4- Nutrition et culture des cellules bactériennes Flashcards
1
Q
Selon quels critères peut-on classer les bactéries? (3)
A
- Type trophique
- Croissance en présence d’O2
- Température de croissance
2
Q
Quels sont les 12 éléments majeurs essentiels à la croissance des bactéries?
A
- C (carbone)
- Ca (calcium)
- Cl (chlore)
- Fe (fer)
- H (hydrogène)
- K (potassium)
- Mg (magnésium)
- N (azote)
- Na (sodium)
- O (oxygène)
- P (phosphate)
- S (souffre)
3
Q
Quels sont les 6 éléments les plus fréquents qui représentent 95% de la matière organique?
A
CHONPS
C = Carbone
H = Hydrogène
O = Oxygène
N = Azote
P = Phosphate
S = Souffre
4
Q
Quel autre nom donne-t-on aux éléments mineurs?
A
Oligoéléments
5
Q
Pourquoi appelle-t-on les éléments mineurs ainsi?
A
En raison de leur concentration, mais pas de leur importance
6
Q
Quels sont les 8 éléments mineurs?
A
- Co (cobalt)
- Cu (cuivre)
- Mn (manganèse)
- Mo (molybdène)
- Ni (nickel)
- Se (sélénium)
- Zn (zinc)
- W (tungstène)
7
Q
En général, sous quelle forme sont assimilées les éléments?
A
Sous forme de sels inorganiques
8
Q
Quels éléments sont des exceptions et ne sont pas assimilés sous forme de sels inorganiques? (5)
A
CHONS
(Carbone, Hydrogène, Oxygène, Azote, Souffre)
9
Q
Sous quelles formes est assimilé le souffre? (2)
A
SO4 ou S2O3
10
Q
Quel type de bactérie forme une exception et assimile le souffre sous forme de H2S pour former du CH4?
A
Archaebactéries méthanogènes
11
Q
Sous quelle forme est assimilée l’azote?
A
NH3
12
Q
Quel type de bactérie forme une exception et assimile l’azote d’une autre manière?
A
Les bactéries fixatrices d’azote (azobacter, rhizobium) qui utilisent le N2 pour le transformer en NH3
13
Q
Sous quelles formes sont assimilés le carbone, l’hydrogène et l’oxygène?
A
Matière organique (source de carbone) et H2O
14
Q
Quel type de bactérie forme une exception et assimile le carbone d’une autre manière?
A
Les autotrophes utilisent le CO2 pour produire de la matière organique
15
Q
Entre le catabolisme et l’anabolisme, lequel produit de l’énergie?
A
Le catabolisme
16
Q
Quel est le but principal de l’anabolisme?
A
Transformation du glucose afin de produire des structures cellulaires qui vont permettre à la cellule de se diviser
17
Q
Quelles sont les 4 utilisations de l’énergie dans la cellule autre que la production du matériel cellulaire?
A
- Biosynthèse et polymérisation
- Transport actif
- Motilité
- Maintien de la balance osmotique
18
Q
Quelles doivent être les concentrations de H+ et K+ dans la cellule?
A
- K+ plus grande à l’intérieur
- H+ plus grande à l’extérieur
19
Q
Comment peut-on classer les bactéries selon leur source d’énergie?
A
- Chimiotrophes (source de l’oxydation de composés organiques ou inorganiques)
- Phototrophes (source lumineuse)
20
Q
Comment peut-on classer les bactéries selon leur source de carbone?
A
- Autotrophes (utilisent CO2 atmosphérique)
- Hétérotrophes (utilisent matière organique)
21
Q
Quelle est la forme de carbone la plus oxydée?
A
CO2
22
Q
Pourquoi même en présence de CO2, les autotrophes doivent trouver leur énergie ailleurs?
A
Car même si le CO2 est source de carbone, il n’est pas une source d’électrons, d’hydrogène ou d’énergie
23
Q
Comment peut-on classer les bactéries selon leur source d’électrons?
A
- Litotrophes (molécules inorganiques réduites)
- Organotrophes (molécules organiques)
24
Q
Nommer un exemple d’organisme photoautotrophe.
A
Cyanobactérie
25
Nommer un exemple d’organisme chimioautotrophe.
Thiobacillus
26
Nommer un exemple d’organisme photohétérotrophe.
