Cours 4 Flashcards

1
Q

Quelle est la différence entre les micro-organismes extrêmophiles et extrêmotolérants ?

A

Les micro-organismes extrêmophiles ont besoin de conditions extrêmes pour survivre et se multiplier, tandis que les micro-organismes extrêmotolérants peuvent supporter ces conditions mais n’en ont pas besoin pour vivre.

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2
Q

Quels sont les types d’environnements extrêmes abordés dans le cours ?

A

Le cours aborde les environnements extrêmes suivants : pH extrêmes (acides et basiques), températures extrêmes (chaudes et froides), fortes pressions (atmosphériques et osmotiques), et environnements miniers riches en métaux.

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3
Q

Donnez deux exemples de milieux acides, un artificiel et un naturel, où l’on peut trouver des acidophiles.

A

Un exemple de milieu acide artificiel est un effluent minier, tandis qu’un exemple de milieu acide naturel est une source volcanique.

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4
Q

Quel est le pH optimal de croissance des acidophiles ?

A

Le pH optimal de croissance des acidophiles est de 3.

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5
Q

Expliquez le concept du ‘pouvoir tampon du cytoplasme’ chez les bactéries acidophiles.

A

Le pouvoir tampon du cytoplasme fait référence à la présence de molécules tampons, comme des acides aminés basiques, qui peuvent séquestrer les protons et ainsi réguler le pH intracellulaire.

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6
Q

Est-ce que les bactéries acidophiles ont un pouvoir tampon plus important que les neutrophiles ?

A

Non, les bactéries acidophiles ne possèdent pas un pouvoir tampon plus important que les neutrophiles.

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7
Q

Citez trois mécanismes d’adaptation des acidophiles pour contrôler le flux de protons.

A

Le potentiel de Donnan, une membrane moins perméable aux protons (liaisons éther) et des pompes à protons (efflux) et transporteurs secondaires.

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8
Q

Comment les acidophiles protègent-ils leur ADN et leurs protéines en milieu acide ?

A

Les acidophiles protègent leur ADN et leurs protéines en milieu acide grâce à un nombre important de systèmes de réparation de l’ADN, des répétitions de ces systèmes dans le génome et une expression élevée de chaperonnes qui réparent la structure secondaire des protéines en milieu acide.

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9
Q

Expliquez comment le caractère acidophile peut être transmis par transfert horizontal de gènes.

A

Le caractère acidophile peut être transmis par transfert horizontal de gènes grâce à la présence de plasmides, d’éléments mobiles, et de mécanismes d’absorption et de transfert d’ADN, comme le système CRISPR.

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10
Q

Comment le pH intracellulaire des acidophiles est-il maintenu proche de la neutralité ?

A

Le pH intracellulaire des acidophiles est maintenu proche de la neutralité grâce aux mécanismes de contrôle du flux de protons et de réparation des dommages.

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11
Q

Qu’en est-il des protéines sécrétées par les acidophiles, comment s’adaptent-elles au pH acide ?

A

Les protéines sécrétées par les acidophiles s’adaptent au pH acide en ayant plus de résidus chargés négativement (acide glutamique et acide aspartique) et moins de résidus chargés positivement (lysine, arginine, histidine) à leur surface.

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12
Q

Quel est le défi principal rencontré par les alcalophiles pour survivre en milieu basique ?

A

Le défi principal rencontré par les alcalophiles pour survivre en milieu basique est de maintenir la force proton-motrice, essentielle pour la production d’énergie.

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13
Q

Citez trois exemples de mécanismes d’adaptation des alcalophiles aux pH élevés.

A

L’ATP synthase (import de protons), le système Mrp (Multiple resistance and pH) qui effectue un antiport Na+/H+, et la présence de polymères acides dans la paroi cellulaire.

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14
Q

Définissez les termes ‘mésophile’, ‘psychrophile’ et ‘thermophile’ en relation avec la température de croissance des bactéries.

A

Les bactéries mésophiles ont une température optimale de croissance entre 20 et 40°C, les psychrophiles ont une température optimale inférieure à 20°C, et les thermophiles peuvent vivre à des températures supérieures à 45°C.

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15
Q

Citez deux types de thermophiles et expliquez la différence entre eux.

