croissance microbienne Flashcards
1
Q
Qu’est-ce que la croissance microbienne ?
A
L’augmentation du nombre de cellules ou de la masse cellulaire totale.
2
Q
Comment se divise une cellule procaryote ?
A
Par fission binaire (scissiparité).
3
Q
Quelle est la structure d’une courbe de croissance microbienne en milieu fermé ?
A
Une courbe en log10 du nombre de bactéries en fonction du temps d’incubation.
4
Q
Quelles sont les quatre phases de croissance d’une population bactérienne ?
A
Latence
Exponentielle
Stationnaire
Mortalité
5
Q
Qu’est-ce que la phase de latence ?
A
Une phase d’adaptation où il n’y a pas de division cellulaire.
6
Q
Quels facteurs influencent la durée de la phase de latence ?
A
Âge des bactéries
Composition et température du milieu
7
Q
Qu’est-ce que la phase exponentielle de croissance ?
A
C’est la phase où les bactéries se développent et se divisent à leur vitesse maximale.
8
Q
Pourquoi la population bactérienne est-elle uniforme en phase exponentielle ?
A
Car toutes les cellules ont des propriétés chimiques et physiologiques similaires.
9
Q
Quelle est la relation entre la concentration en nutriments et la croissance bactérienne ?
A
Plus la concentration en nutriments est élevée, plus la croissance est rapide.
10
Q
Qu’est-ce que la phase stationnaire ?
A
Une phase où le nombre total de bactéries viables reste constant (équilibre entre division et mort).
11
Q
Quelles sont les causes de la phase stationnaire ?
A
Limitation des nutriments.
Accumulation de déchets toxiques (ex. acidité)
12
Q
Qu’est-ce que la phase de mortalité ?
A
Une phase où le nombre de bactéries viables diminue progressivement.
13
Q
Quelles sont les causes de la phase de mortalité ?
A
Dommages irréparables entraînant la perte de viabilité.
Mort cellulaire programmée (réponse génétique).
Formation de cellules viables non cultivables (VNC) (état de dormance)
14
Q
Quelles sont les méthodes directes de mesure de la croissance microbienne ?
A
- Décompte total des microorganismes (compteur de cellules Coulter, cytométrie de flux)
- Décompte des unités viables
15
Q
Quels sont les avantages du décompte microscopique des microorganismes ?
A
Facile à utiliser.
Rapide.
Peu coûteux
16
Q
Quels sont les inconvénients du décompte microscopique ?
A
Nécessite une densité microbienne élevée.
Ne distingue pas toujours les cellules mortes et vivantes
17
Q
Qu’est-ce qu’un hémocytomètre ?
A
Un dispositif utilisé pour compter les cellules au microscope dans un volume défini.
18
Q
Qu’est-ce que la cellule de Petroff-Hausser ?
A
Un dispositif de comptage 10 fois plus petit que l’hémocytomètre, utilisé pour les bactéries.
19
Q
Pourquoi utilise-t-on un microscope pour compter les bactéries avec ces dispositifs ?
A
Parce que les bactéries sont trop petites pour être comptées à l’œil nu.
20
Q
Qu’est-ce qu’une unité formant une colonie (UFC) ?
A
Une colonie bactérienne visible formée à partir d’une cellule viable.
21
Q
Quelles sont les deux principales méthodes de décompte des unités viables ?
A
Dilution et étalement sur gélose.
Filtration sur membrane de cellulose.
22
Q
Pourquoi utilise-t-on une dilution avant comptage des bactéries ?
A
Pour obtenir un nombre de colonies comptables sur une boîte de Pétri.
23
Q
Quels sont les avantages du décompte des unités viables ?
A
Ne compte que les cellules vivantes capables de se reproduire.
24
Q
Quel est un inconvénient du décompte des unités viables ?
A
Un amas de cellules peut être compté comme une seule colonie
25
Qu’est-ce que la méthode des filtres de cellulose ?
Une technique où l’échantillon est filtré à travers une membrane de cellulose, qui retient les micro-organismes avant incubation et comptage
26
Pourquoi utilise-t-on la méthode des filtres de cellulose ?
Elle permet de concentrer les bactéries présentes dans de grands volumes de liquide.
27
Quels sont les deux types de mesures indirectes de la croissance bactérienne ?