Bactéries vertes photosynthétiques
27
Quel est l’accepteur final d’électron chez les organismes aérobies stricts?
O2
28
Quels sont les 5 types de bactéries selon leur rapport à l’oxygène?
- Aérobie strict
- Anaérobie facultative
- Aérotolérant
- Anaérobie strict
- Microaérophile
29
Quel type d’organisme est représenté sur l’image?
Aérobie strict
30
Quel type d’organisme est représenté sur l’image?
Anaérobie facultatif
31
Quel type d’organisme est représenté sur l’image?
Aérotolérant
32
Quel type d’organisme est représenté sur l’image?
Anaérobie strict
33
Quel type d’organisme est représenté sur l’image?
Microaérophile
34
Quel est l’accepteur final d’électrons chez les anaérobies stricts?
Produit final de la fermentation
35
Quelle est la forme toxique de l’O2?
O2- (ions du peroxyde)
36
Quelles sont les 3 enzymes qui éliminent les formes toxiques de l’O2?
- Superoxydase dismutase (SOD)
- Catalase
- Peroxidase
37
Quelle réaction catalyse la Superoxydase dismutase (SOD)?
Transforme le O2 - en peroxyde et oxygène
38
Quelle réaction catalyse la catalase?
Transforme le peroxyde en H2O et oxygène
39
Quelle réaction catalyse la peroxidase?
Transforme le peroxyde en eau à l’aide du NADH
40
Pourquoi les anaérobies stricts ne possèdent pas d’enzymes comme la SOD?
Car ces enzymes favorisent la transformation en oxygène et ces organismes ne tolèrent pas l’oxygène
41
Vrai ou faux. Autant chez les aérobies que anaérobies, la croissance diminue si la concentration en O2 devient plus grande que 20%.
Vrai
42
Quel processus a lieu chez les aérobies stricts?
Respiration aérobie
43
Quel processus a lieu chez les anaérobies stricts?
Fermentation
44
Quels sont les organismes les plus polyvalents en fonction de la concentration d’O2?
Les anaérobies facultatifs
45
Quels 2 processus ont lieu chez les anaérobies facultatifs?
Respiration ou fermentation (utilise le métabolisme le plus rentable selon les conditions)
46
Nommer un exemple bien connu d’anaérobie facultatif.
E. Coli
47
Retrouve-t-on les enzymes SOD, catalase et peroxydase chez les anaérobies facultatifs?
Oui
48
Y a-t-il plus de fermentation ou de respiration chez les anaérobies facultatifs?
Plus de respiration
49
Y a-t-il plus de fermentation ou de respiration chez les aérotolérants?
Fermentation exclusivement
50
Retrouve-t-on les enzymes SOD, catalase et peroxydase chez les aérotolérants?
Oui
51
Quelle est la relation des aérotolérants face à l’O2?
Ils tolèrent la présence d’O2 sans l’utiliser
52
Sous quelles conditions les microaérophiles peuvent-ils croitre?
Exclusivement en présence de faible concentration de O2 (entre 2 et 10%)
53
Quel processus retrouve-t-on chez les microaérophiles?
Respiration aérobie
54
Quels sont les 5 types de bactéries selon leur température optimale de croissance?
- Psychrophiles
- Psychrotrophes
- Mésophiles
- Thermophiles
- Thermophiles extrêmes
55
Quelle est la température optimale des psychrophiles?
Entre 10 et 15 ˚C
56
Les psychrophiles peuvent exister jusqu’à quelle température?
-20 ˚C
57
Dans quel type d’environnement retrouve-t-on les psychrophiles?
Les océans, glace, neige
58
Dans quel éventail de température retrouve-t-on les psychrotrophes?
Entre 20 et 30 ˚C
59
Quels autres noms peut-on donner aux psychrotrophes?
Psychrotolérants, psychrophiles facultatifs
60
Dans quel éventail de température retrouve-t-on les mésophiles?
Entre 20 et 45 ˚C
61
Quelle est la température optimale de la plupart des pathogènes humains?
37 ˚C
62
Quelle est la température optimale de la plupart des pathogènes aviaires?
42 ˚C
63
Dans quel éventail de température retrouve-t-on les thermophiles?
