Cours #1 Monde microbien Flashcards
Quelle est la définition de “microbiologie” au sens strict?
Science qui étudie les organismes microscopiques.
Quelle est la définition de “microbiologie” au sens large?
Science qui se définit par les techniques qu’elle emploie.
Quels sont les cinq domaines d’études de la microbiologie?
- Bactériologie
- Mycologie
- Phycologie (algues)
- Protozoologie (protozoaires)
- Virologie
Quels sont les cinq impacts des MO sur les activités humaines?
- Agriculture –> Bactéries dans le rumen des vaches permettant de digérer le foin
- Énergie/Environnement –> Biocarburants (maïs en éthanol)
- Aliments
- Maladies
- Biotechnologie –> Insuline produite par les levures, thérapie génique (hémophilie)
Quels sont les impacts positifs des MO pour l’humain? Donnez des exemples.
- Microbiote (système immunitaire)
- Source de nourriture (Fermentation: alcool, fromages, gâteaux)
- Antibiotiques et autres molécules (modification chimique des MO)
- Biotechnologie (avancement remarquable pour traitement de pathologies génétiques)
Quels sont les impacts positifs des MO pour l’environnement? Donnez des exemples.
- Décomposition (recyclage)
- Balance écologique (fixation de l’N dans le cycle des nutriments)
- Biodégradation (compostage)
- Bioremédiation (décontamination de milieux pollués)
Quels sont les impacts négatifs des MO pour l’environnement et l’humain? Donnez des exemples.
- Infection
- Détérioration des aliments (20% pertes mondiales)
- Corrosion (dégradation du métal par MO)
- Mauvaise odeur
Nommez les types de microorganismes.
- Algues
- Virus
- Bactéries
- Protozoaires
- Prion (agent pathogène constitué d’une protéine dont le repliement est anormal, ø ADN/ARN)
- Mycètes (levures, moisissures)
Quelle est la définition simple de “cellule”?
Le plus petit commun dénominateur de la matière vivante.
Quelles sont les propriétés des cellules?
Métabolisme:
Les nutriments prélevés dans l’environnement sont transformés dans la cellule et les déchets sont éliminés dans l’environnement.
La cellule est un système ouvert.
Reproduction:
Les éléments chimiques de l’environnement se transforment en de nouvelles cellules sous la conduite de cellules préexistantes.
Différenciation:
La formation d’une nouvelle structure cellulaire.
Communication:
Les cellules communiquent ou interagissent par des échanges de molécules chimiques (chimiotactisme).
Mouvement:
Les cellules possèdent diverses formes de motilité (déplacement de cellules et/ou mouvements internes).
Évolution:
Les cellules contiennent des gènes et évoluent, présentant de nouvelles propriétés biologiques.
Les bactéries font parties des cellules eucaryotes ou procaryotes?
PROCARYOTES
Quelles sont les constituants cellulaires propres aux procaryotes?
Flagelle (motilité) Pili (adhésion cellule hôte) Nucléoïde (région, ø noyau) Chromosome circulaire (ø linéaire) Ribosomes libres (ø RE) Présence d'une membrane cytoplasmique (couche supplémentaire qui contient directement le cytoplasme)
Quelle est la première classification des organismes vivants proposée par Carl von Linne ? Pourquoi n’a-t-elle pas été retenue?
2 règnes
- Plantes = Immobiles + Photosynthétiques
- Animaux = Mobiles + Non photosynthétiques
Suite à la découverte du monde microscopique, plusieurs incohérences font surface, notamment:
- Les algues (photosynthétiques) et les champignons (non-photosynthétiques) sont tous deux classés comme plantes, car il sont immobiles.
- L’euglène possède des flagelles (mobile) et utilise la photosynthèse, il est donc classé comme animal par les zoologistes et plante par les botanistes…
N.B. Selon cette classification, les bactéries étaient classées dans les “plantes”, car elles possèdent une paroi cellulaire rigide.
Quelle est la deuxième classification des organismes vivants proposée par Haeckel ? Sur quoi est-elle basée?
