Cours 3: Nutrition et croissance des microorganismes Flashcards
par quoi est ce que la croissance des MO est définie
définie par accroissement du nb de cell / massse cell totale
jusqu’à quand se poursuit la croissance
jusqu’à division en 2 nouvelles cell par fission binaire
par quoi est ce que la courbe de croissance d’une population b est représentée
- représenté par log 10 de concentration b en fonction du temps d’incubation
quelles sont les 4 phases de croissance de la courbe de croissance
- latence
- exponentielle
- stationnaire
- mortalité
à quoi sert la phase de latence
- phase adaptation ou aucune division cell
- durée de phase de latence varie selon âge des b / origine (composition / température de milieu)
à quoi sert la phase exponentielle
- Accélération de la croissance des bactéries ainsi que de la division cellulaire
- MO se développent / se divisent à vitesse max
- courte durée
V/F: population uniforme pendant phase exponentielle
V
que se passe-t-il pendant phase stationnaire
- nombre total de microorganismes viables reste constant (Équilibre
entre division et mort cellulaire)
pourquoi est ce que le nb de division = nb de mort cell pendant phase stationnaire
Causes:
-Limitation des nutriments
-Accumulation de déchets toxiques, acidité
que se passe-t-il pendant la phase de mortalité
-Arrêt de la division cellulaire
-Le nombre de bactéries viables ou cultivables diminue de façon constante
en fonction du temps
pourquoi est ce que la division s’arrête pendant la phase de mortalité (3 causes)
- Dommages irréparables conduisant à une perte de viabilité
- Réponse génétique déclenchée (Mort cellulaire programmée)
- Formation de cellules viables non cultivables (VNC) (dormance)
quelles sont les 2 méthodes de mesure de croissance des MO
- Mesure directe:
- décompte total des MO
- décompte des unités viables - Mesure indirect:
- mesure de activité
- mesure de masse cell
en quoi consiste la technique de mesure de croissance: décompte total de MO
- Compteur de cellules Coulter et Cytomètre de flux
- Chambre de comptage observée au microscope
- Hémocytomètre: Les levures et cellules mammifères
- Cellule de Petroff-Hausser: Les bactéries
quels sont les avantages e4t inconvénients du décompte total des MO
Avantages:
- facile à utiliser, rapide et peu coûteux
- informations sur la taille/morphologie des microorganismes
Inconvénients:
- densité microbienne élevée (petit volume)
- décompte des cellules mortes et vivantes (ne fait la différence)
quelle est la différence entre hémocytomètre et cell de Petroff Hausser
- hémocytomètre: utilisé pour compter les MO: levures / cell mammifères
- cell de Petroff Hausser: pour compter les b
en quoi constite la technique de décompte des unités viables
-Méthode de dilutions en milieu liquide et d’étalement sur gélose (on obtient plusieurs tubes et on les ensemence sur des géloses)
- Méthode des filtres de cellulose
- compte le nb et le multiplie par le niveau de dilution pour avoir la valeur UFC (unité formant les colonies)
V/F: la technique de décompte des unités viables permet de resencer les cell mortes et vivantes
F: les cell mortes ne se divisent pas donc on ne les voit pas sur les géloses
quels sont les avanatges et inconvénients du décompte des unités viables
Avantages:
- les colonies proviennent
seulement des cellules vivantes capables
de se reproduire
Inconvénients:
-Amas de cellules = 1
colonie
par quelle étape doit-on passer pour faire le décompte des unités viables et pour quelle raison
- méthode des filtres de cellulose: échantillon est passé sur un filtre de cellulose dont la porosité retient les micro-organismes
- lorsque les b sont trop diluées (dans trop grand volume) car filtre attrappe b et on le met sur une gélose
comment se fait la mesure de l’Activité (méthode indirecte)
- mesurer la consommation de substrats (C, N2, O2 ou d’un facteur
spécifique de croissance)/ concentration des constituants cellulaires