Entre 45 et 85 ˚C
64
Quelle est la température optimale des thermophiles?
50-60 ˚C
65
À quelle température retrouve-t-on les thermophiles extrêmes?
Plus élevé que 85 ˚C
66
À quel endroit particulier retrouve-t-on beaucoup de thermophiles extrêmes?
Dans les cheminées hydrothermales
67
Quel est le pré-requis important d’un milieu de culture?
La stérilité du milieu (absence de microorganismes)
68
Quels sont les 2 types de culture?
- Pure
- Mixte
69
Est-ce qu’une culture mixte constitue un type de contamination et pourquoi?
Non, parce qu’on choisit nos microorganismes et on connait les composantes de départ
70
Qu’est-ce qu’un facteur de croissance?
Précurseur essentiel qui ne peut être synthétisé par la bactérie d’intérêt (doit être ajouté au milieu de culture)
71
Nommer quelques exemples de facteurs de croissance.
- Vitamines
- Acides aminés
- Purines et pyrimidine
72
Comment fait-on pour mesurer la quantité de microorganismes dans une culture en milieu liquide?
En mesurant le trouble dans la bouteille/tube
73
Quel agent gélifiant est souvent utilisé dans les géloses?
Agar (0,5-1,5%)
74
Quelles sont les températures de solubilisation et de gélification de l’agar?
- Solubilisation 100 ˚C
- Gélification 45 ˚C
75
Comment peut-on cultiver en gélose les bactéries dégradant l’agar?
Utilisation d’un autre agent gélifiant comme le gel de silice
76
Quelle est la définition de la stérilisation?
Élimination de toutes formes vivantes incluant les endospores
77
Par quoi est influencée l’efficacité de la stérilisation par la chaleur? (4)
- Température
- Durée
- Humidité
- Nombre et état des microorganismes
78
Vrai ou faux. Une flamme peut atteindre 1275 ˚C
Vrai
79
Quel nom peut être donné au four à air chaud (chaleur sèche)?
Four Pasteur
80
Quelles températures sont utilisées dans le four Pasteur?
160-170 ˚C
81
Entre la chaleur sèche et la chaleur humide, quelle est la plus efficace?
Chaleur humide, car elle est plus pénétrante
82
Quel appareil utilise la chaleur humide pour stériliser?
Autoclave
83
Vrai ou faux. Dans l’autoclave, il y a perte des endospores.
Vrai
84
Pourquoi ne peut-on pas stériliser au micro-ondes?
Car il n’y a pas de chaleur uniforme
85
Quel est l’effet de l’utilisation de radiations ionisantes?
Induit des dommages à l’ADN
86
Quel est l’effet des rayons y sur l’ADN?
Bris des 2 brins d’ADN
87
Vrai ou faux. Les rayons UV sont pénétrants.
Vrai
88
Vrai ou faux. Les rayons y sont pénétrants.
Vrai
89
Quel type d’installation doit être utilisé pour utiliser des rayons y?
Des parois couvertes de plomb pour empêcher les rayons gamma de se propager
90
Quelles utilisations sont faites à l’aide des rayons gamma (y)?
Conserves et épices
91
Quel est l’effet des rayons UV sur l’ADN?
Dimérisation thymine-thymine (bloque la réplication et la transcription)
92
Quelles installations doivent être utilisées pour travailler avec des rayons UV?
Enceintes de biosécurité
93
Quel application peut être faite avec les rayons UV?
Usine de traitement d’eau (exposition de l’eau à une source d’UV diminue le nombre de bactéries)
94
Quel type de filtre peut être utilisé pour stériliser?
Filtre de nitrocellulose
95
Quelle est la porosité du filtre de nitrocellulose?
0,22-0,45 u
96
Vrai ou faux. Les virus passent au travers du filtre de nitrocellulose.
Vrai (ils sont trop petits)
97
Quels types de gaz stérilisant peuvent être utilisés?
Oxyde d’éthylène et ozone
98
De quoi doit tenir compte la méthode d’enrichissement choisie? (3)
- Proportions de l’espèce d’intérêt
- Vitesse de croissance
- Caractéristiques spécifiques
99
Quelles sont les 3 méthodes permettant d’enrichir/sélectionner un microorganisme d’intérêt?
