiles ne sont pas seulement des curiosités scientifiques. Leurs super résistances peuvent être utilisées dans l’industrie pour des procédés à haute température ou pH extrêmes, pour nettoyer les environnements contaminés, et même pour la recherche sur la vie extraterrestre. Tu l’as lu dans les numéros précédents: les plastiques font partie du quotidien, mais ils génèrent énormément de déchets. Une bonne partie de ces déchets aboutissent dans les mers et océans pour former le nouveau continent de plastique.

Fait extraordinaire, des chercheurs ont découvert il y a quelques années une bactérie appelée Ideonella sakaiensis capable de manger le plastique PET des bouteilles d’eau et des emballages alimentaires. Comment ça marche ? Ces bactéries produisent une molécule appelée enzyme. Pour te donner une idée, imagine que cette molécule soit comme une paire de ciseaux, elle coupe les chaînes de plastique en petits morceaux qu’elles peuvent digérer. Les scientifiques travaillent dur pour améliorer ces enzymes et ont même créé une «super-enzyme» qui décompose le plastique 6 fois plus vite. Bien qu’il reste encore beaucoup de travail pour nettoyer les océans, des entreprises utilisent ces enzymes pour biorecycler le plastique. Elles décomposent le plastique en petits morceaux qui peuvent ensuite être réemployés pour fabriquer de nouveaux plastiques. Ces bactéries mangeuses de plastique, ces superhéroïnes microscopiques, pourraient bien apporter une solution à ce grave problème qu’est la pollution des déchets plastiques. Allez, les chercheurs, on est avec vous !

LE P’TIT DICO

Matières organiques: Tout ce qui vient des pantes et des animaux.

Nécrose : C’est la mort d’un tissu vivant

Antibiotique: Des molécules qui détruisent les bactéries.

Dioxines: Molécules très toxiques et très polluantes. Elles se forment surtout lors de l’incinération des déchets plastiques.

Organites: Ce sont les organes de la cellule.

Fermentation: C’est un processus durant lequel les micro-organismes transforment le sucre en autre chose. Comme dans la fabrication du pain ou des yaourts.

Protéines: Indispensables à la croissance, les protéines sont de grosses molécules qui entrent dans la composition des muscles et des organes.

Stérilisation : C’est un procédé qui tue toutes les bactéries, et même les spores des champignons en chauffant, généralement au-dessus de la température d’ébullition. Elle permet une conservation beaucoup plus longue que la pasteurisation.

Pasteurisation : C’est un procédé qui élimine les micro-organismes en chauffant. Le lait pasteurisé est chauffé quelques secondes à 71°C

Coaguler : c’est quand un composé liquide devient solide, car les molécules s’agglutinent

Ton p’tit LABO

Une expérience à faire avec Curiokids: «Prépare un caviar d’orange»