Examen 1 Flashcards
Définir le terme écologie
comprendre les différents degrés d’organisation du monde vivant ainsi que les interactions existant entre les divers organismes vivants entre eux et avec leur environnement
l’écologue englobe trois types de sciences fondamentales, lesquelles?
On peut alors affirmer que l’écologie est une science _____?
biologie, chimie, physique
intrégrative
l’écologie est un notion très simple, vrai ou faux
faux
Synonyme de écophysiologie
autoécologie
Définir autoécologie aussi appelé écophysiologie
Donner des exemples
une espèce vivant avec son environnement
capacités de survie et de résistance, habitudes alimentaire, conditions de subsistance
Effet des facteurs écologiques sur l’espèce
Donner un synonyme de dynamique des populations
démoécologie
Définir démoécologie aussi appelé dynamique des populations
étude de l’évolution et de la structure des populations dans l’espace et dans le temps
Les facteurs qui déterminent cette évolution sont aussi étudiés
Définir synécologie
étude des rapports entre les diverses espèces d’une même ensemble
C’est l’étude des écosystèmes
Définir biocénose
synonyme de communauté
Totalité des êtres vivants présents dans un écosystème donné
Mettre en ordre croissant de grandeur ces mots: biocénose, population, paysage, individu, écosystème, cellule, écosphère, éconosphère, biosphère
cellule individu population biocénose écosystème paysage biosphère éconosphère écosphère
Définir biodiversité
richesse des espèces vivantes qui peuplent la biosphère dans son ensemble ou dans un écosystème en particulier
Définir biosphère
région de la planète dans laquelle la vie est possible en permanence et qui renferme l’ensemble des êtres vivants (lithosphère, hydrosphère, atmosphère)
Définir biotope
Composante d’un écosystème constitué par ses dimensions physico-chimiques et spatiales
Concerne une communauté/biocénose
Définir chaine alimentaire
chaine trophique
relation trophiques qui unissent les organismes de niveaux trophique différent à l’intérieur d’une même communauté
définir cycles biogéochimiques
processus qui caractérise la transformation de la matière et la circulation des éléments dans les écosystèmes et entre les divers compartiments de la biosphère
Définir écosystème
Donner des exemples
unité écologique de base à laquelle peuvent se réduire les systèmes écologiques complexes.
Unité structurale et fonctionnelle en laquelle on peut subdiviser la biosphère tout entière
Biotope + communauté (plusieurs populations)
estomac, lac, forêt
Définir facteurs abiotiques
donner des exemples
facteurs de nature physico-chimique (indépendants des êtres vivants)
paramètres non biologiques
température
hygrométrie
Définir facteurs biotiques
donner des exemples
Ensemble des facteurs écologiques liés aux êtres vivants
prédation, compétition, parasitisme, mutualisme
Définir habitat
entité écologique =/ biotope
Correspond au lieu où vit l’espèce et à son environnement immédiat à la fois biotique et abiotique
Concerne une espèce ou sa population
Définir niche écologique
ensemble des paramètres qui caractérise les exigences écologiques (climatique, alimentaire, reproductive)
propres à une espèce vivante
Représente la fonction d’une espèce dans un écosystème, sa profession
une espèce = une niche
Définir pollution
Décrire ce qui peut être affecté
modification défavorable du milieu naturel causée directement ou indirectement par l’action humaine en causant des altérations de divers types
répartition des flux d’énergie, niveaux de radiation, constitution physico-chimique de l’environnement, abondance des espèces vivantes
Définir population
ensemble des individus appartenant à une même fraction de biotope et qui échangent librement entre eux leurs gènes dans les processus reproductifs
l’énergie est perdu sous forme de :
