cours 4 / physiologie bactérienne

Question 1

Quelles sont les sources d’énergie des bactéries?

Answer 1

lumière (bactéries phototrophes), composés chimiques (bactéries chimiotrophes)

Question 2

Qu’est ce que les nutriments procurent aux bactéries?

Answer 2

procurent une source de carbone ainsi que d’électrons et de protons nécessaires au fonctionnement du microbe

autotrophes: source de carbone = CO2
hétérotrophes: composés organiques plus complexes

source d’électrons peut être inorganique (NH3, H2S, etc) ou organique (sucre, etc)

Question 3

Qu’est ce que le milieu de culture?

Answer 3

préparation nutritive destinée à la croissance microbienne

milieux liquides = bouillons de culture: favorisent croissance rapide et abondante de microbes en suspension

Question 4

Qu’est ce qu’un inoculum?

Answer 4

échantillon microbien inoculé dans un milieu de culture

Question 5

Qu’est ce qu’un milieu de culture idéal?

Answer 5

doit contenir les éléments nutritifs appropriés aux activités métaboliques des microbes (nutriments et facteurs de croissance) et être placé dans des conditions de croissance optimales (T°, O2, pH)

milieux synthétiques ou milieux complexes

Question 6

Quelle est la conséquence d’ajouter un agent gélifiant (agar) à un bouillon de culture?

Answer 6

on obtient des milieux solides appelés géloses qui sont coulées dans des plaques circulaires nommées boîtes de Pétri

Question 7

Comment se fait le transfert d’une bactérie d’un milieu liquide à une gélose?

Answer 7

se fait au moyen d’un fil à boucle et on applique la méthode des stries (épuisement progressif) afin d’obtenir diverses concentrations bactériennes sur les plaques

Question 8

Qu’est ce que l’expression CFU?

Answer 8

colony forming unit

une unité de départ formant ensuite une colonie

Question 9

Qu’est ce qu’on peut ajouter aux milieux de base?

Answer 9

des substances qui favorisent la sélection de microorganismes particuliers comme du sang (gélose sang) ou du sang cuit libérant l’hémoglobine (gélose dite chocolat)

Question 10

Comment est-ce que les milieux de culture complexes peuvent être subdivisés?

Answer 10

• milieux enrichis (produits ajoutés pour favoriser les microbes qui croissent lentement)
• milieux sélectifs (inhiber le croissance de bactéries indésirables et stimuler celle des microbes recherchés)
• milieux différentiels (distinguer les souches avec ex: souches de streptocoques qui sécrètent ou pas de l’hémolysine)
• combinaison de propriétés (gélose Chapman, gélose MacConkey inhibe les Gram+, gélose éosine bleu de méthylène qui identifie les enterobacteriaceae)
• milieux de transport (pauvre pour limiter la croissance, mais capable de préserver)

Question 11

Quel est un exemple de milieu sélectif?

Answer 11

gélose au mannitol et au sel (gélose Chapman) sert à isoler le Staphylocoque qui peut croître à 7.5% de NaCl, contrairement aux autres microbes

dans le fond = combinaison de propriétés (car différentielle aussi)

Question 12

Quelles sont les conditions physiques de croissance?

Answer 12

T° (croissance bactérienne est dépendante de réactions chimiques, elle-mêmes régulées par la T°), oxygène, pH

Question 13

Qu’est ce que les psychrophiles?

Answer 13

peuvent vivre à des T° variant entre -10°C et 25°C
T° optimale = 15°C
on les trouve dans les grands fonds marins ou dans certaines régions polaires
sont souvent la cause de la détérioration des aliments gardés au réfrigérateur à 4°C

Question 14

Qu’est ce que les mésophiles?

Answer 14

vivent entre 20°C et 50°C
le type le plus abondant de microbes
préfère la T° du corps soit 37°C

Question 15

Qu’est ce que les thermophiles?

Answer 15

peuvent se développer à des T° élevées
T° optimale = 50°C à 80°C (T° de l'eau qui coule d'un robinet d'eau chaude)
existe hyperthermophiles (T° > 100°C)

Question 16

Quelle est la particularité des bactéries qui utilisent l’oxygène pour se procurer de l’énergie?

Answer 16

métabolisme en présence d’oxygène entraine généralement la formation de radicaux oxygénés toxiques (ion superoxyde et peroxyde d’hydrogène)
la majorité des bactéries peuvent éliminer ces ROS grâce aux enzymes superoxyde dismutase et catalase (contre peroxyde d’hydrogène)

les bactéries anaérobies strictes n’ont pas ces enzymes donc l’oxygène leur est toxique

Question 17

Qu’est ce que les bactéries aérobies stricts?

Answer 17

ont besoin d’oxygène pour vivre
la molécule d’O2 leur sert de capteur d’électrons et de protons H+ qui sont libérés lors du processus respiratoire par lequel la bactérie métabolise les sucres pour s’en approprier l’énergie

Question 18

Qu’est ce que les bactéries anaérobies facultatifs?

Answer 18

peuvent croitre en présence ou absence d’oxygène

leur croissance optimale est en présence d’oxygène et ils possèdent les enzymes de détoxification des radicaux oxygène

Question 19

Qu’est ce que les bactéries anaérobies stricts?

Answer 19

incapables d’utiliser ou de tolérer l’oxygène
utilisent généralement un métabolisme fermentaire

on les retrouve dans le sols et dans l’intestin

Question 20

Qu’est-ce que les bactéries aérotolérants?

Answer 20

croissance anaérobie seulement mais elle n’est pas inhibée en présence d’oxygène car ils possèdent au moins une enzyme de détoxification des radicaux oxygène

Question 21

Qu’est ce que les bactéries microaérophiles?