A

Il existe deux types de thermophiles: les primitives, considérées comme plus anciennes, et les adaptatives, qui ont évolué plus récemment pour tolérer la chaleur.

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16
Q

Quel phylum bactérien utilise l’oxydation de l’hydrogène comme source d’énergie et est généralement aérobie strict ?

A

Le phylum Aquificae utilise l’oxydation de l’hydrogène comme source d’énergie et est généralement aérobie strict ou microaérophile.

17
Q

Décrivez la morphologie des bactéries du phylum Aquificae.

A

Les bactéries du phylum Aquificae sont des bâtonnets de 2 à 8 µm, pouvant être filamenteux. Elles sont Gram négatives et peuvent présenter des granules de sulfures en présence de sulfides.

18
Q

Quel phylum bactérien est caractérisé par la présence d’une ‘toge’ et utilise la fermentation anaérobie ?

A

Le phylum Thermotogae est caractérisé par la présence d’une ‘toge’ et utilise la fermentation anaérobie.

19
Q

Citez trois mécanismes d’adaptation des bactéries aux températures élevées.

A

L’augmentation de la rigidité membranaire grâce à des acides gras ramifiés, des mécanismes de protection de l’ADN, et la production de petites molécules protectrices sur demande.

20
Q

Existe-t-il une différence significative entre les enzymes des thermophiles et celles des mésophiles ?

A

Il n’y a pas de différence significative entre les enzymes des thermophiles et celles des mésophiles. Elles ont une structure 3D superposable et un mécanisme catalytique identique.

21
Q

Quelle est la limite de température supérieure pour la croissance des thermophiles et pourquoi ?

A

La limite de température supérieure pour la croissance des thermophiles est d’environ 120°C car au-delà, les acides aminés deviennent racémiques, ce qui conduit à la dénaturation irréversible des protéines.

22
Q

Définissez les termes ‘thermotolérant’ et ‘thermorésistant’ en relation avec la résistance à la chaleur.

A

Les bactéries thermotolérantes résistent à un chauffage de 72°C, tandis que les thermorésistantes peuvent supporter des températures encore plus élevées.

23
Q

Quelle est la différence entre les psychrophiles et les psychrotrophes ?

A

Les psychrophiles sont incapables de survivre au-delà de 20°C, tandis que les psychrotrophes sont des mésophiles capables de survivre dans le froid mais pas nécessairement de s’y multiplier.

24
Q

Citez deux problèmes rencontrés par les micro-organismes psychrophiles au niveau de leur membrane.

A

Une diminution de la fluidité membranaire et une réduction des propriétés membranaires.

25
Q

Quel est le rôle du tréhalose et des exopolysaccharides dans l’adaptation des micro-organismes aux basses températures ?

A

Le tréhalose et les exopolysaccharides ont un effet cryoprotecteur. Le tréhalose protège les protéines de la dénaturation due au froid.

26
Q

Comment les micro-organismes psychrophiles adaptent-ils la synthèse et l’activité de leurs protéines en milieu froid ?

A

Les micro-organismes psychrophiles utilisent des protéines de liaison aux acides nucléiques, des protéines d’acclimatation au froid (CAP) et des protéines antigel.

27
Q

Définissez les bactéries barophiles (piezophiles).

A

Les bactéries barophiles (piezophiles) sont des micro-organismes dont la croissance optimale se situe à une pression supérieure à 100 kPa.

28
Q

Où trouve-t-on généralement les bactéries barophiles et quelles sont leurs caractéristiques en termes de température de croissance ?

A

Les bactéries barophiles sont généralement retrouvées dans les fonds marins où la pression est supérieure à 38 MPa.

29
Q

Citez trois mécanismes d’adaptation des bactéries aux fortes pressions atmosphériques.

A

Une modification de la composition membranaire, une modification de la composition en acides aminés des protéines et une expression plus importante de protéines chaperonnes.

30
Q

Décrivez la différence d’adaptation aux fortes pressions osmotiques entre les bactéries halophiles et les archées halophiles.

A

Les archées halophiles sont beaucoup plus halophiles que les bactéries halophiles, ne survivant pas en dessous de 10 à 15% de NaCl.