2 Flashcards
Par définition, c’est quoi la croissance des microorganismes? Chez la plupart des procaryotes, la croissance se poursuit jusqu’à quoi?
La crosisance est définie par un accroissement du nombre de cellules ou de la masse cellulaire totale.
Chez la plupart des procaryotes, la croissance d’une cellule se poursuit jusqu’à sa division en deux nouvelles cellules par fission binaire (scissiparité)
Comment peut être présentée la courbe de croissance d’une population bactérienne? Quels sont les 4 phases de croissance?
La courbe de croissance d’une population bactérienne se développant dans un milieu de culture liquide (système fermé; en ‘batch’ ou discontinue) peut être représentée par le log10 de la concentration bactérienne (bact./ml) en fonction du temps d’incubation (heures).
On observe alors 4 phases de croissance:
-latence,
-exponentielle,
-stationnaire et
-de mortalité
Que se passe lors de la phase de latence? Sa durée varie en fonction de quoi?
-‐ Phase d’adaptation dans laquelle il n’y a aucune division cellulaire
La durée de la phase de latence varie en fonction :
-‐ de l’âge des bactéries
-‐ de l’origine (composition et température du milieu)
Que se passe durant la phase de croissance exponentielle (log)?
- Accélération de la croissance des bactéries ainsi que de la division cellulaire
- Les microorganismes se développent et se divisent à la vitesse maximale
- La population est uniforme (propriétés chimiques et physiologiques)
- La phase de croissance exponentielle est de courte durée…
- Relation entre la concentration des nutriments et la croissance
Que se passe durant la phase stationnaire et pourquoi?
- Le nombre total de microorganismes viables reste constant (Équilibre entre division et mort cellulaire) (109 cellules/ml)
Causes :
- Limitation des nutriments
- Accumulation de déchets toxiques, acidité
Que se passe durant la phase de mortalité et quelles sont les causes?
Arrêt de la division cellulaire
Le nombre de bactéries viables ou cultivables diminue de façon constante en fonction du temps
Causes:
- Dommages irréparables conduisant à une perte de viabilité
- Réponse génétique déclenchée (Mort cellulaire programmée)
- Formation de cellules viables non cultivables (VNC) (dormance)
Quels sont les deux méthodes directes de mesure de la croisssance des microorganismes?
A) Décompte total des microorganismes (dépend de la taille)
B) Décompte des unités viables
Comment fonctionne la méthode directe de décompte total des microorganismes?
Compteur de cellules Coulter et Cytomètre de flux (protistes, levures et cellules mammifères)
Chambre de comptage observée au microscope
- Hémocytomètre: Les levures et cellules mammifères
- Cellule de Petroff-Hausser: Les bactéries
Quels sont les avantages et inconvénients du décompte total des microorganismes?
Avantages:
- facile à utiliser, rapide et peu coûteux
- informations sur la taille/morphologie des microorganismes
Inconvénients:
- densité microbienne élevée (petit volume)
- décompte des cellules mortes et vivantes
*Il existe maintenant des kits commerciaux permettant de distinguer les cellules mortes et vivantes (Live/Dead BacLight Bacterial Viability Kit)
Quelles sont les dimensions et le nombre de cellules comptées sur les chambres de comptage observée au microscope (Hémocytomètre et Cellule de Petroff-Hausser)? Lequel permet d’en compter le plus?
Hémocytomètre:
Dimensions: 0.1cm x 0.1cm x 0.01cm = 1/10000 cm3
Cellules/ml: 10000 x cellules comptées x facteur de dilution
Cellule de Petroff-Hausser: (looks like a quadrillé ou hebs if you will)
Dimensions : 10 fois plus petit que l’hémocytomètre
Cellules/ml: 100000 x cellules comptées x facteur de dilution
C’est quoi la méthode du décompte des unités viables (comtpage direct)? Quels sont les différents types?
Décompte des unités viables (capables de se reproduire)
Méthode de dilutions en milieu liquide et d’étalement sur gélose
Méthode des filtres de cellulose : L’échantillon est passé sur un filtre de cellulose dont la porosité retient les micro-organismes
*Résultat significatif entre 30-300 colonies : Pour obtenir une estimation précise du nombre de bactéries dans l’échantillon, il est recommandé de compter un nombre de colonies situé entre 30 et 300.
C’est quoi les avantages et inconvénients du décompte des unités viables? C’est quoi UFC ET VNC?
Avantages: - les colonies proviennent seulement des cellules vivantes capables de se reproduire
Inconvénients: - Amas de cellules = 1 colonie
Unités Formant des Colonies (UFC)
C’est l’unité de mesure utilisée pour quantifier le nombre de colonies bactériennes formées sur la gélose.
Cellules Viables Non Cultivables (VNC) : Ce sont des cellules bactériennes qui restent viables mais qui ne se multiplient pas et ne forment pas de colonies sur la gélose. Ces cellules peuvent être présentes dans l’échantillon mais ne sont pas détectées par les méthodes de décompte classiques.
Quels sont les méthodes indirectes de la mesure de la croissance des microorganismes?
Mesure de l’activité
Mesure de la masse cellulaire
-Poids sec
- Turbidité par la densité optique (D.O.): Turbidimétrie (voir page suivante)
Comment fonctionne la méthode indirecte de la mesure de l’activité?
En mesurant la consommation de substrats (C, N2, O2 ou d’un facteur spécifique de croissance), la concentration des constituants cellulaires (ATP, FAD ou FMN, ADN, protéines) ou l’excrétion de certains produits (CO2 ou NH3), il est possible d’évaluer la concentration microbienne d’un échantillon
Comment fonctionne la méthode du poids sec (mesure de la masse cellulaire,méthode indirecte)?