Ce qui signifie une augmentation de _____
chaleur
l’entropie
Écrire l’équation définissant la production de la matière organique
CO2 + 2H2A + énergie –> (CH2O) + H2O + A2
Source la plus évidente d’énergie
soleil pour les autotrophes
Autre type de source d’énergie
chimiosynthèse:
oxydation - réduction de composés
Qu’est ce qui crée un flux d’énergie et de matière
la chaine alimentaire aussi appelée chaine trophique
Objectifs de l’écologie microbienne (3)
mettre en lumière la biodiversité des mo présents dans toute la biosphère
déterminer comment les différents mo interagissent entre eux et avec les autres organismes vivants dans différents écosystèmes (biotiques et abiotiques)
Mesurer l’activité des mo dans leur microenvironnement
La microbiologie de l’environnement est comme l’écologie microbienne, vrai ou faux
FAUX
Définir microbiologie de l’environnement
ne s’intéresser pas directement aux mo comme tels ni à leur place dans leur microenvironnement
Plus au processus microbiens globaux pour l’utilisation de ceux-ci pour le développement humain
La Terre primitive avait quel type de roches à sa surface
sédimentaires
Que signifie la présence de roches sédimentaires
la présence d’eau liquide (car on a besoin de sédiments pour faire de l’eau liquide)
eau liquide = vie possible
L’atmosphère contenait des gaz ______
Exemples?
non oxydants
H2O, CH4, CO2, NH3, H2, CO, H2, HCN, H2S, FeS
Pas d’oxygène, oxygène absorbés par les autres éléments pour réagir
Que contenant les océans en gaz, ions et métaux
H2S, Fe2+, métaux lourds
l’apparition de la vie correspond à mette de l’ordre dans le désordre, vrai ou faux
explication
vrai
création de molécules complexes (diminution de l’entropie pour former des éléments plus complexes
Au début de la Terre, quelles étaient les source d’énergie (la plus dominante?)
UV (plus dominante)
chaleur
éclairs
radioactivité
Pourquoi les UV étaient en grande quantité?
Puisqu’il n’avait pas de O2 donc pas de couche d’ozone donc pas de protection contre les UV
Description de l’expérience de Miller pour expliquer la terre primitive
ballon avec de l'eau É = éclairs électriques Condensation des molécules organiques vont dans la chambre synthèse d'AA (22)
Des chercheurs vont faire d’autres variantes pour obtenir de l’acide nucléique et des polymères
Décrire un environnement qui fait partie d’un des scénarios pour expliquer l’apparition des molécules organiques pour la formation de la vie
Environnement Fer/soufre
Description:
surfaces minérales offrant un environnement avec diffusion limitée (pas de perte des molécules organiques)
Surfaces hydrophobes permettant la concentration des composés organiques
FeS et NiS peuvent provoquer la formation de ponts C-C (catalyseur à la base des molécules organiques)
FeS + H2S = FeS2 + H2 + énergie (H2 = donneur d’électron)
Donner un autre site pour l’apparition de la vie et décrire
argile
capacité d’autocalyser sa formation
Ce qu’on tire des différents scénarios décrivant l’apparition des molécules organiques
soupe organique
la vie peut provenir d’un assemblage de molécules qui viennent de plusieurs endroits
Le vie proviendrait de l’ADN? vrai faux?
faux, de l’ARN
Pk l’ARN sera à l’origine de la vie
thermorésistant
peur s’autorépliquer
activité catalytique (ribozyme)
l’ARN pourrait provenir de quel environnement?
Fer soufre
Pourquoi on stipule que l’ARN est thermorésistant, mais qu’ajd il ne dure pas plus que quelques minutes
Aujourd’hui, il y a des bactéries qui ont ARNase pour dégrader
Description des premières cellules
Dans environnement Fer/soufre hydrophobe des fonds marins
(pk? surfaces catalytiques, force hydrodynamiques, milieu alcalin)
Assemblage en micelle des acides gras (vésicules membranaires)
Auraient absorber les premiers ARN
éventuellement –> protéines
puis ADN –> ARNm
En quoi l’encapsulation est avantageux?
