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SF3 > Cours 6 - Physiologie bactérienne > Flashcards

Cours 6 - Physiologie bactérienne Flashcards

1
Q

Quels sont les besoins des microbes?

A
  1. Source d’énergie
  2. Source de nutriments
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Q

Quelles sont les sources de nutriments des microbes?

A
  1. Source de carbone
  2. Source d’électrons
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3
Q

Nommez les types de bactéries selon la source d’énergie qu’ils utilisent.

A
  1. Bactéries phototrophes : lumière
  2. Bactéries chimiotrophes : composé chimique
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4
Q

Nommez les bactéries selon les sources de carbone qu’ils utilisent.

A
  1. Bactéries autotrophes : CO2
  2. Bactéries hétérotrophes : composés organiques
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5
Q

Nommez les bactéries selon les sources d’électrons qu’ils utilisent.

A
  1. Bactéries lithotrophes : NH3, NO2-, S, H2S, H2, NH3, ions ferreux (inorganique)
  2. Bactéries organotrophes : sucres, alcools, acides…(composés avec carbone)
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6
Q

Quels sont les besoins essentiels à la vie?

A
  1. Eau liquide (T au-dessus de 0 degrés)
  2. Nutriments (carbone et électrons)
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7
Q

Comment les bactéries se comparent-t-elles aux humains en terme de besoins nutritifs et énergétiques?

A
  • 10-100 x plus rapide que chez l’humain
  • Nutriments plus variés, ex. pétrole
  • Certaines peuvent fonctionner sans O2
  • Ou dans des conditions extrêmes
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8
Q

Quels sont les différents milieux de culture (en lien avec leur composition chimique)? À quoi ressemblent-ils?

A
  1. Milieu de culture défini:
    Composition chimique connue et précise;
    Ex.: Milieu minimal
    But: étudier le rôle d’un composé sur la croissance (ex. pas toutes les bactéries utilisent les mêmes sucres, permet donc de les différencier)
  2. Milieu de culture complexe:
    Composition chimique non rigoureusement déterminée:
    (ex.: contient extraits de viande, de soya, de levures, hydrolysats de protéines)
    But: favoriser la croissance de tout organisme pouvant être présent dans un échantillon ou encore ayant des exigences nutritionnelles spécifiques.
    (ex.: Gélose nutritive, G. sang, G. MacConkey, Bouillon cœur-cervelle, BCYE)
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9
Q

Quelle est l’utilité d’un milieu de culture?

A
  • culture et croissance bactérienne
  • permet de fournir les éléments spécifiques à des microbes pour les faire développer, les étudier et les comprendre
  • La culture sur gélose permet l’obtention de colonies isolées et de cultures pures
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10
Q

Quels sont les différentes formes de milieux de culture? Décrivez.

A
  • Sous forme liquide (bouillon) ou solide (gélose);
  • La gélose est préparée en ajoutant de l’agar au bouillon;
  • L’agar est un extrait d’algue gélifiant, solide jusqu’à 45°C;
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11
Q

Quelle est la technique afin de disposer l’échantillon sur une gélose?

A
  • Ensemencement
  1. déposer à un endroit avec l’écouvillon (1er quadrant)
  2. redistribuer avec l’écouvillon (2ème quadrant)
  3. avec instrument stérile: distribution sur la surface (3ème quadrant) afin de diluer
  4. possibilité de le faire avec le 4ème quadrant également
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12
Q

Qu’est-e qu’une culture mixte vs pure?

A
  • mixte: toutes sortes de bactéries s’y développent
  • pure: après avoir séparer les colonies les unes des autres – permet de caractériser une bactérie spécifique
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13
Q

De quoi dépend le temps de croissance des bactéries sur gélose? (3)

A
  1. des espèces
  2. des conditions cultures
  3. la source d’isolement.
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14
Q

En microbiologie médicale la plupart des espèces peuvent produire des colonies visibles après ________ d’incubation à ________ .

A
  • 18-24 heures
  • 35 degrés Celsius
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15
Q

Nommez des espèces de bactéries qui peuvent produire des colonies visibles après 18-24 heures d’incubation à 35 degrés Celsius.

A

– Entérobactéries: Escherichia coli, Salmonella spp., Klebsiella spp.
– Cocci Gram +: Staphylocoques, streptocoques
– Bactéries non fermentaires : Acinetobacter spp, pseudomonas

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16
Q

Quelles espèces de bactéries ont besoin de plus de temps de croissance / incubation? Précisez la durée.