Récolte des micro-organismes (filtration sur membrane)
Lavage + dessiccation (100 à 110oC)
Pesée (toutes les bactéries, mortes ou vivantes sont pesées)
Valeurs exprimées en g/L
Valeurs exprimées en cellules/ml (nécessite un décompte cellulaire avant de récolter les bactéries)
Comment fonctionne la méthode de la turbidité par la densité optique (D.O) (mesure de la masse cellulaire,méthode indirecte)?
Évaluation de la concentration cellulaire à l’aide de sa densité optique [D.O.] (absorption lumineuse) à une certaine longueur d’onde (Ex 600 nm)
Dans une certaine limite (106/ml < [ ] < 108/ml), la D.O. d’une suspension microbienne est directement proportionnelle à sa concentration cellulaire
Pour évaluer la concentration microbienne d’une suspension inconnue, on doit préalablement établir à l’aide d’un spectrophotomètre une courbe de référence pour des concentrations microbiennes connues
Quel est l’expression mathématique du Temps de génération ou de doublement (g)
? Que décrit-elle?
-Intervalle de temps entre deux divisions cellulaires successives
g = t/n
(t = Temps, n=nbre de générations) Ex: Escherichia coli (20 min)
Mycobacterium tuberculosis (800 min)
Quel est l’expression mathématique du Taux de croissance (k)? Que décrit-elle?
- Nombre de générations par unité de temps (inverse du temps de génération)
k = n/t (t = Temps, n=nbre de divisions)
Ex: Escherichia coli (3/h)
Mycobacterium tuberculosis (0,075/h)
Quel est l’expression mathématique du Nombre de générations (n) ? Que décrit-elle?
n = (LogNt – LogNo)/log2
Nt: nombre de cellule au temps t
No: nombre initial de cellule de la population
Comment fonctionne la culture continue (ouvert)? Quels sont les deux types?
- Apport de nutriments continue
- Elimination des déchets simultané
- La phase de croissance exponentielle est maintenue sur une longue période
- Concentration constante de la biomasse
Il y a 2 types: Chémostat et turbidostat
- Chémostat : Apport constant de nutriments à la même vitesse que le milieu est éliminé
- Turbidostat: vitesse de dilution déterminée par la densité
Quels différences entre le chémostat et le turbidostat (système de culture continue
Chémostat : Dans un chémostat, les nutriments sont fournis à un débit constant, en même temps que le milieu de culture est éliminé à un débit égal. Cela permet de maintenir une concentration constante de nutriments dans le milieu et d’assurer une croissance continue des cellules bactériennes. Le taux de croissance des bactéries dépend principalement de la vitesse à laquelle les nutriments sont fournis.
Turbidostat : Contrairement au chémostat, le turbidostat contrôle la croissance des bactéries en ajustant le débit de dilution en fonction de la densité optique de la culture bactérienne, mesurée par la turbidité. Lorsque la densité optique atteint un seuil prédéterminé, le turbidostat dilue la culture en ajoutant du milieu frais. Cela permet de maintenir la culture bactérienne dans une phase de croissance exponentielle et d’empêcher la surpopulation.
En résumé, le chémostat et le turbidostat sont deux types de cultures continues utilisées pour maintenir les cellules bactériennes dans une phase de croissance exponentielle sur une longue période, avec des mécanismes de contrôle différents pour assurer des conditions de croissance optimales
C’est quoi un milieu de culture? Quel différence entre un milieu liquide vs solide?
Préparations utilisées pour réaliser la croissance, le transport ou la conservation des microorganismes
Leurs compositions varient à l’infini
Doivent respecter les exigences nutritives des micro-organismes
La composition précise d’un milieu de culture dépend de l’espèce à cultiver
Liquides: bouillons de culture (produisent une suspension microbienne)
Solides:
- Même composition que les bouillons, sauf qu’on ajoute de l’agar à 1-2% (produisent des colonies microbiennes)
Agar: Polysaccharide extrait d’une algue rouge et utilisé comme agent gélifiant (non métabolisé par les microorganismes)
Les types de milieux de culture sont classés selon quoi?
Classés selon la composition
-‐synthétique ou empirique
Classés selon l’usage
-‐sélectif ou différentiel (ou les deux)
Quels sont les types de milieux de culture selon la composition?
1)Synthétiques ou définis: Composition chimique entièremement connue
► Milieux pauvres permettent la croissance de seulement certains microorganismes (source de C, N, S etc… )
2) Empiriques ou complexes : Composition chimique indéterminée
(peptone, extrait de levure)
► Milieux riches permettent la croissance d’une grande variété de microorganismes
Milieux enrichis: Milieux complexes enrichis de certains additifs
(Ex: Sang, sérum,…)
► Favorisent la croissance de certains micro organismes exigeants tel que les hétérotrophes fastidieux
Quels sont les différents types de milieux de culture selon l’usage?
Milieux de base ou de propagation:
Permettent la croissance de la plupart des microorganismes
Ex: Bouillon Nutrient Broth (NB) pour E. coli
Milieux sélectifs:
Contiennent des composés qui inhibent de façon sélective la croissance de certains micro organismes sans en affecter d’autres
Ex: La gélose MacConkey contient des sels biliaires et du cristal violet qui inhibent la croissance des bactéries Gram + (favorise Gram-‐)
Milieux différentiels:
Contiennent des substrats spécifiques permettant de distinguer différentes bactéries par la couleur de leurs colonies
Ex: La gélose MacConkey contient du lactose et du rouge neutre (indicateur de pH). La fermentation du lactose acidifie le milieu et produit des colonies rose-rouges
Lac+ colonie rose-rouge = E.coli
Lac- colonie incolore = Pseudomonas