Mesure de l’activité métabolique
Mesure de la masse cellulaire
28
Comment mesure-t-on l’activité métabolique d’une population bactérienne ?
Consommation de substrats (C, N₂, O₂).
Production de métabolites (CO₂, NH₃).
Concentration de constituants cellulaires (ATP, ADN, protéines).
29
Qu’est-ce que la mesure de la masse cellulaire par le poids sec ?
Filtration des micro-organismes sur membrane.
Lavage et dessiccation à 100-110 °C.
Pesée (incluant bactéries vivantes et mortes).
30
Comment exprime-t-on la concentration bactérienne dans la mesure de la masse cellulaire ?
En g/L (poids sec).
En cellules/ml (après un décompte préalable).
31
Qu’est-ce que la turbidimétrie ?
Une méthode qui mesure la densité optique (D.O.) d’une culture microbienne pour estimer la concentration cellulaire
32
Quelle est la relation entre la D.O. et la concentration cellulaire ?
Dans une plage limitée (10⁶ - 10⁸ cellules/ml), la D.O. est proportionnelle à la concentration.
33
Pourquoi doit-on établir une courbe de référence en turbidimétrie ?
Pour corréler la D.O. mesurée avec des concentrations cellulaires connues.
34
Qu’est-ce que le temps de génération (g) ?
L’intervalle de temps entre deux divisions cellulaires successives.
35
Quelle est la formule du temps de génération ?
g = t / n (où t = temps total, n = nombre de générations).
36
Qu’est-ce que le taux de croissance (k) ?
Le nombre de générations par unité de temps (inverse du temps de génération)
37
Comment calculer le nombre total de générations (n) ?
n = (LogN - LogNo) / log2
(N = nombre de cellules au temps t, No = nombre initial de cellules).
38
Qu’est-ce qu’une culture continue ?
Un système où des nutriments sont ajoutés et des déchets éliminés en continu.
39
Pourquoi la phase de croissance exponentielle est-elle maintenue en culture continue ?
Parce que les nutriments sont constamment renouvelés, empêchant l’épuisement.
40
Quels sont les deux types de culture continue ?
Chémostat : Apport de nutriments à la même vitesse que l’élimination du milieu.
Turbidostat : La vitesse de dilution dépend de la densité cellulaire
41
Pourquoi utilise-t-on un chémostat ?
Pour maintenir une concentration constante de bactéries en contrôlant l’apport en nutriments
42
Pourquoi utilise-t-on des milieux de culture en microbiologie ?
Pour la croissance, le transport et la conservation des micro-organismes.
43
Quelles sont les caractéristiques essentielles des milieux de culture ?
Leur composition varie selon l’espèce à cultiver.
Ils doivent respecter les exigences nutritives des micro-organismes.
44
Quels sont les deux types de milieux de culture selon leur consistance ?
Liquides (bouillons de culture)
Solides (avec ajout d’agar)
45
Qu’est-ce que l’agar ?
Un polysaccharide extrait d’algues rouges, utilisé comme agent gélifiant non métabolisé par les micro-organismes.
46
Quels sont les deux types de milieux de culture selon leur composition ?
Synthétiques (ou définis) : Composition chimique entièrement connue.
Empiriques (ou complexes) : Composition indéterminée (ex. peptone, extrait de levure).
47
Quelle est la différence entre un milieu synthétique et un milieu empirique ?
Synthétique : Milieu pauvre, ne permet la croissance que de certaines bactéries.
Empirique : Milieu riche, permet la croissance d’un grand nombre de micro-organismes.
48
Qu’est-ce qu’un milieu enrichi ?
Un milieu empirique contenant des additifs spécifiques (ex. sang, sérum) pour favoriser la croissance des microorganismes exigeants.
49
Quels sont les deux types de milieux de culture selon leur usage ?
Sélectifs : Favorisent la croissance d’un type de micro-organisme en inhibant les autres.
Différentiels : Permettent de distinguer différentes espèces sur la même plaque.
50
Qu’est-ce qu’un milieu de base (ou de propagation) ?
Un milieu permettant la croissance de la plupart des micro-organismes
51
Qu’est-ce qu’un milieu sélectif ?
Un milieu contenant des composés qui inhibent certains micro-organismes tout en favorisant d’autres
52
Qu’est-ce qu’un milieu différentiel ?
Un milieu contenant un substrat spécifique permettant de différencier les bactéries selon la couleur de leurs colonies
53
Quels sont les macronutriments essentiels pour les micro-organismes ?