3 règnes
- Plantes (plantes à graines, fougères, …)
- Animaux (vertébrés et invertébrés)
- Protistes (algues, champignons, bactéries, protozoaires)
Basée sur l’organisation biologique : Unicellulaire, pluricellulaire, différentiation tissulaire, …
Quelle est la classification moderne des organismes vivants proposée par Whittaker ? Sur quoi est-elle basée?
5 règnes
- Monères (bactéries)
- Protistes (algues, protozoaires)
- Mycètes (champignons, levures)
- Plantes
- Animaux
Basée sur :
- Le type de cellule (procaryote, eucaryote)
- L’organisation biologique (unicellulaire, solitaire et en colonie, pluricellulaire)
- Le type de nutrition (autotrophe, hétérotrophe)
Quelles sont les caractéristiques des monomères ? (classification de Whittaker)
Procaryote
Unicellulaire
Autotrophe ou Hétérotrophe
Bactéries
Quelles sont les caractéristiques des protistes ? (classification de Whittaker)
Eucaryote
Unicellulaire (quelques pluricellulaires)
Autotrophe ou Hétérotrophe
Algues, protozoaires
Quelles sont les caractéristiques des mycètes ? (classification de Whittaker)
Eucaryote
Pluricellulaires (quelques unicellulaires)
Hétérotrophe
Levures, mycètes
Quelles sont les caractéristiques des plantes ? (classification de Whittaker)
Eucaryote
Pluricellulaires
Autotrophe
Invascualires, vasculaires
Quelles sont les caractéristiques des animaux ? (classification de Whittaker)
Eucaryote
Pluricellulaires
Hétérotrophe
Invertébrés, vertébrés
Où classe-t-on les virus?
Matériel génétique (ADN ou ARN) entouré d’un manteau protéique (capside) ≠ Cellule
Parasite intracellulaire obligatoire ≠ Vivant
Ils sont considérés comme des microorganismes, mais ne rentrent pas dans une classe.
Quelles sont les relations phylogénétiques proposées par la classification “basée sur les caractères moléculaires” ?
Tous les organismes vivants seraient issus d’un ANCÊTRE COMMUN, auquel fut donné le nom de PROGÉNOTE.
Les organismes vivants peuvent être classés en 3 GRANDS RÈGNES:
- Eubactéries
- Archéobactéries
- Eucaryotes
Les mitochondries et les chloroplastes proviendraient, par endosymbiose, de bactéries aérobies et photosynthétiques, respectivement.
Les archéobactéries (Archaea) seraient phylogénétiquement plus proches des eucaryotes (Eucarya) que des eubactéries (Bacteria).
Dans l’arbre phylogénétique, où se situe les macroorganismes ? Comment lors localisation a-t-elle été déterminée? Nommez les macroorganismes.
Dans la branche eucaryote (Eucarya) en raison de leur séquence d’ARNr.
- Animaux
- Champignons
- Plantes
Quels grands règnes font partie des procaryotes?
- Bacteria (eubactéries)
- Archaea (achéobactéries)
Nommez les organismes qui sont membres du domaine des Eucarya (eucaryotes) ?
- Protistes
- Mycètes
- Plantes
- Animaux
Déterminez les dimensions “moyennes” des organismes de chaque grand règne.
Bacteria = 1 à 10 µm Archaea = 1 à 10 µm Eucarya = 10 à 100 µm
De quoi est composée la paroi cellulaire des Bacteria?
PEPTIDOGLYCANES
Quelle est la composition en organelles et autres organites des Bacteria?
Peu d'organelles ø noyau Inclusions Ribosomes Flagelles Pili
Quelle est la composition en organelles et autres organites des Archaea?
Peu d'organelles ø noyau Inclusions Ribosomes Flagelles
Quelle est la composition en organelles et autres organites des Eucarya?
NOYAU Mitochondries Chloroplastes Réticulum endoplasmique Appareil de Golgi Lysosomes Peroxysomes
Quelles sont les caractéristiques de l’ADN des Bacteria?
ADN circulaire Nucléoïde ø introns 1 seul chromosome généralement Plasmides Génome petit
Quelles sont les caractéristiques de l’ADN des Archaea?
ADN circulaire Nucléoïde Introns 1 seul chromosome généralement Plasmides Génome petit
Quelles sont les caractéristiques de l’ADN des Eucarya?
