5- Croissance cellulaire et population Flashcards
1
Q
Quelle quantité de microorganismes dépose-t-on dans un inoculum?
A
entre 10^3 et 10^6 cellules
2
Q
Vrai ou Faux. Les bactéries se reproduisent de manière asexuée pour former 2 cellules filles identiques à la cellule mère.
A
Vrai. Leur ADN est identique à l’exception de rares mutations.
3
Q
Que permet la reproduction asexuée ?
A
l’augmentation de la population, sans changer la diversité génétique.
4
Q
Nommez les mécanismes de divisions cellulaires chez les bactéries (4)
A
- Fission binaire transverse (scissiparité)
- Bourgeonnement
- Fragmentation d’hyphes
- Formation d’exospore
5
Q
Décrire la Fission binaire transverse (scissiparité)
A
La synthèse du septum se fait transversalement à l’axe longitudinal pour les bacilles et à l’équateur pour les cocci.
6
Q
Expliquez la Fission binaire transverse chez les bacillus
A
Pour un bacillus, il y a augmentation de la longueur, réplication du chromosome, répartition des chromosomes, formation de la cloison puis séparation définitive des deux cellules filles.
7
Q
Quel est le mécanisme de division cellulaire le plus fréquent chez E. coli, B. subtilis, E. faecalis ?
A
Fission binaire transverse
8
Q
À quel endroit se forme le septum chez les bacilles?
A
Transversal à l’axe longitudinal
9
Q
À quel endroit se forme le septum chez les cocci?
A
À l’équateur
10
Q
Nommer des organismes qui utilisent la fission binaire transverse pour se diviser?
A
- Escherichia coli
- Bacillus subtilis
- Enterococcus faecalis
11
Q
En quoi consiste le bourgeonnement?
A
Formation d’un renflement jusqu’à ce qu’il atteigne la même taille que la cellule mère
12
Q
Nommer quelques organismes qui utilisent le bourgeonnement comme méthode de division cellulaire.
A
- Rhodopseudomonas acidophila
- Hyphomicrobium vulgare
- Listeria monocytogenes
13
Q
En quoi consiste la fragmentation d’hyphes?
A
Une cellule filamenteuse donne plusieurs cellules plus petites
14
Q
Nommer un organisme qui utilise la fragmentation d’hyphes comme méthode de division cellulaire.
A
Nocardia
15
Q
Est-ce qu’il y a un plus grand nombre de cellules qui possède des endospores ou des exospores?
A
Des exospores
16
Q
Vrai ou Faux. Les exospores ont une activité métabolique élevée pour former des hyphes.
A
vrai
17
Q
Où sont situées les exospores dans une cellule?
A
À l’extrémité des hyphes
18
Q
Nommer un type de cellule qui utilise des exospores.
A
Streptomyces
19
Q
Quelle est l’étape préliminaire à la formation du septum?
A
La duplication du chromosome et sa ségrégation.
20
Q
Vrai ou faux. Un septum peut se former même si on bloque la duplication du chromosome.
A
faux
21
Q
Où débute la réplication du chromosome?
A
À l’origine de réplication et la réplication se fait dans les deux direction.
22
Q
Quelles sont les 4 étapes de la formation du septum?
A
1) Invagination de la membrane cytoplasmique
2) Croissance du peptidoglycane dans l’invagination de la membrane
3) Cloisonnement des cytoplasmes
4) Séparation des cellules filles
23
Q
À quelle étape de la formation du septum y a-t-il fusion des membranes?
A
À l’étape de cloisonnement des cytoplasmes
24
Q
Quelle partie de la membrane cytoplasmique est utilisée pour la ségrégation des chromosomes chez les procaryotes?
A
Le mésosome
25
Quel est le rôle général des protéines ParA et ParB?
Migration des chromosomes vers les pôles cellulaires
26
Avec quoi ParB interagit-il?
Avec parS près d’oriC-chromosome
27
À quoi est apparentée la protéine MreB?
Au cytosquelette procaryote (actine)
28
Comment est assemblée la protéine MreB?
En spirale
29
Décrivez la ségrégation des chromosomes dans les cellules filles. (6)
1- Les chromosomes s'attachent aux mésosomes et la croissance de la membrane cytoplasmique se fait entre les deux mésosomes.
2- La réplication se fait par le répliosome.
3- ParB interagit avec tous les sites parS proche de l'origine de réplication des chromosomes.