(ATP, FAD ou FMN, ADN, protéines)/excrétion de certains produits
(CO2 ou NH3), il est possible d’évaluer la concentration microbienne d’un
échantillon
comment se fait la mesure de la masse cell (méthode indirecte)
Poids sec
* Récolte des micro-organismes (filtration sur membrane)
* Lavage + dessiccation (100 à 110oC)
* Pesée (toutes les bactéries, mortes ou vivantes sont pesées)
* Valeurs exprimées en g/L
* Valeurs exprimées en cellules/ml (nécessite un décompte
cellulaire avant de récolter les bactéries)
quelle est la méthode de mesure des MO indirecte réelleement utilisée
turbidité par densité optique: capte lumière qui traverse le tube avec les b; beaucoup de b, diffraction de lumière donc moins d’absorbance
qu’est ce que la turbidimétrie
Évaluation de la concentration cellulaire à l’aide de sa densité optique à une certaine longueur d’onde
quel est le rapport entre DO de suspension bactérienne et concentration cellulaire
directement proportionnelle (dans certaine limite)
que doit on faire pour évaluer la concentration microbienne d’une suspension inconnue
doit préalablement établir à l’aide d’un spectrophotomètre une courbe de
référence pour des concentrations microbiennes connues
qu’est ce que le temps de génération / doublement (g)
-Intervalle de temps entre deux divisions cellulaires
successives (en min)
qu’est ce que le taux de croissance (k)
- Nombre de générations par unité de temps (inverse du temps de génération) (en x/h)
qu’est ce que le nombre de génération (n)
Nt: nombre de cellule au temps t
No: nombre initial de cellule de la population
n = (LogNt – LogNo)/log2
qu’est ce que sont un chémostat et turbidostat
sont deux dispositifs utilisés en microbiologie pour cultiver des microorganismes en continu, mais ils
fonctionnent différemment
comment le chémostat est utilisé pour cultiver les MO en continu
- débit d’apport de nutriments est constant et limite la
croissance des microorganismes - concentration en substrat (nutriments)
est maintenue à un niveau fixe, et le taux de dilution contrôle le taux de
croissance - étudier l’effet de la limitation des nutriments sur
les microorganismes
comment fonctionne le turbidostat pour cultiver les MO en continu
- système ajuste automatiquement le débit d’apport en
fonction de la turbidité (densité optique) de la culture - donc maintient une
densité cellulaire constante et permet aux microorganismes de croître à
leur taux maximal, sans limitation de nutriments
en gros: chémostat contrôle le taux de dilution, tandis que le
turbidostat contrôle la turbidité (densité optique) !!!
qu’Est ce qu’un système fermé
milieu pousse en incubation sans ajout de susbtance
qu’est ce qu’un milieu ouvert / culture continue
- façon de faire pousser en pouvant ajouter des substances pendant la croissance b
- on peut ajouter des nutriments
- éliminer les déchets
- jouer avec phase de croissance pour avoir b dans les conditions souhaitées
quels sont les 2 types de culture ouvertes et leur différence
– Chémostat : Apport constant de nutriments à la
même
vitesse que le milieu est éliminé
– Turbidostat: vitesse de dilution déterminée par la
densité
V/F: les préparations pour faire la croissance / transport / conservation de MO doivent respecter exigences nutritives des micro-organismes
V: sinon pas de croissance
de quoi dépend la composition précise d’un milieu de culture
dépend de l’espèce à
cultiver
quels sont les 2 types de milieux de culture
1) Liquides: bouillons de culture (produisent une suspension microbienne)
2) Solides:
- Même composition que les bouillons, sauf qu’on ajoute de l’agar à1-2%
(produisent des colonies microbiennes)
qu’est ce que l’aga
Agar: Polysaccharide extrait d’une algue rouge et utilisé comme agent
gélifiant (non métabolisé par les microorganismes)
- permet aux géloses d’être solides sans se faire dégrader par b car non métabolisé
selon quoi peuvent être classés les types de milieux de culture
1) Classés selon la composition