ADN linéaire, très long Bcq de régions non-codantes (introns) Noyau (enveloppe nucléaire délimitante) Organisé en chromosomes Génome important
Quelle est la structure hiérarchique en taxonomie des microorganismes?
- Domaine
- Phylum
- Classe
- Ordre
- Famille
- Genre
- Espèce
D’où provient le mot “cellule’?
Lors de la première description des moisissures.
Quelle est la première hypothèse concernant les microorganismes?
Les maladies sont provoquées par des êtres vivants invisibles.
Quel fut le premier terme pour nommer les bactéries?
Animalcules = Animaux microscopiques
Qu’est-ce que la théorie de la génération spontanée?
Théorie selon laquelle de la matière inerte peut spontanément donner naissance à un organisme vivant.
Quelle est la première expérience qui réfute la théorie de la génération spontanée?
Expérience prouvant que les microbes viennent de l’air et qu’ils sont tués par une ébullition suffisamment prolongée qui stérilise la préparation.
Quelle est l’expérience effectuée par Pasteur qui permis de réfuter complètement la théorie de la génération spontanée?
Expérience: Stérilisation du contenu d’un flocon à col de cygne
- Si le flacon est maintenu droit, il n’y a pas de croissance de MO
- Si des MO sont emprisonnés dans le col du flacon et atteignent le liquide stérile (en incluant le flacon), il y a croissance microbienne.
Nommez une théorie importante proposée durant l’âge d’or de la microbiologie.
Théorie des germes : Établir le lien MO-maladie
-Postulats de Koch
Quelles sont les avancées microbiologiques mises de l’avant par Robert Koch?
- Méthodes de culture pure
2. Démontre que les MO peuvent causer des maladies
Quel est l’apport à la science de Hans Christian Gram?
Coloration de Gram permettant la classification de bactéries
D’où vient le nom de la marque “Listerine” ?
Du nom de Joseph Lister qui a développé des méthodes ANTISEPTIQUES:
- Se laver les mains
- Stériliser les outils avant les opérations
Quel est la découverte accidentelle d’Alexander Fleming?
Péniciline
Qu’est-ce que les postulats de Koch tentaient de prouver?
Preuve de cause à effet qu’une bactérie est associée à une maladie particulière.
Énumérez les postulats de Koch.
- MO pathogène présent chez tous les animaux malades ET absent chez tous les animaux sains.
- Isolation et mise en culture pure du MO suspect.
- Innoculation du MO suspect chez les animaux sains. (Doit provoquer la maladie pour tous les sujets inoculés)
- Isolation de nouveau et mise en culture pure. (Doit être identique à la culture initiale, i.e. il s’agit du même pathogène de départ)
Contre quelle maladie fut utilisé le premier vaccin humain?
La rage
Qu’est-ce qu’un sérum antitoxine?
Sérum d’immunisation qui contient des anticorps plutôt que le virus.
Donnez quelques caractéristiques des bactéries par rapport à leur présence sur Terre.
- Dominent en nombre et par leur activité métabolique la biosphère.
- Grande majorité est inoffensive et essentielle sur Terre
- Les eucaryotes ont besoin des procaryotes pour vivre, mais le contraire n’est pas nécessairement vrai.
Quelles sont les caractéristiques de la morphologie bactérienne?
Taille (µm)
Forme: coccus, bacille (certains sont très courts et très larges), spirille, filamenteuse (actinomycètes), etc.
Arrangement: isolé, amas, pair, chaîne, grappe, etc.
Qu’est-ce que l’agar et quelle est son utilité en microbiologie?
Agent solidifiant (polymère de D-galactose)
- Poudre ajoutée à milieu liquide qui se solubilise à ébullition et se solidifie à 42°C
- Non toxique, non métabolisante
- Permet l’inoculation sur gélose (pétri)
Quelle est la définition d’une culture pure?
Culture composée d’une seule espèce de MO.
Comment se fait l’isolement d’une culture pure?
Toujours sur GÉLOSE et non en milieu solide.
- Isolement par STRIATION: À l’aide d’un manche de Koch stérile, les MO sont étalés progressivement par des mouvements de va-et-vient (stries) à la surface d’une gélose. L’ÉPUISEMENT de l’inoculum lors de ces striations produira normalement des colonies isolées dont chacune constituera une culture pure.