A

– Legionella pneumophila nécessite 2-3 jours mais on peut attendre jusqu’à 7 jours.
– Mycobacterium tuberculosis requière entre 2 et 6 semaines.

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17
Q

Quels sont les différents milieux de culture (en lien avec leurs caractéristiques)? À quoi ressemblent-ils?

A
  1. Enrichis: additionnés de produits (ex. sang, protéines, vitamines) favorisant la croissance de microbes ayant des besoins nutritifs complexes ou particuliers, favorise donc la croissance de tous les microbes, même ceux qui ont des besoins particuliers
  2. Sélectifs: ajout d’inhibiteurs de croissance (antibiotiques, sels, composés chimiques) pour inhiber la croissance de microbes indésirables et favoriser ceux recherchés. – pas permettre la croissance de la flore normale, on sélectionne les bactéries qui sont pathogènes
  3. Différentiels: addition d’éléments (sucres, indicateur de pH) pour distinguer des espèces apparentées. – permet de distinguer des espèces apparentées
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18
Q

Un milieu un peu être à la fois _______, _____ et _______.

A
  • Enrichi
  • Sélectif
  • Différentiel
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19
Q

Nommez 2 exemples de milieux enrichis.

A
  1. Gélose de sang (sang de mouton)
  2. Gélose de chocolat: cuire le sang, ce qui cuit les GR et libère certains éléments nutritifs que certaines espèces ont besoin

NB: Le terme “chocolat” vient de la couleur et non de la composition

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20
Q

Gélose Chapman: mannitol, sel, indicateur de pH

Qu’est-ce qui la rend sélective? Différentielle?

A
  1. SÉLECTIF pour staphylocoques : inhibe les bactéries ne tolérant pas le sels
  2. DIFFÉRENTIEL entre espèces/souches de staphylocoques : différencie celles fermentant ou non le mannitol (avec production d’acide modifiant le pH)
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21
Q

Milieux de culture: types d’hémolyses sur gélose de sang, utilité, type de gélose

A
  1. Alpha: hydrolyse partielle et libération de l’Hb oxydée par le peroxyde – aspect verdâtre
  2. Bêta: hémolyse complète par l’hémolysine
  3. Gamma: pas d’hémolyse – pas de changement de couleur
  • utilité: DIFFÉRENTIEL entre streptocoques produisant ou non des hémolysines
    • selon si hémolyse alpha, bêta ou gamma
  • type de gélose: gélose de sang
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22
Q

Gélose de MacConkey : utilité et résultats attendus

A
  • sélectif pour favoriser la croissance des Gram - et inhiber les Gram +
    • présence de sels biliaires et de colorant cristal violet
  • différentiel selon la capacité de lactose
  • Escherichia coli:
    • fermentation abondante de lactose
    • colonies roses-rouges
    • gram -
  • Enterobacter aerogenes
    • fermentation faible du lactose
    • colonies roses
    • gram -
  • Shigella flexneri
    • ne ferment pas le lactose
    • colonies incolore
    • gram-
  • straphylococcus aureus
    • croissance inhibée par le milieu
    • gram +
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23
Q

Gélose éosine-bleu de méthylène : utilité

A
  • Fermentation du lactose
  • Entérobactéries Gram – : Apparence métallique
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24
Q

Qu’est-ce qu’un milieu de transport?

A
  • Ne permet pas la croissance
  • Préserve la viabilité lors du transfert
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25
Q

Quels sont les 3 types de microbes selon leur température viable?

A
  1. Psychrophiles: -10 à 25°C
  2. Mésophiles: 20 à 50°C
  3. Thermophiles: 50 à 100°C
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26
Q

En lien avec le type de microbes selon leur température viable, quel type de microbe est présent chez l’humain

A

Mésophiles (20 à 50°C)

27
Q

Quel est le principe de la pasteurisation?

A
  • par Louis Pasteur
  • tuer la majorité des pathogènes pour l’humain en pasteurisant (augmenter la T à 66-71 degrés Celsius) afin de tuer les bactéries, puisque les bactéries pathogènes chez les humains ont vivent dans des températures semblables à cellules des humains
28
Q

Qu’est-ce que le principe d’un frigo en lien avec les bactéries?

A
  • garder le frigo à 4 degrés Celsius, puisque toutes les bactéries meurent en-dessous de 10 degrés (donc juste pour être sur, on le met un peu plus bas)
  • 2 bactéries sont des exceptions
29
Q

Quels sont les différents types de bactéries selon les conditions physico-chimiques (oxygène) de croissance?

