cours 3 : nutrition et croissance des microorganismes Flashcards
Définition de la croissance des micororganismes.
La croissance est définie par un accroissement du nombre de cellules ou de la masse cellulaire totale.
Comment finit la croissance des procaryotes?
Souvent par la division de la cellules en deux nouvelles cellulaires par la fission binaire (scissiparité).
Qu’est-ce que la courbe de croissance microbienne?
- elle se développe dans un milieu de culture liquide (fermé ou discontinue) qui peut être représentée par le log 10 de la concentration bactérienne en fonction du temps d’incubation.
Quelles sont les 4 phase de croissances observables sur la courbe de croissance microbienne?
- Latence
- Exponentielle
- Stationnaire
- Mortalité
Explique la phase de latence dans la courbe de croissance microbienne.
- c’est la phase d’adaptation dans laquelle il. n’y a aucune division cellulaire.
Quels facteurs change la durée de la phase de latence dans la courbe de croissance micorbienne?
- l’âge des bactéries
- l’origine (la composition et la température du milieu)
Que ce passe-t-il lors de la phase exponentielle dans la courbe de croissance microbienne?
- la croissance des bactéries accélèrent ainsi que 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 courbe durée
- il y a une relation entre la concentration des nutriments et la croissance.
Que ce passe-t-il lors de la phase stationnaire dans la courbe de croissance microbienne?
le nombre total de microorganismes viables reste constant (équilibre entre division et mort cellulaire)
Quelles sont les causes de la phase stationnaire dans la courbe de croissance microbienne?
- limitation des nutriments
- accumulation de déchets toxiques, acidité
Que ce passe-t-il lors de la phase de mortalité dans la courbe de croissance microbienne?
- arrêt de la division cellulaire
- le nombre de bactéries viables ou cultivables diminue de façon constante en fonction du temps
Quelles sont les causes de la phase de mortalité dans la courbe de croissance microbienne?
- dommages irréparables conduisant à une perte de viabilité
- réponse génétique déclenchée (mort cellulaire programmée)
- formation de cellules viables non cultivables (VNC) (dormance)
Nomme deux méthodes directes pour mesurer la croissance des microorganismes et comment?
le décompte total des microorganismes - par appareil spécialisé capable de compter le nombre de bactéries
- par chambre de comptage observé au microscope = très rapide. facile à utiliser et peu coûteux. désavantages = culture dense devient très difficile à compter. Aussi incapable de distinguer entre cellules mortes et vivantes.
décompte des unités viables (capable de se reproduire):
- par méthode de dilutions en milieu liquide et d’étalement dur gélose
- par méthode des filtres de cellulose
Nomme deux types de comptage observée au microscope.
- hématocytomètre : les levures et cellules mammifères: utiliser pour les cellules plus larges, pas utiliser pour les bactéries.
- cellule de Petroff-Hausser: les bactéries: 10 fois plus petits que l’hémocytomètre
Nomme les avantages et désavantages de la méthode de filtre de cellulose.
avantages: les colonies proviennent seulement des cellules vivantes capables de se reproduite
désavantages: amas de cellules = 1 colonies. Dans les dilutions trop élevé ont ne voit presque rien.
résultats significatifs entre 30-300 colonies.
Comment fonctionne la méthode des filtres de cellulose?
l’échantillon est passé sur un filtre de cellulose dont la porosité retient les microorganismes.
Nomme deux méthodes indirectes pour mesurer la croissance des microorganismes.
- mesure de l’activité
- mesure de la masse cellulaire
Explique comment fonctionne la mesure de l’activité pour mesurer indirectement la croissance des microorganismes.
en mesurant la consommation de substrat (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.
Explique comment fonctionne la mesure de la masse cellulaire pour mesurer indirectement la croissance des microorganismes.
poids sec
- récolte des microorganismes (filtration sur membrane)
- lavage + dessiccation (100 à 110°C)
- pesée (toutes les bactéries, mortes ou vivantes sont pesées).
- valeurs exprimés en g/L
- valeurs exprimées en cellules/ml (nécessite un décompte cellulaire avant de récolter les bactéries).
turbidité par la densité optique (D.O.): turbidimétrie
Explique la turbidité.