H, O, C, N, P, S (éléments majeurs).
K, Mg, Ca, Fe (cofacteurs enzymatiques).
54
Quels sont les micronutriments essentiels ?
Mn, Co, Cu, Zn (éléments traces).
B, Al, V, Mo, I (éléments restreints).
55
Quels sont les trois éléments les plus indispensables pour la croissance bactérienne ?
Carbone (C) : Source de matière organique.
Eau (H₂O) : Indispensable, influence le pH.
Oxygène (O₂) : Indispensable pour les aérobies, toxique pour les anaérobies.
56
Quels sont les facteurs de croissance essentiels ?
Acides aminés.
Vitamines.
Bases azotées
57
Quels sont les trois besoins fondamentaux des micro-organismes ?
Source de carbone
Source d’énergie
Source d’électrons (H/e⁻)
58
1
59
Quels sont les deux types de micro-organismes selon leur source d’énergie ?
Phototrophes : Utilisent la lumière
Chimiotrophes : Oxydent des composés chimiques (organiques ou inorganiques)
60
Quelle est la différence entre chimioorganotrophes et chimiolithotrophes ?
Chimioorganotrophes : Oxydent des composés organiques (ex. glucose)
Chimiolithotrophes : Oxydent des composés inorganiques (ex. H₂S, Fe²⁺)
61
Quels sont les deux types de micro-organismes selon leur source d’électrons ?
Lithotrophes : Utilisent des molécules inorganiques réduites (ex. H₂S, NH₄⁺, Fe²⁺)
Organotrophes : Utilisent des molécules organiques réduites (ex. glucose)
62
Quel est le rôle du phosphore (P) dans la cellule ?
Il est essentiel aux acides nucléiques, phospholipides, coenzymes et ATP.
63
Sous quelle forme le phosphore est-il absorbé ?
Sous forme de phosphate inorganique (PO₄²⁻).
64
Pourquoi le soufre (S) est-il important pour les micro-organismes ?
Il est un élément essentiel des acides aminés comme la cystéine et la méthionine.
65
Sous quelle forme le soufre est-il absorbé ?
Principalement sous forme de sulfate (SO₄²⁻) ou de composés soufrés organiques (ex. cystéine).
66
Quels sont les ions inorganiques essentiels aux micro-organismes ?
Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, Ca²⁺, Co²⁺, Cu²⁺, Mn²⁺, Zn²⁺.
67
Pourquoi les ions inorganiques sont-ils importants ?
Ils interviennent dans :
- L’équilibre physicochimique de la cellule
- La structure des enzymes et coenzymes
- Le métabolisme cellulaire
68
Qu’est-ce qu’un facteur de croissance ?
Un composé organique essentiel que la bactérie ne peut pas synthétiser et qu’elle doit obtenir de son environnement
69
Quels sont les trois principaux types de facteurs de croissance ?
Acides aminés.
Vitamines.
Bases azotées (purines/pyrimidines).
70
Quelle est la différence entre un prototrophe et un auxotrophe ?
Prototrophe : Peut croître sur un milieu minimal (autonome).
Auxotrophe : A perdu la capacité de synthétiser un métabolite essentiel et doit le trouver dans son milieu.
71
Pourquoi l’eau est-elle essentielle aux micro-organismes ?
Elle est le principal constituant cellulaire et joue un rôle de solvant et de réactif biochimique.
72
Quels sont les deux états de l’eau ?
Eau liée : Fixée aux macromolécules ou surfaces hydrophiles.
Eau libre : Disponible pour les réactions biochimiques et le métabolisme
73
Quelle est l’eau disponible pour les micro-organismes ?
Seule l’eau libre est disponible pour la croissance microbienne.
74
Qu’est-ce que l’activité de l’eau (Aw) ?
L’indice de disponibilité de l’eau pour les micro-organismes, défini par la pression partielle de vapeur d’eau d’une solution
75
Quel est le rôle de l’oxygène dans la respiration cellulaire ?
Il est l’accepteur final d’électrons dans la chaîne respiratoire des organismes aérobiques.
76
Pourquoi l’oxygène est-il toxique pour certaines bactéries ?
Car il peut produire des espèces réactives de l’oxygène (radicaux libres) qui endommagent les cellules.
77
Quelle est la différence entre procaryotes et eucaryotes concernant l’oxygène ?