A
  1. Aérobie strict
  2. Anaérobie facultatif
  3. Anaérobie strict
  4. Anaérobie aérotolérant
  5. Microaérophile
30
Q

Qu’est-ce qu’une bactérie de type aérobie strict?

  • effets du O2
  • croissances bactérienne dans un tube contenant un milieu de culture solide
  • explication du modèle de croissance
  • explication des effets du O2
A
  • effets du O2: croissance aérobie seulement = présence d’O2 est essentielle
  • croissances bactérienne dans un tube contenant un milieu de culture solide: où a été mis le tube = ce qui est en contact avec l’O2
  • explication du modèle de croissance: croissance a lieu seulement où il y a une forte concentration en O2 diffusé dans ce milieu
  • explication des effets du O2: présence d’enzymes (catalase et superoxyde dismutase SOD) permet la neutralisation des dérivés réactifs de l’oxygène (DRO) – O2 peut donc être utilisé
31
Q

Qu’est-ce qu’une bactérie de type anaérobie facultatif?

  • effets du O2
  • croissances bactérienne dans un tube contenant un milieu de culture solide
  • explication du modèle de croissance
  • explication des effets du O2
A
  • effets du O2: croissance aérobie ou anaérobie – croissance optimale en présence d’O2
  • croissances bactérienne dans un tube contenant un milieu de culture solide: plus à la surface qui est en contact avec l’O2 mais également un peu partout
  • explication du modèle de croissance: croissance optimale là où la concentration en O2 est plus élevée, mais elle a lieu partout dans le tube
  • explication des effets du O2: présence d’enzymes (catalase et SOD) permet la neutralisation des DRO peut alors être utilisé
32
Q

Qu’est-ce qu’une bactérie de type anaérobie strict?

  • effets du O2
  • croissances bactérienne dans un tube contenant un milieu de culture solide
  • explication du modèle de croissance
  • explication des effets du O2
A
  • effets du O2: croissance anaérobie seulement – arrêt de la croissance en présence d’O2
  • croissance bactérienne dans un tube contenant un milieu de culture solide: dans le fond du tube, où pas d’O2
  • explication du modèle de croissance: croissance où il y a pas d’O2
  • explication des effets du O2: pas d’enzyme permettant la neutralisation des DRO – O2 n’est pas toléré
33
Q

Qu’est-ce qu’une bactérie de type anaérobie aérotolérant?

  • effets du O2
  • croissances bactérienne dans un tube contenant un milieu de culture solide
  • explication du modèle de croissance
  • explication des effets du O2
A
  • effets du O2: croissance anaérobie seulement — toutefois, la croissance se poursuit en présence d’O2
  • croissances bactérienne dans un tube contenant un milieu de culture solide: un peu partout dans le tube
  • explication du modèle de croissance: croissance est uniforme et partout dans le tube, O2 n’a pas d’effets
  • explication des effets du O2: présence d’une enzyme la SOD qui permet la neutralisation partielle des DRO – O2 est toléré
34
Q

Qu’est-ce qu’une bactérie de type microaérophile?

  • effets du O2
  • croissances bactérienne dans un tube contenant un milieu de culture solide
  • explication du modèle de croissance
  • explication des effets du O2
A
  • effets du O2: croissance aérobie seulement – O2 est essentiel en faible concentration
  • croissances bactérienne dans un tube contenant un milieu de culture solide: ligne définie dans le milieu du tube
  • explication du modèle de croissance: croissance a lieu uniquement où une faible de quantité O2 a diffusé dans le milieu
  • explication des effets du O2: quantités létales de DRO son produites en présence d’O2 atmosphérique
35
Q

Qu’est-ce qu’une chambre anaérobie?

A
  • manchons scellés : pas d’entrer d’O2
  • pas d’air dans la chambre
  • mélange de gaz: azote (+), CO2, H2
  • permettre la croissance de bactérie anaérobie
36
Q

Quelles sont les 2 manières de procéder à des cultures en aérobie en laboratoire?

A
  1. Chambre anaérobie
  2. Jarre anaérobie
37
Q

Qu’est-ce qu’un jarre anaérobie?

A
  • pour les bactéries qui peuvent résister à un peu d’O2
  • création de réactions chimiques qui fixent l’O2 et libèrent du H2 et du CO2
    • à l’aide d’un sachet auquel on ajoute de l’H2O
38
Q

Quel est le pH favorisant la croisance de la majorité des microbes? Quel est le pH du sang humain?