-synthétique ou empirique
2) Classés selon l’usage
-sélectif ou différentiel (ou les deux)
quelle est la différence entre des types de milieux synthétiques/définis et empiriques/complexes
1) Synthétiques ou définis(milieu minimal): -Milieux pauvres permettent la croissance de seulement certains microorganismes (source de C, N, S, etc…); composition déterminée
2) Empiriques ou complexes(milieux riches): -Milieux riches permettent la croissance d’une grande variété de microorganismes; composition indéterminée
quels sont les 3 milieux de culture classifiés selon usage
A) Milieux de base ou de propagation: Permettent la croissance de la plupart des microorganismes (bouillon)
B) Milieux sélectifs: composés qui inhibe de façon sélective la croissance de
certains microorganismes sans en affecter d’autres (MacConkey: sels biliaires / cristal violet pour inhiber Gram+)
C) Milieux différentiels: substances spécifiques permettant de distinguer différentes bactéries par la couleur de leurs colonies (MacConkey: lactose/rouge qui produit colonies rouges)
quelle est l’impact de lac + ou lac - sur la couleur d’une gélose McC
- dégradation lactose: vont produire acidité par déchets et changer le pH donc modifie couleur de gélose donc lac +
- pas dégradation de lactose: pas de déchets acides donc pas de changement de pH/couleur de gélose
quels sont les 3 différentes catégories de besoins nutritifs de MO qui doivent tjrd être présent dans milieux de culture
- macroéléments: eau + mol organiques (C, H, O, N, P, S)+ ions
- microéléments: éléments traces (pas besoin de très grande quantité)
- besoins spéciaux: éléments restreints selon les b
à servent les nutriments dans la croissance des MO
utilisées pour la biosynthèse et la conversion de l’énergie, et donc requises pour la
croissance microbienne
quels sont les 10 éléments nécessaires en grande quantité (macroéléments) pour la synthèse de macromolécules
(C HOPK’NS) (’= Ca, Fe, Mg)
quelles sont les 3 classifications des b selon leurs besoins nutritifs
- source de C:
*Autotrophes: CO2 seul ou principale source
*Hétérotrophes: Molécules organiques préformées - source d’énergie:
*Phototrophes: Lumière
*Chimiotrophes: Oxydation des composés organiques - source d’électrons:
*Lithotrophes: Molécules inorganiques réduites
*Organotrophes: Molécules organiques réduites
qu’est ce que certaines b ont besoin pour faire de la croissance sur gélose
Facteurs de croissance (acides aminés, vitamines et bases
azotées)
quelle est la différence entre phototrophe, chimioorganotrophe et chimiolithotrophe
- phototrophe: énergie par la lumière
- chimioorganotrophe: énergie vient de composé organique et source d’électron est mol organiques réduites
- chimiolithotrophe: source d’énergie est oxydation de composés organiques et source d’électrons vient de mol inorganiques réduites
quelles sont les 8 principales exigences nutritionnelles
1) Carbone (C)
* 2) Azote (N)
* 3) Phosphore (P)
* 4) Soufre (S)
* 5) Ions inorganiques (Na+, K+, Mg2+, Fe2+, Ca2+, Co2+, Cu2+, Mn2+,Zn2+)
* 6) Facteurs de croissance
* 7) Eau
* 8) Oxygène
quelle est l’unité structurale de base de tt les mol
carbone
quelles sont les 2 types de source de C
A) Source de carbone inorganique pour les autotrophes: chimioautotrophes et les photoautotrophes peuvent utiliser le CO2 comme
seule source de carbone
B) Source de carbone organique pour les hétérotrophes:
- Substances hydrocarburées
- presque substances carbonées peuvent être dégradée
qu’est ce qu’un substance non biodégradable
quand chimiohétérotrophe ne peut dégrader une substance
quelles sont les 4 principales formes inorganiques d’azote fixées par des MO
- Azote atmosphérique (N2); besoin de nitrogénase pour pouvoir utiliser l’azote
- Ammoniaque (NH3); nitrosation (conversion ammonia en nitrite)
- Nitrites (NO2); nitration (oxydation des nitrites en nitrates)
- Sels d’ammonium (NH4 +)
quelle est la forme organique d’azote fixée par les MO