protection
rétention et concentration de composés et de macromolécules
que signifie photosynthèse anoxigénique
production de matière organique sans rejet d’O2
première vie cellulaire?
stomatolites composés de bactéries phototrophes filamenteuses anoxigéniques
Nouvelle théorie sur l’origine de l’ARN, AA, lipides : proviendrait du HCN
Autre théorie qui pourrait expliquer la première forme de vie
Explication
Panspermie
La vie venu d’ailleurs (Mars, ALH84001)
On a trouvé des bactéries sur une roche
extrêmophiles
Mais ça explique pas comment ça été créer ailleurs
Décrire une nouvelle forme de vie
avec arsenate
similaire à phosphate
découverte de bactéries avec accumulation de ++ arséniate
Description de la production primitive d’énergie:
accepteur d’électrons, donneur d’électrons, but,
reliés à quelle types de bactéries
accepteur : soufre (S^0) donneur: H production d'ATP (FeS + H2S --> FeS2 +H2) (2 H2O + S^0 --> H2S + 2OH-) chimio-organotrophe, chimiolitotrophe, phototrophes
Réaction de FeS avec H2S
à la surface des océans par la réaction des ions ferriques (Fe2+) avec H+ grâce au UV
H2S: source d’énergie
Comment était créé le carbone?
de façon abiotique dans le monde Fe, S
CO2
découverte de roches avec isotopes légers du carbone = signe de processus vivants
Comment est apparu l’abondance de l’oxygène dans l’atm?
oxygène produit par cyanobactéries
Dans le monde oxygéné, il y a un changement du donneur d’électron de H+ à _____
Ceci permet la :
H2O
production de O2 à partir de la photosynthèse
l’O2 réagit avec des molécules réduites comme le FeS formant ainsi un ruban de Fer dans les roches, est-ce toujours le cas?
Non, car au fur et à mesure que l’O2 s’accumule, il réagit avec le Fe. Il n’y a donc plus de sédiments puisqu’il n’y a plus de fer
Notre dernier ancêtre commun était donc surement ______
acellulaire
Notre planète est âgée de : ______
4,6 milliards d’années
Les premières formes de vie étaient vraisemblablement psychrophiles, vrai ou faux
faux, la terre était très chaude
Les bactéries étaient donc thermophiles ou hyperthermophiles
Qui est l’ancêtre des mt?
bactéries aérobies
Qui est l’ancêtres des chloroplastes?
bactéries phototrophe oxygénique
caractéristiques d’un chronomètre moléculaires
même fonction dans toutes les cellules
distribué universellement
possède des régions conservées et d’autres modifiées
la séquence reflète l’ensemble des changements évolutifs de l’organisme
Évolution lente (pour aller le plus loin possible en arrière)
Exemples de chronomètres moléculaires
ARNr
protéines ATPase
RecA
Pk ARNr est le meilleur chronomètre moléculaire?
régions conservées et non grand mais pas trop universellement distribué même fonction partout pas une évolution rapide
Expliquer le séquençage
amplification par PCR
produit séquencé
Le cycle biogéochimique fait le lien entre biocénose et biotope, vrai ou faux
vrai
Le cycle biogéochimique ne comprend que des processus biotiques, vrai ou faux
faux, comprend des processus abiotiques et biotiques
Quel type de réactions composé les cycles biogéochimique
oxydation-réduction
Est-ce que l’eau a un cycle biogéochimique?