4- La protéines MreB est essentielle pour la ségrégation du chromosome. Elle se polymérise pour former une spirale à la périphérie interne de la cellule.
5- Chacun des nouveaux chromosomes repliés s'associe à MreB au niveau de l'origine de réplication.
6- MreB intéragit donc avec ParA/B pour permettre le déplacement des chromosomes.
30
De quoi est composé l'appareil "mitotique" procaryote ?
ParA, ParB et MreB
31
À quoi sert l’assemblage en spirale de la protéine MreB?
Au déplacement des chromosomes
32
Avec quoi interagit la protéine MreB?
Avec ParA, ParB et oriC
33
Qu’arriverait-il si nous portions une cellule E.Coli qui possède un mutant ftsZ à 42˚C?
Il y aurait réplication, mais pas de formation du septum en raison du filament thermosensible
34
À quoi sert la protéine ftsZ?
Forme des anneaux concentriques qui induisent l’invagination de la membrane cytoplasmique
35
Quel est le rôle des protéines Min (MinC, MinD et MinE)?
Limitent la construction de l’anneau Z au milieu de la cellule (si elles sont présentes, l’anneau ne peut se construire).
36
Nommez les 5 étapes de la formation du septum.
1. Sélection du site de formation du septum
2. Assemblage de l'anneau Z
3. Liaison de l'anneau Z à la membrane cytoplasmique et peut-être à des composants de la paroi
4. Assemblage de la machinerie de synthèse de la paroi
5. Constriction de l'anneau Z et formation du septum
37
Expliquez la sélection du site de formation du septum
Grâce aux gènes min présent chez les Gram- et les Gram+. MinC et MinD oscillent d'un bout à l'autre de la cellule. En raison de cette oscillation, MinC est plus concentré aux pôles de la cellule. C'est MinC qui inhibe l'assemblage de FtsZ Au centre de la cellule, il n'y a pas de MinC, alors FtsZ n'est pas inhibé à cet endroit.
38
Expliquez l'Assemblage de l'anneau Z
FtsZ polymérise en formant des filaments qui paraissent créer la trame constituante de l'anneau Z. Une structure s'échaffaude en forme d'anneau concentrique et cause une contraction de la membrane plasmique. Cela induit la formation du septum en invaginant la membrane. La paroi commence alors à réorienter sa croissance vers le centre.
39
À quel température doit agir FtsZ ?
37˚C
40
Expliquez la constriction de l'anneau Z et formation du septum (chez les Gram+ et Gram-)
- Chez les Gram-, la fusion des membrane se fait dans cet ordre : membrane cytoplasmique, paroi cellulaire et ensuite membrane externe.
- Chez les Gram+, même chose sauf qu'il n'y a pas de membrane externe.
41
Vrai ou Faux. Si on bloque la duplication de l'ADN, il n'y aura pas de formation de septum. C'est un mécanisme de sécurité pour permettre la bonne duplication du matériel génétique.
vrai
42
Quel est le gène important pour la forme des cellules bactériennes?
ftsZ
43
Lorsque l'on génère un mutant ftsZ, qu'arrive-t-il?
À température non-permissives, ils forment de longues cellules filamenteuses sans septum. La ségrégation a bien lieu de manière adéquate, mais il n'y a pas de formation de septum.
44
Lorsque l'on génère un mutant minicell qu'arrive-t-il?
Les protéines synthétisées à partir des gènes min sont non fonctionnels. Formation d'un septum adéquat, mais au mauvais endroit dans la cellule.
45
Que se passe-t-il si MinC et MinD sont incorrects (mutants)?
ftsZ pourrait se faire de façon excentrique et la division serait au mauvais endroit (formation de minicell sans chromosomes)
46
Vrai ou faux. La croissance bactérienne suit une progression linéaire.
Faux, c’est une progression géométrique
47
À l’aide de quelle formule peut-on calculer le nombre de cellules d’une génération à une certaine étape de la fission binaire?
2*n, n étant le nombre de générations
48
À l’aide de quelle formule peut-on calculer la population finale dans la fission binaire?
49
À l’aide de quelle formule peut-on calculer le nombre de générations dans la fission binaire?
50
Qu’est-ce que le temps de génération?
Temps nécessaire au dédoublement de la population
51
Si le milieu est riche, le temps de génération sera … ?
Plus faible
52
Quelle formule nous permet de calculer le temps de génération?