- Isolement par DILUTION en MILIEU LIQUIDE: Dilutions successives en milieu liquide afin d’obtenir une dilution de l’inoculum permettant la croissance de colonies isolées sur une gélose.
Nommez les constituants de la cellule bactérienne.
- Membrane cytoplasmique
- Cytoplasme = Nucléoïde, Ribosomes, Inclusions
- Paroi
- Glycocalyx
- Pili & Fimbriae
- Flagelles
- Spores
Décrivez la membrane cytoplasmique et ses fonctions.
Fine structure essentielle à la survie qui entoure la cellule.
Composition: Bicouche de phospholipides + Protéines membranaires
Fonctions:
- Limite le cytoplasme
- Barrière de perméabilité sélective
- Métabolisme: Respiration, photosynthèse, synthèse de lipides et constituants de la paroi
- Détection de signaux (chimiotactisme)
- Transport des éléments nutritifs et des déchets
Quel constituant de la cellule bactérienne est une cible pour certains antibiotiques?
La bicouche de phospholipides (membrane cytoplasmique)
Nommez les deux types de protéines membranaires.
- Protéines périphériques (faiblement associées à la membrane)
- Protéines intrinsèques (fortement associées à la membrane, permet transport/sécrétion/transfert d’é)
Qu’est-ce qu’un mésosome?
Invagination profonde de la membrane plasmique en forme de vésicules.
Fonction inconnue.
Quels sont les constituants du cytoplasme des bactéries?
- Eau
- Corps d’inclusion = Granules composées de matières organiques ou inorganiques (réserves)
- Ribosomes = Site de la synthèse protéique
- Nucléoïde = Région dense et irrégulière qui contient l’ADN ou ARN replié
Nommez un type d’inclusion cytoplasmique particulier.
Inclusion de fer = Magnétite
Permet à certaines bactéries de s’orienter avec le champ magnétique (magnétisme)
Décrivez la paroi des bactéries et ses fonctions.
Structure solide à l’extérieur de la membrane plasmique.
Fonctions:
- Morphologie bactérienne
- Protection contre la lyse osmotique
- Essentielle
Quelle est la composition de la paroi des bactéries?
PEPTIDOGLYCANE
= Polymère de glucides ramifiés et reliés par de courts peptides
- Glucides: NAM & NAG
- Peptides: AA
où NAM = acide N-acétylmuramique (unique)
NAG = acide N-acétylglucosamine
<3
Quels sont les substances capables d’altérer la paroi des bactéries? Quel est leur site d’action ?
- LYSOSYME: Hydrolyse la liaison glucosidique qui unit le NAM au NAG
= Site d’action à la surface du peptidoglycane - PÉNÉCILLINE: Empêche la formation des ponts peptiques qui unit les peptidoglycanes entre elles
= Site d’Action à l’intérieur de la paroi
<3
Quels sont les deux types de paroi des bactéries? Comment se distinguent-elles?
Distinction : Le type de PONTAGE et la QTÉ de peptidoglycanes
Gram - : Pontage DIRECT entre les peptidoglycanes qui sont présentes en faible quantité
= Plus résistantes à la pénicilline, car membrane externe protège (bcq plus épaisse, moins de peptidoglycanes)
Gram + : Pont peptidique de PENTAGLYCINE entre les peptidoglycanes présentes en grande quantité
= Action de la pénicilline !!
Quelles sont les différences microscopiques observables entre les Gram + et les Gram - ?
- Paroi cellulaire beaucoup plus épaisse pour les G+, car quantité important de peptidoglycanes.
- Présence d’une membrane externe seulement chez les G-.
- Espace péri plasmatique beaucoup plus large chez les Gr-.
<3
Quelles sont les caractéristiques de la paroi des bactéries Gram + ?
- Couche importante de peptidglycane
- Présence d’acides téichoïques et lipotéichoïques
- Périplasme peu abondant ou inexistant
Quelles sont les caractéristiques de la paroi des bactéries Gram - ?