Évaluation de la concentration cellulaire à l’aide de sa densité optique (absorption lumineuse) à une certaine longueur d’onde.
les particules vont faire la diffraction de la lumière = diminution de la lumière capté par les cellules photoélectrique plus loin des particules. Plus il y a des particules, moins il y a de la lumière qui traverse. **permet un comptage rapide des bactérie.
- Dans une certaine limite, la densité optique d’une suspension microbienne est directement proportionnelle à sa concentration cellulaire. *il faut faire une courbe de référence pour des concentrations microbienne connues.
limitations: les appareils perdent de précision quand les structures sont trop dense. Quand on dépasse 0.4 unité d’absorbance.
Qu’est-ce que le temps de génération ou de doublement (g)?
l’intervalle de temps entre deux divisions cellulaires successives.
L’équation implique le temps (t) et le nombre de générations (n)
g = t/n
Qu’est-ce que le taux de croissance (k)?
Le nombre de générations par unité de temps (inverse du temps de génération).
L’équation implique le temps (t) et le nombre de division (n):
k = n/t
Qu’est-ce que le nombre de générations (n)?
n = (log Nt - LogNo) / log2
Implique
Nt = le nombre de cellule au temps t
No = Le nombre initial de cellule de la population.
Qu’est-ce qu’implique une culture continue (ouvert) et comment ce fait la réaction de croissance microbienne?
- un apport de nutriment
- élimination des déchets
- la phase de croissance exponentielle est maintenue sur une longue période.
- concentration constante de la biomasse.
Quels sont les 2 types de culture continue (ouvert)?
Chémostat: apport constant de nutriments à la même vitesse que le milieu est éliminé. Permet de garder un équilibre pour la composition de notre milieu de culture.
Turbidostat: vitesse de dilution déterminée par la densité.
but = permet de maintenir une certaine densité.
Qu’est-ce qu’un milieu de culture?
Une préparation utilisées pour réaliser la croissance, le transport ou la conservation des microorganismes.
Règles pour préparer un milieu de culture?
- doivent respecter les exigences nutritives des microorganismes
- la composition doit être précise et dépend de l’espèce à cultiver
Deux types de milieu de culture.
- liquide : bouillon de culture (produisent une suspension microbienne) mesurer par spectrophotométrie
- solide : même composition que les bouillons, sauf qu’on ajoute de l’agar à 1-2% (produisent des colonies microbiennes).
Définition de la composition de l’agar.
composé de polysaccharide extrait d’une algue rouge et utilisé comme agent gélifiant (non métabolisé par les microorganismes)
Deux types de milieu classé selon la composition (pas liquide et solide) et explique.
- synthétique ou définis: composition chimique entièrement connue: les milieux pauvres permettent la croissance de seulement certains microorganismes (source de C, N, S, etc).
- empiriques ou complexes: composition chimique indéterminée (peptone, extrait de levure): les milieux riches permettent la croissance d’une grande variété de microorganisme.
3 types de milieux de culture selon l’usage.
- milieux de base ou de propagation: permettent la croissance de la plupart des microorganismes ex: BN
- milieux sélectifs: contiennent des composés qui inhibe de façon sélective la croissance de certains microorganismes sans en affecter d’autres. ex: milieu MacConkey contient des sels biliaires et du violet de cristal qui inhibe la croissance des bactéries Gram +.
- milieux différentiels: contiennent des substances spécifiques permettant de distinguer différentes bactéries par la couleur de leurs colonies. ex: gélose MacConkey qui différencie selon la fermentation de lactose.
Quels sont les besoins nutritifs des microorgansimes?
macroéléments:
- eau
- molécules organiques
- ions
microéléments:
- éléments traces
besoins spéciaux:
- éléments restreints
Pourquoi les organismes ont besoins de nutriments?
substances utilisées pour la biosynthèse et la conversion de l’énergie, et donc requises pour la croissance microbienne.
À quoi servent les macroéléments et combien y en a-t-il?
10 éléments nécessaire en grande quantité pour la synthèse de macromolécules
CHOPK’NS Ca Fe Mg
Le H et le O sont nécessaire pour:
- le H2O
- il change le pH ([H+]) dont les microorganisme sont très sensible.
- O2 = indispensable ou toxique.
Autotrophe
a uniquement ou principalement le CO2 comme source de carbone
Hétérotrophe
utilise les molécules organiques préformées (glucides et lipides) comme source de carbone