Answer 21

ont un besoin essentiel d’oxygène et sont donc de croissance aérobie seulement, mais à faible concentration si bien qu’ils ne se développent qu’en milieu où la concentration d’oxygène < celle de l’air

Question 22

Comment est-ce que le pH influence la croissance des bactéries?

Answer 22

pH optimal = entre 6,5 et 7,5

acidophiles (pH < 5.5)
neutrophiles (pH 5 à 8)
alcalophiles (pH > 8.5)

Question 23

Qu’est ce qu’un facteur de croissance?

Answer 23

métabolite essentiel à la croissance d’un microorganisme, lequel est pourtant incapable d’en faire la biosynthèse

Question 24

Quelles sont les mesures de la croissance bactérienne?

Answer 24

dénombrement sur gélose (suppose que chaque bactérie donne naissance à une colonie, décompte en CFU) et courbe de croissance

Question 25

Quelles sont les phases mesurées dans la courbe de croissance?

Answer 25

1. phase de latence (période entre l’ensemencement du bouillon et le moment où les bactéries commencent à se multiplier)
2. phase d’accélération (les bactéries commencent à se diviser à vitesse croissante)
3. phase (de croissance) exponentielle (vitesse de croissance optimale, temps de division cellulaire minimal, sécrétion des exotoxines, relativement courte dans un milieu fermé)
4. phase de ralentissement (éléments nutritifs commencent à manquer et production de déchets affecte)
5. phase stationnaire (densité maximale est atteinte, équilibre entre le nb de bactéries formées et celles qui meurent, milieu toxique, sporulation pour se protéger)
6. phase de décroissance (nb de cellules viables décroit de façon exponentielle, endotoxines libérées, mort cellulaire dans toute la fiole de culture)

Question 26

Où se passent les mécanismes respiratoires chez les cellules procaryotes?

Answer 26

le long des membranes cytoplasmiques car ils n’ont pas de mitochondries

Question 27

Qu’est ce que la glycolyse?

Answer 27

à partir du glucose
produit pyruvate, ATP, NADH

une autre voie pour oxyder le glucose est la voie des pentoses phosphates

Question 28

Qu’est ce que le cycle de Krebs

Answer 28

brûle le sucre en le dégradant jusqu’en CO2
rotation constante
acétyl-CoA est le seul produit qui entre dans ce cycle
perte graduelle de CO2 par les intermédiaires successifs du catabolisme du pyruvate = décarboxylation
oxydoréduction = perte d’électrons et leur capture par des transporteurs qui deviennent réduits
formation de CO2, ATP, NADH, FADH2

Question 29

Qu’est ce que la chaine de transport d’électrons?

Answer 29

3 transporteurs moléculaires = flavines (FAD), cytochromes, ubiquinones

déplacement d’électrons ayant comme point de départ une molécule de glucose riche en énergie et comme point d’arrivée des molécules relativement pauvres en énergie (CO2, H2O)

Question 30

Qu’est ce que la phosphorylation?

Answer 30

ATP est produite par l’adjonction d’un groupement phosphate PO4 à une molécule d’ADP

phosphorylation oxydative si la réaction a lieu lors du transfert d’énergie sur une chaine de transporteurs d’électrons

phosphorylation au niveau du substrat = ATP serait formé lors du transfert direct d’un groupement PO4 d’un composé organique à un autre (peut fournir de l’ATP en l’absence d’oxygène)

Question 31

Qu’est ce que la respiration anaérobie?

Answer 31

absence d’oxygène
certains microbes utilisent des composés inorganiques simples comme accepteurs finaux de H+ et d’électrons pour procéder au métabolisme respiratoire (peut servir aux cycles de l’azote et du souffre)
production d’ATP n’est jamais aussi élevée qu’au cours de la respiration aérobie, donc vont croitre moins vite

Question 32

Qu’est ce que la fermentation?

Answer 32

se produit en absence d’oxygène (n’empêche pas, mais n’est pas nécessaire)
glycolyse (glucose à pyruvate) ensuite pyruvate est dérivé en produits intermédiaires (produits de fermentation sont différents pour chaque type de cellule)

cycle de krebs et transport des électrons ne sont pas utilisés, accepteur final d’électrons est une molécule organique synthétisée dans la cellule (dépend de la nature du microorganisme donc peut être utilisé dans des tests diagnostiques)

production d’ATP faible

Question 33

Quels sont les types de fermentation?

Answer 33

• fermentation alcoolique (vin, bière et pain, produit terminal est alcool éthylique)
• fermentation homolactique (fromage, yogourts, donne acide lactique)
• fermentation hétérolactique (par lactobacilles, donne k.fir et altère vin, bière, jus)
• fermentation propionique (produit terminal est acide propionique, fromages à pâte cuite)
• fermentation acides mixtes (par entérobactéries, donne de multiples acides)
• fermentation acétonobutylique (produit acétone et butanol)
• fermentation butyrique (produit acide butyrique, boîtes de conserve avariées)

Question 34

Qu’est ce que les bioréacteurs?

Answer 34

cuves utilisées pour la fermentation industrielle
les principaux facteurs qu’on tient compte sont l’aération, le pH et la régulation de la T°

production par lots (recueillement après fermentation) ou production à écoulement continu

les microorganismes utilisés permettent d’obtenir des métabolites primaires (éthanol) ou métabolites secondaires (péniciline)

Question 35

Quels sont les produits industriels des microorganismes?

Answer 35

• acides aminés
• acide citrique (produit par moisissures
• enzymes (amylase, glucose isomérase, protéases)
• vitamines
• gomme de xanthane
• antibiotiques
• vaccins
• hormones (stéroïdes comme cortisone, oestrogène, progestérone)