- Membrane externe (LPS)
- Peu de peptidoglycanes
- Espace périplasmique important
N.B. Absence d’acides téichoïques et lipotéichoïques
Quelles sont les protéines transmembranaires de la membrane externe de la paroi des bactéries G- ?
Porines (perméabilité) + Lipoprotéines (points d’ancrage)
Quelles sont les fonctions de la membrane externe des G- ?
- Protection contre la lyse
- Résistance à certains antibiotiques
- Rétention d’enzymes au niveau du périplasme
Qu’est-ce qui rend les LPS de la membrane externe toxique?
Le lipide A est souvent toxique, faisant du LPS une ENDOTOXINE = Cause la fièvre
Les LPS déclenche ire inflammation si intense qu’ils provoquent un relâchement de cytokines causant à son tour un choc sceptique.
Nommez dans l’ordre les substances utilisées lors de la coloration de Gram. Déterminez la couleur résultante des G+ et G-.
- Cristal violet 1 minute
- Lugol (iode) 1 minute
- Alcool 30 secondes
- Safranine 1 minute
G+ = Bleu/mauve G- = Rouge/rose
Quelles sont les composantes externes variables de la paroi des bactéries?
- Flagelle
- Fimbriae
- Capsule
- Glycocalyx
- Pili
Qu’est-ce que le glycocalyx et ses fonctions?
Couche de polysaccharides entourant la paroi bactérienne.
- Adhérence
- Protection contre les bactériophages et la phagocytose (système immunitaire)
- Protection contre la déshydratation
Qu’est-ce que la capsule?
Structure bien organisée qui s’enlève difficilement.
Qu’est-ce que la couche mucoïde ?
Structure diffuse non-organisée qui s’enlève facilement.
Qu’est-ce que la couche S ?
Couche de protéines et glycoprotéines.
Qu’est-ce que les fimbriae et quels sont leurs fonctions?
Structures filamenteuses minces à la surface cellulaire.
Adhérance, mobilité et facteur de virulence (essentielles à la capacité de certaines bactéries de causer une infection)
Qu’est-ce qu’un pilus et quels sont ses fonctions?
Structure similaire aux fimbriae, mais un peu plus épaisse.
Déterminé génétiquement par des plasmides.
Conjugaison (échange de matériel génétique entre les bactéries) et récepteurs pour les bactériophages.
Vrai ou Faux.
Les flagelles sont des appendices locomoteurs s’étendant à l’extérieur de la membrane cytoplasmique et de la paroi cellulaire et sont présents chez environ 50% des procaryotes.
Vrai.
Quels sont les types de “triche” sur la bactérie?
Monotriche = 1 seule flagelle polaire Lophotriche = Plusieurs flagelles polaires Amphitriche = 1 flagelle à chaque pôle Péritriche = Plusieurs flagelles entourant la cellule
<3
Quels sont les 3 éléments constitutifs du flagelle?
- Filament
- Crochet
- Corps basal
<3
Quels sont les types de chimiotactisme bactérien?
Chimiotactisme + = Attraction
Chimiotactisme - = Répulsion
Substances pouvant + ou - donner une direction à la bactérie.
Définissez endospore bactérienne.
Organite facultatif qui se forme au sein du cytoplasme de certaines espèces de bactéries au moment de stress. L’endospore diffère de la cellule végétative par sa forme, sa structure, son équipement enzymatique et sa résistance.
Qu’est-ce que la sporulation ?
Phénomène de différenciation de la forme végétative à l’endospore.
Quelles sont les caractéristiques des endospores?
- Résistante à la chaleur, sécheresse, UV et désinfectants chimiques
- Viables jusqu’à une centaine de milliers d’années
- Différents types: Centrale, subterminale, terminale
Quelles sont les phases de la sporulation.
- Formation d’un filament axial du matériel nucléaire
- Invagination de la membrane (séparation de l’ADN)
- La membrane entoure la préspore (double)
- Formation du cortex (& accumulation d’acide dipicolinique + Ca)
- Formation de la tunique (protéines)
- Endospore arrive à maturité
- Lyse de la sporange et libération de la spore
Qu’est-ce que la germination ? Quelles sont les phases?
Lorsque les conditions redeviennent favorables, l’endospore peut germer et donner naissance à une cellule active.