Composés azotés tels les acides aminées, les bases azotés, phospholipides
ou se trouve l’Azote
Synthèse des acides aminées (protéines), bases azotées (purines,pyrimidines), certains glucides/lipides, cofacteurs enzymatiques
ou se trouve le phosphore et comment est-il absorbé par les b
- acides nucléiques,
phospholipides, de nombreux coenzymes et de l’ATP - Absorbé sous forme inorganique (PO4 2-)
dans quoi se trouve le soufre et comment sont-ils absorbés
- acides aminés (cystéine,
méthionine) - absorbé sous forme de sulfate (SO4 2 )-
ou de composés soufrés organiques (cystéine)
dans quoi se trouvent les ions inorganiques et à quoi servent ils
- enzymes et des coenzymes, constituants des structures cellulaires, cofacteurs enzymatiques
- équilibre physicochimique de la cell
qu’est ce que sont des facteurs de croissance
Composés organiques essentiels à la
croissance que la bactérie ne peut synthétiser elle-même (doivent être préformés/ajoutés aux géloses))
quels sont les 3 types de facteurs de croissance
1) acides aminés
2) vitamines
3) bases azotées (purines/pyrimidines)
quelle est la différence entre une b prototrophe et auxotrophe
- Prototrophe: MO de type sauvage du point de vue
nutritionnel; autonome, pouvant croître sur un milieu minimal; pas besoin de facteurs de croissance additionnels
Auxotrophe:
- Perte de capacité à synthétiser certains métabolites essentiels
(comparé au
type sauvage)
- Incapable de croître sur un milieu minimal (il faut l’enrichir avec la
substance); ne peut pas pousser sur milieu minimal
quel est le principal constituant cell des MO
eau
quels sont les 2 états d’eau
- Eau liée: liée aux macromolécules, ions ou toute surface hydrophile; pas toujours disponible aux b comme source, peut les empêcher de pousser
- Eau libre: suffisamment éloignée d’une surface et libre de ses mouvements, propriétés physico-chimiques normales
V/F: juste eau liée est dispo pour MO
F: juste eau libre
à quoi sert principalement l’oxygène chez les aérobiques vs anaérobiques
- aérobique: Accepteur final d’électrons dans la chaîne respiratoire
- anaérobique: oxygène toxique
quel est le rapport de l’oxygène avec les procaryotes et eucaryotes
- procaryotes: oxygène est soit nécessaire, toléré ou toxique
- eucaryotes: oxygène est presque toujours essentiel
qu’est ce que la fermentation
quand les levures peuvent croître en absence d’oxygène
quels sont les 5 groupes de b à l’égard de O2
1) Aérobies stricts
2) Microaérophiles
3) Anaérobies stricts ou obligatoires
4) Anaérobies facultatifs (aéro-anaérobies)
5) Anaérobies aérotolérants
qu’est ce que sont les b aérobies strictes et cmt est utilisé l’O2
- exigent obligatoirement l’oxygène libre pour se multiplier
- oxygène libre est utilisé comme accepteur final d’électrons dans la
chaîne respiratoire.
qu’est ce que sont les b Microaérophiles
- se développent qu’en présence d’une faible pression d’oxygène libre, inférieure à celle de l’atmosphère (21%), besoin de 2 à 10% d’O2 pour pousser
qu’est ce que sont les b Anaérobies stricts ou obligatoires
- peuvent se multiplier qu’en absence totale d’oxygène
libre donc oxygène libre ne peut être utilisé comme accepteur final d’électrons
quelles sont les substances oxydatrices (accepteurs finales dans chaines d’électron) chez ls anaérobies strictes
nitrates, des
sulfates ou des carbonates comme accepteur final d’électrons; c’est
la respiration anaérobie
comment appelle-t-on une respiration qui utilise un composé organique comme accepteur final d’électron
fermentation
qu’est ce que sont les b Anaérobies facultatifs
- capables de croître en présence ou en absence totale d’oxygène libre
- peuvent utiliser soit la respiration (aérobie), soit la
fermentation (anaérobie)
qu’est ce que les b Anaérobies aérotolérants
- anaérobies mais la présence d’oxygène ne les tue pas
- présence d’oxygène, leur croissance est plus faible que celle des anaérobies facultatifs car elles n’utilisent pas l’oxygène.