- Chimiques
- Physiques
- Biologiques
100
Nommer une méthode chimique de sélection.
Inhiber une source de carbone ou d’azote selon le type trophique de l’organisme
101
Quelles substances inhibitrices peuvent être utilisées pour sélectionner chimiquement un m.o. d’intérêt?
- Violet de cristal
- Alcool phényléthylique
- Sels biliaires
102
Qu’inhibent le violet de cristal et le vert brillant?
Les bactéries à Gram +
103
Qu’inhibe l’alcool phényléthylique?
Les bactéries à Gram -
104
Qu’inhibent les sels biliaires?
Les organismes non intestinaux
105
Comment pourrait-on mettre en évidence caulobacter?
En utilisant un milieu oligotrophes (pauvre en nutriments)
106
Dans quel type de milieu retrouve-t-on caulobacter?
Dans un milieu dilué (eau douce)
107
Nommer un exemple de sélection par méthode physique.
Traitement à la chaleur à 80 ˚C pendant 10 min, élimine les cellules qui n’ont pas d’endospores
108
Pourquoi doit-on parfois avoir recours à des méthodes biologiques comme méthode de sélection?
Car souvent c’est la seule façon de cultiver ces m.o.
109
Nommer un exemple de symbiose.
Plante et rhizobium, infection avantageuse
110
Vrai ou faux. Une colonie pure est toujours une culture pure.
Faux, ça dépend de plusieurs choses.
111
Quelles sont les 3 types de techniques pour l’obtention d’une culture pure?
- Striation sur milieu solide
- Dilution et étalement en surface
- Dilution et étalement en profondeur
112
En quoi consiste la striation sur milieu solide?
Une série de strie successives sur une gélose, il y a épuisement quantitatif de la population
113
Quelle est la principale limite de la striation sur milieu solide?
Proportion faible de l’espèce d’intérêt (s’il n’y a pas beaucoup de notre organisme, on peut le perdre à force de faire l’épuisement)
114
En quoi consiste l’étalement en surface?
On prend chaque tube de dilution et on étale directement sur le milieu
115
En quoi consiste l’étalement en profondeur?
On prend chaque échantillon de dilution et on les met dans une 2e gélose liquide qu’on coule sur un milieu gélosé
116
Pour quel type de colonies l’étalement en profondeur peut être avantageux?
Des colonies envahissantes (car maintenant elles sont emprisonnées dans l’agar)
117
Quelles sont les limites des dilutions séquentielles et étalement en profondeur/surface?
- Proportion faible de l’espèce d’intérêt
- Bactéries thermosensibles (2e gélose de surface à 45 ˚C)
118
Quel est l’avantage de la technique de dilutions séquentielles suivi d’étalement?
La quantification (estimer proportion dans un échantillon environnemental)
119
Si l’on observe des différences avec le microorganisme de départ/désiré, quelles sont les 2 explications possibles?
- Contamination
- Mutation
120
Selon quels critères (6) peut-on classer les cutures en culture solide?
- Taille
- Marge
- Élévation
- Texture
- Caractéristiques optiques
- Pigmentation
121
Selon quels critères peut-on classer les cultures en culture liquide?
- Distribution (en surface, au fond)
- Texture (grumeau, filament)
122
Qu’est-ce qu’un biofilm?
Forme de croissance ubiquitaire dans les envrionnements aqueux
123
De quoi sont enrobés les populations microbiennes présentes dans les biofilms?
D’une matrice de polymères extracellulaires où les cellules adhèrent les unes aux autres ou à une surface
124
Comment appelle-t-on les biofilms avec la présence de plusieurs microorganismes?
Biofilms polymicrobiens
125
Dans quelle structure très ancienne retrouvait-on des biofilms?
Stromatolite
126
Pourquoi la croissance des biofilms est-elle plus rapide au bord de la colonie?
Car les gradients d’oxygènes, de nutriments et de produits sont différents aux bords
127
Sur quels types de surfaces les biofilms peuvent-ils se développer?
- Inorganiques (minérales, béton, etc.)
- Organiques (cellules vivantes ou mortes)
- Flocs (agrégats microbiens)
128
Quels sont les avantages pour les bactéries à former un biofilm?
- Accès privilégié aux nutriments
- Création d’un microenvironnement
- Favorise la croissance
- Protection des cellules
129
Entre les cellules planctoniques et sessiles, quelles sont pluricellulaire?