(T2-T1)/n
53
Quelle constante correspond au taux de croissance?
k
54
Quelles sont les unités du taux de croissance?
générations/heure
55
Quel est le record de temps de génération le plus court?
Vibrio natriegens (9,6 min)
56
Quel est le record de temps de génération le plus long?
Treponema pallidum (33h)
57
Quelles sont les 4 phases de la courbe de croissance?
1. Phase de latence
2. Phase exponentielle de croissance
3. Phase stationnaire
4. Phase de décroissance
58
Vrai ou Faux. La fission binaire comprend des mécanismes moléculaires nombreux et un synchronisme complexe pour s'assurer que 2 cellules filles sont produites pour qu'il y ait propagation de l'espèce.
vrai
59
Vrai ou Faux. Lorsqu'on dépose une cellule bactérienne dans un milieu propice à sa croissance, elle augmente de taille jusqu'à sa masse critique où il y a formation du septum.
vrai
60
Décrire la phase de latence
- Droite qui n'a aucune pente et qui se termine par une courbe ascendante.
- L'activité physiologique de la bactérie dans cette phase est élevée. C'est une période d'adaptation. Les MO sont introduits dans un milieu de culture frais.
61
De quoi dépend la durée de la phase de latence ?
de l'âge, de l'état physiologique et du milieu
62
Que se passe-t-il à la fin de la phase de latence ?
Les cellules commencent à se diviser, lorsque toutes les cellules sont en division, on change de phase. Les division des cellules ne sont pas toutes synchronisées.
63
Pourquoi n'y a-t-il pas d'augmentation immédiate de la population dans la phase de latence ?
parce qu'elles doivent synthétiser de nouveaux composants
64
Comment peut-on qualifier l’activité physiologique dans la phase de latence?
élevée
65
Est-ce qu’il y a augmentation de la population dans la phase de latence?
Au début non (adaptation au milieu), mais à la fin les cellules commencent à se diviser
66
À quoi ressemble graphiquement la phase exponentielle de croissance?
Une droite (car l’augmentation est constante)
67
Comment est le temps de génération dans la phase exponentielle de croissance?
Constant et minimal
68
Dans quelle phase de croissance le métabolisme est-il à son maximum
Dans la phase exponentielle de croissance
69
Pourquoi la phase exponentielle de croissance est-elle de courte durée?
Car il y a épuisement rapide des nutriments
70
Vrai ou faux. Les cellules dans la phase exponentielle de croissance présentent certaines différences physiques et chimiques.
Faux, elles sont toutes identiques
71
Vrai ou faux. La phase de latence est de durée variable.
vrai
72
Dans quelle phase de croissance retrouve-t-on la densité maximale de la population?
Phase stationnaire de croissance
73
Pourquoi dit-on que la population est constante dans la phase stationnaire?
Car il y a un équilibre entre la division et la mort cellulaire
74
Vrai ou faux. Les cellules dans la phase stationnaire de croissance présentent certaines différences physiques et chimiques.
Vrai, il s’agit d’une population hétérogène
75
Dans quelle phase de croissance y a-t-il formation d’endospores et pourquoi?
Dans la phase stationnaires, car les conditions deviennent moins propices.
76
Quelle est la densité maximale de population dans un milieu?
5-15 x 10*9 cellules/ml
77
La concentration de quel élément augmente dans la phase stationnaire?
Des substances toxiques (déchets métaboliques)
78
Quelle est la durée de la phase stationnaire de croissance?
Durée variable
79
Vrai ou faux. Il reste un peu de division cellulaire dans la phase de mortalité/déclin.
Faux, il y a absence de division cellulaire
80
Comment peut-on qualifier graphiquement la phase de mortalité?
Une pente descendente
81
Dans quelle phase de croissance retrouve-t-on la concentration maximale de déchets métaboliques?
Dans la phase de mortalité/déclin
82
Pourquoi ne pourrait-il pas y avoir formation d’endospores dans la phase de mortalité?
Car la formation d’endospores demande de l’énergie, et il n’y en a plus dans cette phase
83
Vrai ou Faux.La culture en vase clos (in vitro) ne représente pas la croissance en nature parce qu'il n'y a pas de renouvellement de milieu.
vrai
84
Quel nom donne-t-on à une culture continue en vase non clos?
Chémostat
85
Dans quelle phase se trouve continuellement la population dans un chémostat?
