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H19-1BIO1410: Biochimie et microbiologie environnementale > Cours 3: La vie microbienne: croissance, métabolisme et cycles biogéochimiques > Flashcards

Cours 3: La vie microbienne: croissance, métabolisme et cycles biogéochimiques Flashcards

1
Q

Comme se fait la reproduction chez les Procaryotes?

A

Fission binaire: Cellule fait une copie de son unique chromosome et se divise (croissance exponentielle).

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Q

Quelles sont les étapes de la fission binaire chez les Procaryotes (5)?

A
  1. Réplication de l’ADN
  2. Élongation cellulaire
  3. Formation du septum
  4. Formation de deux parois distinctes
  5. Séparation des deux cellules filles
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3
Q

Qu’est-ce que le temps de génération?

A

Temps que met une cellule à se diviser.

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4
Q

Quelles sont les 4 phases fondamentales de la croissance chez les bactéries?

A
  • Latence
  • Croissance
  • Phase stationnaire
  • Déclin (absence d’éléments nutritifs)
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5
Q

Quelles sont les caractéristiques de la phase de latence (3)?

A
  • Nombre de cellules varie peu (division pas immédiate)
  • Durée variable
  • Période d’activité métabolique intense (synthèse ADN et protéines)
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6
Q

Quelles sont les caractéristiques de la phase de croissance exponentielle (4)?

A
  • Cellules commencent à se diviser
  • Reproduction cellulaire intense
  • Temps de génération constant/courte durée
  • Activité métabolique la plus intense
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7
Q

Quelles sont les caractéristiques de la phase stationnaire (3)?

A
  • Taux de croissance ralentit (nb de cellules qui meurent = nb de nouvelles cellules = stabilisation)
  • Activité métabolique diminue
  • Due à l’épuisement des nutriments/accumulation des déchets = variations défavorables de pH
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8
Q

Quelles sont les caractéristiques de la phase de déclin (2)?

A
  • Nombre de cellules qui meurent dépasse le nombre de nouvelle, jusqu’à ce qu’elles meurent toutes
  • Chez certaines espèces, les cellules peuvent survivre indéfiniment
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9
Q

Quelles sont les 2 sortes de mesures directes de la croissance microbienne?

A
  • Dénombrement des colonies après culture

- Dénombrement des cellules microbiennes avec microscope

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10
Q

Quelles sont les 3 sortes de mesures indirectes de la croissance microbienne?

A
  • Turbidimétrie: Liquide de culture devient de plus en plus opaque (cellules augmentent)
  • Activité métabolique: Qté d’un produit donné du métabolisme est proportionnel au nb de cellules présentes
  • Biomasse sèche: Souvent proportionnelle au nb de cellules
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11
Q

Qu’est-ce qu’une colonie?

A

Amas renfermant des centaines de milliers (milliards) de cellules, le plus souvent visible à l’œil nu.

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12
Q

Quels sont les 4 facteurs physiques essentiels à la croissance microbienne?

A
  • Température
  • pH
  • Humidité
  • Pression osmotique
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13
Q

Pour quelle raison les micro-organismes sont particulièrement sensibles à la température dans leur environnement externe?

A

Ne peuvent pas contrôler leur température interne.

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14
Q

Quelles sont les 3 types de conditions de température de croissance de chaque espèce et leur définition?

A
  • Minimale: Plus basse à laquelle une espèce peut se développer (ralentit les réactions enzymatiques et solidifie la membrane plasmique).
  • Optimale: Où une espèce croît le plus rapidement.
  • Maximale: Plus élevée à laquelle une espèce peut se développer (dénature les protéines et nuit à l’intégrité de la membrane plasmique)
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15
Q

Quels sont les 3 grands groupes de micro-organismes classés selon l’intervalle de T où leur croissance est optimale et leur habitat?

A
  • Psychrophiles: 15C; Grands fonds marins/régions polaires
  • Mésophiles: 25-40C; Comprend beaucoup de bactéries pathogènes de l’homme (37C)
  • Thermophiles: 50-60C; Sol exposé au Soleil/eaux thermales d’une source chaude
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16
Q

Que sont les hyper-thermophiles?

A

Catégorie de thermophiles dont la T optimale de croissance est de 80C (max 121C); vivant au niveau des sources hydrothermales.

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17
Q

Qu’est-ce que le pH et lequel est optimal pour la majorité des micro-organismes?

A

Indique l’acidité ou l’alcalinité d’une solution (0 à 14); Optimale entre 6.5 et 7.5

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18
Q

Quels sont les 2 sortes de micro-organismes vivant dans des milieux dont le pH n’est pas neutre et leur habitat?

A
  • Acidophile: pH < 4; Lacs acides/environnements géothermiques avec S/aliments acides
  • Alcalophile: pH > 9; Lacs naturels de soude/effluents de cimenterie
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19
Q

Pour quelles raisons les micro-organismes ont-ils besoin d’eau (3)?

A
  • Constituant important des cellules
  • Essentiel pour dissoudre nutriments
  • Permet un métabolisme cellulaire actif
20
Q

Qu’est-ce que l’osmose?

A

Diffusion de solutés entre 2 milieux dont les concentrations sont différentes, séparées par une membrane semi-perméable. Eau transférée du milieu le moins concentré vers le plus concentrée jusqu’à l’équilibre.

21
Q

Qu’est-ce qu’un stress hyper-osmotique?

A

Lorsque les cellules sont confrontées à des milieux à fortes concentrations en soluté et que l’eau fuit de l’intérieur des cellules vers l’extérieur.