Procaryotes : L’oxygène peut être nécessaire, toléré ou toxique.
Eucaryotes : L’oxygène est presque toujours essentiel
78
Quels sont les 5 groupes de bactéries selon leur besoin en oxygène ?
Aérobies stricts
Microaérophiles
Anaérobies stricts
Anaérobies facultatifs
Aérotolérants
79
Qu’est-ce qu’un aérobie strict ?
Une bactérie qui exige obligatoirement de l’oxygène libre pour survivre.
80
Pourquoi les aérobies stricts ont-ils besoin d’oxygène ?
L’oxygène est utilisé comme accepteur final d’électrons dans la respiration.
81
Qu’est-ce qu’un microaérophile ?
Une bactérie qui ne se développe qu’en faible pression d’oxygène (2-10 %).
82
Pourquoi les microaérophiles ne tolèrent-ils pas de fortes concentrations en oxygène ?
Car l’oxygène en excès génère des radicaux libres toxiques.
83
Qu’est-ce qu’un anaérobie strict ?
Une bactérie qui ne peut pas survivre en présence d’oxygène.
84
Pourquoi l’oxygène est-il toxique pour les anaérobies stricts ?
Car elles ne possèdent pas d’enzymes pour neutraliser les radicaux oxygénés.
85
Quels accepteurs d’électrons utilisent les anaérobies stricts ?
Des nitrates, sulfates ou carbonates dans la respiration anaérobie.
86
Que se passe-t-il si l’accepteur final est un composé organique ?
La bactérie effectue une fermentation au lieu de la respiration.
87
Donne un exemple d’anaérobie strict.
Clostridium, Bacteroides, Desulfovibrio, Veillonella
88
Qu’est-ce qu’un anaérobie facultatif ?
Une bactérie qui peut croître en présence ou en absence d’oxygène libre.
89
Quels métabolismes peut utiliser un anaérobie facultatif ?
La respiration aérobie ou la fermentation anaérobie.
90
Qu’est-ce qu’un anaérobie aérotolérant ?
Qu’est-ce qu’un anaérobie aérotolérant ?
91
Pourquoi les anaérobies aérotolérants ont-ils une croissance plus faible en présence d’oxygène ?
Parce qu’ils n’utilisent pas l’oxygène pour leur métabolisme.
92
Pourquoi l’oxygène peut-il être toxique ?
Parce que sa réduction produit des radicaux libres toxiques.
93
Quels sont les principaux radicaux libres produits par la réduction de l’oxygène ?
O₂⁻· (anion superoxyde)
H₂O₂ (peroxyde d’hydrogène)
HO· (radical hydroxyle)
94
Quelles enzymes protègent les cellules contre la toxicité de l’oxygène ?
Superoxyde dismutase (SOD) → Convertit O₂⁻· en H₂O₂ et O₂.
Catalase → Transforme H₂O₂ en H₂O et O₂.
95
Quels sont deux moyens de cultiver des bactéries anaérobies ?
Bouillon au thioglycolate
Système GasPak
96
97
Comment fonctionne le système GasPak ?
Il élimine l’oxygène en le combinant avec l’hydrogène pour former de l’eau, grâce à un catalyseur au palladium.
98
Quel est le rôle du papier indicateur d’anaérobiose dans le système GasPak ?
Il change de couleur en fonction de la présence d’oxygène pour vérifier l’efficacité du système.
99
Quels sont les types de bactéries selon leurs besoins en oxygène ?
Aérobie stricte : croissance uniquement en présence d’oxygène.
Anaérobie stricte : croissance uniquement en absence totale d’oxygène.
Anaérobie facultatif : peut croître avec ou sans oxygène.
Microaérophile : nécessite de faibles concentrations d’oxygène.
Anaérobie aérotolérant : ne dépend pas de l’oxygène mais n’est pas inhibé par lui.
100
Comment observe-t-on la répartition des bactéries selon leur tolérance à l’oxygène ?
Dans un bouillon nutritif au thioglycolate, qui crée un gradient d’oxygène :
- Aérobie stricte : en surface.
- Anaérobie stricte : au fond du tube.
- Anaérobie facultatif : partout, mais plus dense en haut.
- Microaérophile : juste sous la surface.
- Anaérobie aérotolérant : réparti uniformément
101
Quels sont les moyens de culture pour les bactéries anaérobies ?