Sessiles
130
Entre les cellules planctoniques et sessiles, quelles utilisent le quorum sensing?
Sessiles
131
Qu’est-ce que le senseur de masse critique (quorum sensing)?
Quand les organismes atteignent une certaine quantité uniforme de la même espèce, il y a sécrétion de molécules qui influencent le comportement des cellules en permettant l’expression de gènes qui normalement ne s’expriment pas.
132
Quelles sont les 5 étapes de formation du biofilm?
1) Attachement à une surface
2) Stabilisation de l’attachement
3) Formation de micro-colonies
4) Maturation du biofilm
5) Essaimage
133
Vrai ou faux. L’attachement à une surface d’un biofilm est irréversible.
Faux, peut être réversible s’il n’y a pas de compatibilité entre le m.o. et la surface
134
Qu’est-ce qui peut influencer l’attachement à une surface d’un biofilm?
- Rugosité
- Micro-courants
- Nature de la surface
135
Quelles structures de la cellules sont impliquées dans l’attachement à une surface d’un biofilm?
- Glycocalyx
- Fimbriae
- Adhésine
- Flagelles
136
Quels types d’interactions ont lieu dans la stabilisation de l’attachement du biofilm?
- Cellules-cellules
- Cellules-surfaces
137
Quel type de couche se forme dans la stabilisation de l’attachement du biofilm?
Monocouche
138
Combien de couches de cellules se forment dans l’étape de formation de micro-colonies de biofilm?
3 à 5
139
À quelle étape de formation du biofilm la matrice est-elle formée?
Étape de formation de micro-colonies
140
Qu’est-ce que l’essaimage?
Une portion de la colonie se déplace pour aller coloniser ailleurs
141
Qu’est-ce qui peut causer l’abrasion du biofilm?
Bris mécanique
142
Quelle est la conséquence de la présence de biofilms sur le système immunitaire?
Le phagocyte ne peut pas dégrader la matrice du biofilm donc la bactérie reste vivante
143
Nommer des exemples de conséquences sur la santé humaine de la présence de biofilms.
- Fibrose kystique
- Maladies paradontales
- Infections d’implants/prothèses/cathéters
- Infections de lentilles cornéennes
144
Quelles conséquences industrielles sont dûes à la présence de biofilms?
- Diminution du débit des liquides (tuyau, aqueduc)
- Hausse de la corrosion des structures
145
Quelle algue permet d’inhiber la formation de biofilms?
Delisea pulchra
146
Comment delisea pulchra inhibe-t-elle la formation de biofilm?
En inhibant le quorum sensing
147
Qu’est-ce que le cycle de Calvin-Benson?
Transformation de carbone inorganique (CO2) en carbone organique (glucose)
148
Quel cycle utilisent les organismes autotrophes pour produire leur nourriture?
Le cycle de Calvin-Benson
149
Quels composants importants retrouve-t-on dans le milieu MacConkey?
- Sels biliaires
- Cristal violet
- Lactose
- Rouge neutre
150
Certaines bactéries forment une exception et assimilent le souffre sous forme de quels acides aminés?
- Cystéine
- Méthionine
151
Vrai ou faux. L’azote peut également être assimilé sous forme d’acides aminés.
vrai
152
En quoi sont transformés les éléments nutritifs?
- Matériel cellulaire
- Énergie
153
Les macromolécules comptent pour combien de % du poids sec de la cellule?
96% (autre 4% = sels, intermédiaires métaboliques, précurseurs)
154
Combien de protéines différentes retrouve-t-on dans une cellule?
Environ 1100
155
L’eau compte pour combien de % du poids humide de la cellule?
70%
156
À quelle température y a-t-il croissance lente des psychotrophes?
Entre 0-20 ˚C
157
Vrai ou faux. Les milieux gélosés permettent les échanges gazeux.
Vrai
158
L’autoclave est une bonne approche pour … (2)
- Préparation de liquides thermorésistants
- Conserves
159
Quels types de liquides sont thermosensibles et doivent être stérilisés par filtration?
- Sérum
- Vitamines
- Antibiotiques
160
À quelle concentration doivent être présents les bioéléments majeurs?
10^-4 M