A
  • Croissance de la majorité des microbes en milieux tamponnés pH 6.5-7.5
  • Sang humain: 7.3-7.45
    • varie avec acidose et alcalose respiratoire
39
Q

Le pH optimal pour la croissance des microbes varie selon quoi?

A

Le pH optimal varie selon les espèces

40
Q

Qu’est-ce qu’un facteur de croissance? (section culture et croissance bactérienne - microbiologie)

A
  • Métabolite essentiel dont le microbe ne sait pas faire la synthèse;
  • Doit être apporté par les aliments;
  • Peut intervenir à tous les stades du métabolisme;
  • Est une petite molécule (acide aminé, base nucléique, vitamine, hème, ion);
  • Relatif à un microbe donné pour un milieu spécifique.
41
Q

Comment procède-t-on au dénombrement sur gélose?

A
  • dilution en série
42
Q

Quelle est l’unité pour le dénombrement des colonies?

A
  • Nombre en:
    • Colony Forming Units (CFU)
    • Unités Formant des Colonies (UFC)
  • 1 colonie = environ 1 individu
43
Q

Quel outil est utilisé pour mesurer la croissance bactérienne? Expliquez.

A
  • Courbe de croissance
  1. Phase de latence : bactérie s’adapte à son environnement, pas de croissance
  2. Phase exponentielle: utiliser les ressources, bactéries très activent métaboliquement, croissance
  3. Phase stationnaire: nutriments ont été utilisés et donc diminution des nutriments, augmentation des déchets
  4. Phase de décroissance : trop de déchets poisons et/ou pu de ressources = diminution UFC
44
Q

Durant quelle phase est-il le préférable d’administrer les antibiotiques? Quel est le but des antibiotiques?

A
  • phase de croissance exponentielle: puisque bactérie métaboliquement active +++, et donc plus facile pour les antibiotiques de pénétrer et agir
  • but des antibiotiques: amener la bactérie vers la phase de décroissance
45
Q

Qu’est-ce que le catabolisme?

A

Phase du métabolisme caractérisée par la dégradation des composés organiques et par un dégagement d’énergie.

(Antidote ardoise)

46
Q

Qu’est-ce que l’anabolisme?

A
  • Phase du métabolisme qui regroupe l’ensemble des phénomènes d’assimilation, de biosynthèse, chez les êtres vivants.
  • Besoin d’énergie

(Antidote ardoise et ma tête :)) )

47
Q

À quoi ressemble la charte des voies / sentiers métaboliques?

A
48
Q

Expliquez le catabolisme des hydrates de carbone. Quel est l’objectif des cellules?

A
  • hydrates de carbone = sucres
  • utiliser le cycle de Krebs + la chaîne de transport des électrons
  • objectif des cellules: maximiser l’énergie des substrats
  1. Source de carbone et d’énergie
  2. Transport d’H+ (protons) et d’électrons
  3. Full energized buddy
49
Q

Décrivez le métabolisme respiratoire chez les aérobies

A
  • Le bris des liens chimiques (C-C, C-H) lorsque le glucose est dégradé en CO2 fournit de l’énergie qui sera stockée dans l’ATP
  • Bref:
    • la tarte au sucre ingérée fournit de l’énergie
    • l’oxygène inspiré capte les protons et les électrons de la chaîne respiratoire
    • de l’eau et du gaz carbonique sont exhalés lors de la respiration aérobie.
  • Entrée: glucose
  • Sortie: H2O + CO2 + 36 ATP
    • chaîne de transport : H2O + 34 ATP
    • glycolyse: CO2 et 2 ATP
  1. Le Glucose est transformé en acide pyruvique (Pyruvate) lors de la glycolyse.
  2. Chez les bactéries aérobies, le pyruvate est dégradé jusqu’en CO2 dans le Cycle de Krebs.
  3. Les protons H+ et les électrons sont captés par l’oxygène (O2) pour former de l’eau (H2O).
  4. Pendant ce processus, l’énergie est stockée sous forme d’ATP.
50
Q

Décrivez le système de transporteurs d’énergie. (métabolisme des bactéries)

A
  • Les transporteurs de protons H+ et d’électrons (e-) sont placés dans un ordre rigoureux et invariable, selon un potentiel d’oxydo-réduction.
  • Des nicotinamides (NAD), des flavoprotéines (FAD) et des quinones font partie de ces transporteurs, surtout pour les H+ et les e- de la glycolyse et du cycle de Krebs.
  • Des cytochromes (cyt b, c, a) transportent ensuite les e- jusqu’à les céder à O2.
  • Ces transports sont comme un courant électrique dont l’énergie est captée par l’ADP qui s’adjoint un groupement phosphate PO4 pour former de l’ATP (phosphorylation).
51
Q

Qu’est-ce que l’oxydation et la réduction?