22
Q

Quelles sont les conséquences d’un stress hyper-osmotique (3)?

A
  • Altération de la membrane plasmique
  • Déshydratation de l’intérieur de la cellule (encombrement moléculaire)
  • Augmentation des concentrations en ions dans la cellule (peuvent être toxiques)
23
Q

Que sont les halophiles et où vivent-ils?

A

Micro-organismes adaptés à des concentrations externes élevées en sel; Bassins sous-marins hyper-salés/Mer Morte.

24
Q

Qu’est-ce qu’un macroélément?

A

Facteur chimique indispensable à la croissance microbienne devant être présent en grande quantité.

25
Q

Quels sont les principaux macroéléments et leur rôle?

A
  • C: Squelette structural de la matière vivante
  • H: Présent dans l’eau/biomolécules
  • S et N: Synthétiser la matière cellulaire
  • P: Élément essentiel de l’ATP
26
Q

Qu’est-ce qu’un oligoélément?

A

Minéraux dont les micro-organismes ont besoin en petites quantités mais essentiels au bon fonctionnement de certaines enzymes (pont entre enzyme et substrat).

27
Q

Quelles réactions propres aux Procaryotes leurs permettent d’accomplir des choses dont nous sommes incapables (3)?

A
  • Se nourrir de cellulose/pétrole
  • Recyclage d’éléments utilisés/rejetés
  • Consommation de substances inorganiques
28
Q

Qu’est-ce que le métabolisme?

A

Somme des réactions chimiques qui se déroulent dans un organisme vivant visant à maintenir un équilibre énergétique dans la cellule (Catabolisme + Anabolisme = Métabolisme).

29
Q

Qu’est-ce que le catabolisme?

A

Dégradation de composés organiques complexes en substances plus simples, catalysée par les enzyme et libérant de l’énergie (source d’énergie pour anabolisme).

30
Q

Qu’est-ce que l’anabolisme?

A

Production de molécules organiques complexes à partir de composants plus simples, nécessaires à la croissance cellulaire et nécessitant de l’énergie.

31
Q

Qu’est-ce que l’Adénosine Triphosphate (ATP)?

A

Molécule emmagasinant l’énergie des réactions cataboliques et la libère pour alimenter les réactions anaboliques (“intermédiaire”).

32
Q

Que sont les enzymes?

A

Catalyseurs permettant d’accélérer les réactions chimiques, sans être modifier de façon permanente. Chacune agit sur une substance déterminée appelée substrat.

33
Q

Quels facteurs ont une influence sur l’efficacité de l’activité des enzymes (3)?

A
  • Température
  • pH
  • Concentration de substrats
34
Q

Quels sont les 2 processus auxquelles font appel les micro-organismes pour produire de l’énergie à partir du glucose?

A
  • Respiration cellulaire

- Fermentation

35
Q

Quel est le principal moyen d’obtenir de l’énergie chez les micro-organismes?

A

Dégradation des glucides (glucose).

36
Q

Quelles sont les 3 étapes de la respiration cellulaire?

A
  1. Glycolyse (glucose à pyruvate = - e-): 2x ATP
  2. Pyruvate active cycle de Krebs (- e-): 2x ATP
  3. Chaîne de transport des électrons (accepteur terminal d’e-): 32x ATP
37
Q

Quelles sont les 2 sorte de respiration cellulaire et leur définition?

A
  • Aérobie: Quand O2 est l’accepteur terminal d’e-

- Anaérobie: Quand l’accepteur terminal d’e- n’est pas O2

38
Q

Quelles sont les 2 étapes de la fermentation?

A
  1. Glycolyse (glucose à pyruvate): 2x ATP

2. Formation de produits organiques

39
Q

Quelles sont les caractéristiques de la fermentation (3)?

A
  • Pas besoin d’O2
  • Produit une faible quantité d’ATP
  • Importance écologique pour la décomposition des substances organiques en milieux anaérobie
40
Q

Quels sont les produits finaux de la fermentation (3)?

A
  • Acide lactique
  • Éthanol
  • CO2
41
Q

Quelle est la différence entre la respiration cellulaire/fermentation et la photosynthèse?

A

Énergie est obtenue par la conversion d’énergie lumineuse en ATP lors de réactions photochimiques vs catabolisme. Énergie lumineuse absorbée par molécules de chlorophylle et libère e-.

42
Q

Quels éléments essentiels doit-on prendre en compte pour définir un type de métabolisme (2)?

A
  • Source d’énergie

- Source de C

43
Q

Quels sont les 2 classes d’organismes selon leur source d’énergie?

A
  • Chimiotrophe: Chimique

- Phototrophe: Lumière

44
Q

Quelle est la différence entre un autotrophe et hétérotrophe avant et après l’anabolisme (2 chaque)?

A
  • Hétérotrophe: Source de C = composés organiques; rejette CO2
  • Autotrophe: Source de C = CO2; rejette Composés organiques
45
Q

Qu’est-ce que le cycle biogéochimique?

A

Recyclage des éléments essentiels impliquant les organismes vivants et leur environnement abiotique.

46
Q

Quels sont les 3 cycles d’échange sur Terre et leur définition?

A
  • Carbone: Échange entre hétérotrophes/autotrophes à l’intérieur/entre écosystèmes via CO2
  • Azote: Utilisation du N2 atmosphérique et transformation en NH3 pour l’utilisation des organismes
  • Souffre: Molécules soufrées comme source d’électrons (énergie); lié aux protéines/vitamines

H19-1BIO1410: Biochimie et microbiologie environnementale (5 decks)

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