Dans la phase exponentielle de croissance
86
Quels éléments sont contrôlés dans un chémostat? (4)
- pH
- Température
- Agitation
- Gaz
87
Qu’est-ce que le taux de dilution?
Volume ajouté/volume total/h
88
Comment contrôle-t-on le taux de croissance de la population dans un chémostat?
En changeant le taux de dilution
89
Dans quelle situation les conditions sont-elles optimales dans un chémostat?
Si le taux de dilution = taux de croissance
90
Dans quelle situation les conditions sont-elles limitantes dans un chémostat?
Si le taux de dilution < taux de croissance
91
Qu’arrive-t-il si le taux de dilution > taux de croissance?
Wash out (lavage)
92
Quelles sont les 3 manières de mesurer la croissance bactérienne?
1) Énumération cellulaire
2) Quantification de la masse cellulaire de la population
3) Quantification d’une activité cellulaire ou d’un constituant cellulaire
93
Quel instrument utilise-t-on pour faire de l’énumération cellulaire?
Chambre de Petroff-Hausser
94
Vrai ou faux. L’énumération cellulaire est un comptage indirect de cellules.
Faux, c’est un comptage direct
95
Quelle est la principale limite de l’énumération cellulaire dans la chambre de Petroff-Hausser?
Viabilité des cellules (on compte les corps bactériens, mais nous n’avons aucune idée sur leur viabilité)
96
Quel autre nom donne-t-on à l’énumération électronique?
La cytométrie en flux
97
À quoi servent les fluorochromes vitaux et dans quelle méthode d’énumération sont-ils utilisés?
À faire le tri des cellules vivantes et mortes, et utilisés en FACS
98
Qu’est-ce qui sert de témoin interne dans l’énumération électronique?
Billes de tailles et concentrations connues
99
Quelle est la principale limite de l’énumération électronique?
La taille des organismes est à la limite de détection
100
Quelles sont les méthodes de mesure de croissance les plus fréquentes?
- Turbidimétrique
- Unités formatrices de colonies
Mais en croissance : moléculaires
101
Quelle méthode d’énumération cellulaire permet de détecter des spores dans l’air?
Énumération électronique
102
Comment procède-t-on pour faire de l’énumération des unités viables?
Dilutions séquentielles suivies d’étalement (en surface ou en profondeur)
103
Combien de colonies par pétri doit-on avoir en énumération des unités viables pour que ce soit statistiquement valable?
Entre 30 et 300 colonies
104
Quelles unités sont utilisées dans l’énumération des unités viables?
UFC (unités formatrices de colonies)
105
Si nous avons une population très diluée, comment pourrait-on utiliser la technique d’énumération des unités viables?
En utilisant un filtre que nous déposons sur un milieu de culture
106
Pourquoi les UFC ne correspondent pas à la population totale?
Car moins de 1% des espèces sont cultivables
107
Quel appareil est utilisé dans les méthodes d’énumération turbidimétriques?
Un spectrophotomètre
108
À quoi correspondent les méthodes turbidimétriques?
À la quantification du trouble
109
Peut-on avoir une idée de la viabilité des cellules dans les méthodes turbidimétriques?
Non , on ne mesure que le trouble
110
Quelle courbe est utilisée dans les méthodes turbidimétriques?
Une courbe de densité optique (DO), en fonction de l’UFC/ml
111
Combien de populations peut-on mesurer dans les méthodes turbidimétriques?
10^7 à 10^8 UFC/ml
112
À quoi correspondent les méthodes moléculaires d’énumération cellulaire?
Extraction de l’ADN total et amplification enzymatique d’une séquence spécifique d’ADN (PCR)
113
Quels sont les 3 avantages de la quantification par PCR?
1) Rapide
2) Quantification d’organismes non cultivables
3) Quantification simultanée de plusieurs organismes
114
En quoi consiste la détermination du poids sec?
Une filtration et séchage complet à 100-150 C
115
Pourquoi est-il si important de sécher complètement avant de compter les cellules?
Car 1 ul d’eau pèse 1 mg, ce qui est la même masse que 10*9 cellules
116
Pour quels types d’organismes la détermination du poids secs est une méthode de choix?
Pour les bactéries agrégées ou formant des hyphes:
- Mycobacterium
- Streptomyces
- Mycètes
117
Quel composé représentatif peut être utilisé pour la détermination chimique?
- Azote total
- Peptidoglycane
- ADN
- ATP
- Produits finaux de la fermentation