Bouillon au thioglycolate.
Système GasPak.
Chambre de travail anaérobie
102
Qu’est-ce qu’une chambre de travail anaérobie ?
Qu’est-ce qu’une chambre de travail anaérobie ?
103
Quels sont les facteurs physiques influençant la croissance des micro-organismes ?
La température.
L’acidité (pH).
La pression osmotique
104
Pourquoi la température influence-t-elle la croissance microbienne ?
Pourquoi la température influence-t-elle la croissance microbienne ?
105
Quelles sont les trois températures caractéristiques de la croissance microbienne ?
Température minimale : la plus basse permettant la croissance.
Température optimale : celle où la croissance est la plus rapide.
Température maximale : la plus élevée supportée avant inhibition.
106
Quels sont les micro-organismes qui croissent sous 10 °C ?
Les psychrophiles.
107
Quels sont les micro-organismes qui croissent entre 20 et 30 °C ?
Les psychrotrophes.
108
Quels sont les micro-organismes qui croissent entre 20 et 45 °C ?
Les mésophiles.
109
Quels sont les micro-organismes qui croissent entre 55 et 65 °C ?
Les thermophiles.
110
Quels sont les micro-organismes qui croissent entre 80 et 133 °C ?
Les hyperthermophiles.
111
Où trouve-t-on des psychrophiles ?
Dans les glaciers et eaux profondes.
112
Où trouve-t-on des psychrotrophes ?
Dans les aliments réfrigérés.
113
Où trouve-t-on des mésophiles ?
Dans le corps humain.
114
Où trouve-t-on des thermophiles ?
Dans les sources chaudes.
115
Où trouve-t-on des hyperthermophiles ?
Dans les geysers et fonds volcaniques.
116
Quelle est la température de pasteurisation?
66 – 71 °C
117
Pourquoi le pH influence-t-il la croissance des micro-organismes ?
Il affecte l’activité enzymatique.
118
Qu’est-ce que le pH maximal ?
Le plus élevé où un micro-organisme peut survivre.
119
Qu’est-ce que le pH optimal ?
Le pH où la croissance est maximale.
120
Qu’est-ce que le pH minimal ?
Le plus bas où un micro-organisme peut croître.
121
Quels micro-organismes préfèrent un pH de 0 à 5,5 ?
Les acidophiles.
122
Quels micro-organismes préfèrent un pH de 5,5 à 8 ?
Les neutrophiles.
123
Quels micro-organismes préfèrent un pH de 8,5 à 11,5 ?
Les alcalophiles.
124
Quel est le pH optimal des bactéries ?
Entre 6 et 7.
125
Quel est le pH optimal des mycètes ?
Environ 5 à 6
126
Pourquoi la pression osmotique influence-t-elle les micro-organismes ?
Elle modifie la concentration en solutés du milieu.
127
Que se passe-t-il en milieu hypotonique ?
L’eau entre dans la cellule.
128
Que se passe-t-il en milieu hypertonique ?
L’eau sort, causant une plasmolyse.
129
Quels micro-organismes tolèrent une pression osmotique élevée ?
Les osmotolérants (Staphylococcus, champignons).
130
Quels micro-organismes nécessitent une pression osmotique élevée ?
Les osmophiles (milieux hypertoniques).
131
Quels micro-organismes nécessitent du sel pour croître ?
Les halophiles (Pseudomonas, Halobacterium).
132
Quels composés aident à réguler la pression osmotique interne ?
Glycine, bétaïne, glycérol
133
Pourquoi l’azote est-il essentiel aux microorganismes ?
Il est nécessaire pour la synthèse des acides aminés (protéines), bases azotées (purines, pyrimidines), certains glucides/lipides et cofacteurs enzymatiques.
134
Quelle enzyme est nécessaire pour la fixation de l’azote atmosphérique (N₂) ?
La nitrogénase.
135
Quel est le produit de l’oxydation de l’ammoniaque (NH₃) ?
Les nitrites (NO₂⁻).
136
Qu’est-ce que la nitrification ?
Processus en deux étapes : nitrosation (NH₃ → NO₂⁻) + nitration (NO₂⁻ → NO₃⁻).
137
Sous quelle forme organique l’azote est-il utilisé par de nombreux microorganismes?
Sous forme de composés azotés tels que les acides aminés, bases azotées et phospholipides.