V/F: l’oxygène peut être toxique
V: car la réduction de l’oxygène (gain d’électrons) produit une série de radicaux libres toxiques
quelles sont les 2 enzymes qui accélèrent le processus de réducation de O2
1) Superoxyde dismutase (SOD) : Dismutation
2) Catalase : transforme le peroxyde en eau et en oxygène
quels sont les 3 systèmes qui permettent de faire croître les anaérobies
1) Bouillon au thioglycolate (bouillons semi solides, on peut observer la croissance dans différentes régions; région avec O2 (en haut), région en bas sans O2) avec colorant qui montre présence d’O2 et on peut observer si ça pousse avec/sans/les deux O2
2) Système ‘GasPak’ !! détails
3) Chambre de travail anaérobie (quand en grande quantité, remplace air par N pur)
quels sont les 3 facteurs physiques qui influencent la croissance des MO
1) La température
2) L’acidité (pH)
3) La pression osmotique
qu’est ce que la températyre affecte
affecte directement les réactions enzymatiques (métabolisme)
des microorganismes
quelle est la différence entre température minimale / optimale / maximale
- Température minimale: Température la
plus basse à laquelle un
microorganisme peut croître - Température optimale: Température
idéale permettant aux
microorganismes un taux de
croissance maximal - Température maximale: Température la
plus élevée à laquelle un
microorganisme peut croître
qu’est ce que sont les psychrophile, mésophile, thermophile, psychrotrophe, hyperthermophile
en ordre du plus petit au plus grand de tolérance à T:
psychrophile < 10°C
psychrotrophe 20 - ‐30°C
mésophile 20 - ‐45°C
thermophile 55 - ‐65°C
hyperthermophile 80 - ‐133
comment le pH affecte la croissance b
milieu acide ou en milieu alcalin, les enzymes sont normalement inactivées
quelle est la différence entre pH minimal, optimal, maximal
- pH minimal: valeur de pH la plus basse à laquelle
un microorganisme peut croître - pH optimal: valeur de pH idéale permettant aux
microorganismes un taux de
croissance maximal - pH maximal: valeur de pH la plus élevée à laquelle
un microorganisme peut croître
quels sont les 3 types de MO selon le pH optimal
1) Acidophiles : pH 0-5.5
2) Neutrophiles : pH 5.5-8.0
3) Alcalophiles : pH 8.5-11,5
V/F: les mycètes preferent un pH plus haut
F: pH optimal des b > pH optimal des mycètes
quel est l’impact de la présence d’une membrane plasmique à perméabilité sélective sur la croissance
membrane plasmique à perméabilité sélective fait en sorte que les microorganismes sont affectés par des modifications de la concentration en solutés
(concentration osmotique) de leur milieu
que se passe-t-il lorsque les b sont en milieu hypotonique
eau entre dans la cellule
mais la paroi oppose une certaine résistance mécanique à la pression osmotique
que se passe-t-il lorsque le milieu des b est hypertonique
eau quitte la cellule au profit
du milieu ambiant (déshydratation)
- Plasmolyse (la membrane se rétracte de la paroi)
- Faible disponibilité en eau libre
comment la fièvre combat les b
la majorité des b ne survivent pas à une T haute donc défense contre les b en les tuant
V/F: en milieu hypotonique, les b peuvent éclater
V: car eau entre dans la cell
quels sont les 3 types de MO selon leur réponse à la pression osmotique
1) Osmotolérants: tolèrent une pression osmotique élevée (champi)
2)Osmophiles: nécessitent une pression osmotique élevée pour croître
(milieux hypertoniques)
3) Halophiles: nécessitent une concentration en NaCl > 0.2M (pseudomonas)
à quoi servent les composés osmocompatibles ou osmorégulateurs
Permettent d’ajuster l’activité de l’eau du cytoplasme sans nuire aux réactions biochimiques des cellules