A

Oxydation et réduction : on définit l’oxydation et la réduction comme des échanges d’électrons.

Exemples de réactions d’oxydation (perte d’électron):

52
Q

Expliquez le système d’oxydoréduction dans le métabolisme aérobie.

A
  • Les donneurs d’électrons les plus importants sont les atomes d’hydrogène des composés organiques.
  • Souvent le proton (H+) est transféré en même temps que l’électron.
  • Il en résulte une déshydrogénation du produit initial qui s’oxyde.
  • La plupart des composés se comportent à la fois comme des donneurs et des accepteurs d’électrons.
  • Souvent les substances intermédiaires reçoivent puis redonnent simultanément des électrons, devenant tour à tour réduites puis oxydées dans un système (redox) de composés formant une chaîne respiratoire.
  • L’accepteur final d’électrons est l’oxygène, en mode de respiration aérobie. (Question examen)
53
Q

Que se passe-t-il au NADH dans la chaîne de transport? (métabolisme aérobie)

A

Le NADH est réoxydé en cédant ses électrons à la chaîne de transporteurs que sont les cytochromes, tandis que ses H+ vont se fixer à O2 pour former de l’eau (lorsque les électrons rejoindront aussi le O2).

54
Q

Expliquez comment fonctionne la respiration anaérobie.

A
  • Certains microbes peuvent utiliser un composé inorganique comme accepteur final de protons et d’électrons en l’absence d’O2.
  • On parle alors de respiration anaérobie (utile dans les cycles N, S, C du sol)
  • Ce processus est différent de la fermentation.
55
Q

Décrivez les réactions chimiques de la respiration anaérobie.

A
  1. Glycolyse: glucose — pyruvate = formation de 2 ATP + CO2 (comme dans mécanisme aérobie)
  2. H+ et électrons de la glycolyse prennent la chaîne respiratoire, accepteur final est un composé inorganique et non l’O2 = production de moins de 28 ATP
  • moins de production d’ATP que mécanisme aérobie
    • (Cycle de Krebs et chaîne d’électrons fonctionnent mais réduits)
    • juste utiliser partiellement l’énergie du glucose
56
Q

Qu’est-ce que la fermentation?

A
  • métabolisme possible en absence d’O2
  • glycolyse = formation de 2 ATP
  • pas de chaîne respiratoire
  • Produits de fermentation relargués dans le milieu
    (ex. éthanol, acide lactique, etc.)
    • ces produits indiquent donc la présence d’un métabolisme anaérobie
  • Pas de cycle de Krebs (question d’examen), accepteur final d’électrons = un composé organique
  • Très peu d’ATP (uniquement en glycolyse, il y aura 2 ATP produits)
57
Q

Que se passe-t-il avec le NADH dans la fermentation?

A

Le NADH est réoxydé en cédant ses électrons à un composé organique, qui devient un produit de fermentation.

58
Q

Nommez quelques produits de la fermentation (nom chimique).

A
  1. Acide propionique (fromage)
  2. Éthanol (vin)
  3. Acide pyruvique
  4. Acide acétique
  5. Acétone
  6. Acide lactique (yogourt)
59
Q

Quels sont les types de fermentation?

A
60
Q

Nommez quelques usages industriels de la fermentation

  • produit final de fermentation
  • usage industriel ou commercial
  • matière première
  • micro-organismes
A
61
Q

Comparez les caractéristiques suivantes pour la respiration aérobie, respiration anaérobie et la fermentation:

  • conditions de croissance
  • accepteur d’hydrogène (électron) final
  • type de phosphorylation employé pour produire de l’ATP
  • molécules d’ATP produites par molécule de glucose
A
  • note: pour la respiration anaérobie, pas toute l’énergie est utilisée à son plein potentiel il y a donc du gaspillage
    • ce gaspillage peut servir à identifier les bactéries, entre autres
62
Q

Qu’est-ce que les bioréacteurs industriels (anaérobiose ou aérobiose)?

A
  • Production par lots, Production en continu
  • Aération, pH, Température
  • ex. production des vaccins ARN
63
Q

Nommez des produits alimentaires de la microbiologie industrielle.

A

SF3 (25 decks)

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