NON, ne fait que condenser, se liquéfier
Plus grand cycle
du carbone
plus grand réservoir de carbone
sédiments et roches de la croûte terrestre
à l’échelle biologie, le cycle du carbone est _____, à l’échelle géologique, il est ______
ouvert
fermé
le carbone organique est principalement dans ____
mo et plantes
matériel organique mort (humus)
décrire le cycle du carbone au niveau de la chaine trophique
producteur primaire mangé par consommateur primaire mangé par consommateur secondaire
les transferts les plus dynamiques sont au niveau du carbone_________
au niveau du carbone atm (CH4 en CO2)
Nommer trois phénomènes qui se passe avec le carbone dans l’ATM et la lithosphère
quel phénomène est le plus abondant
photosynthèse (plantes mo)
CO2 + H2O –> (CH2O) + O2
respiration
CH2O + O2 –> CO2 + H2O + chaleur
chimiosynthèse
Fixation du CO2 par chimiolithotrophes
photosynthèse le plus abondant
Dans le cycle du carbone, que se passe-t-il au sol?
décomposition par les mo
minéralisation du carbone (organique en inorganique, pas une roche)
méthanogène en milieu anoxique : CO2 + 4H2 –> CH4 + 2H20
Chimio-organotrophe = CO2 (fermentation, respiration ana ou aérobie)
Méthanotrophe : CH2 en CO2, en milieu oxique, décomposition du pergélisol
Que se passe-t-il dans le l’eau avec le cycle du carbone?
dissolution du gaz carbonique dans les océans
trois formes dissoutes: carbonate, bicarbonate, CO2
dans la zone photonique, il y a du phytoplancton qui fixent le CO2
Formation de carbonate de calcium avec le carbonate de l’eau : coquille protectrice, diminution de CO2 dans atm
à quoi sert le carbonate de calcium (3)
exosquelette
coraux
sédiments
Nommer des puits de carbone
forêts, océans, pétrole
Nommer des sources de carbone
feux de forêts, combustions, dégel du pergélisol
Tous nos puits de carbone deviendront une source, vrai ou faux
vrai
Quels sont les trois processus de transformation de l’azote
fixation
nitrification
dénitrification
Quelle est la principale forme de d’azote sur Terre
quels sont les organismes vivants qui sont les seuls à pouvoir faire de la fixation
N2 pour les fixateurs (procaryotes)
N2 + 8H –> 2NH3 + H2
Comment s’appelle la réaction qui permet d’obtenir de l’ammoniac (NH3)
ammonification
La plus importante contribution en CO2 vers l’ATM est : ____
la décomposition microbienne
Décriver le cycle de l’azote
N2 –> NH3 (NH4) –> NO2 –> NO3 –> Plantes –> plantes mortes –> NH3 –> NO2 –> NO3 –> N2
fixation –> nitrification –> ammonification –> assimilation –> décomposition –> dénitrification
Sous quelle forme est assimilée l’azote par les mo et les plantes pour former des AA?
ammoniac (NH3), mais à pH neutre c’est de l’ammonium (NH4) (se lie à particules chargées négativement –> difficilement accessible)
L’ammoniac est une forme dominante dans les sédiments ____
anoxiques
L’ammoniac est volatil, vrai ou faux
vrai, perte dans atm
Comment est produit l’ammoniac dans le cycle de l’azote
par ammonification
lors de la décomposition des produits organiques azotés
Quel est le rôle du nitrate dans la respiration anaérobie?
accepteur final d’électrons alternatif
Sous quelle forme est facilement assimilée l’azote par les plantes, pas nécessairement pour former AA
nitrates
Les nitrates sont solubles et donc facilement lessivable, vrai ou faux
vrai
Qu’est ce que la dénitrification
NO3 –> N2
Quelle étape du cycle d’azote est utile pour enlever les nitrate des eaux usées lors de leur traitement?
dénitrification
Comment se nomme l’étape qui permet de passer du NH3 –> NO3
qui fait cette étape?
nitrification
bactéries nitrifiantes
La nitrification augmente en présence de ______, pk?
matière organique puisqu’il y a plus de substrats pour la réaction
Que permet la nitrapyrine
évite la nitrification pour éviter la dénitrification
donc pas de perte d’azote dans le sol, mais si trop de NO3 soluble –> lessivage dans l’eau (pollution) Alors on coupe ces deux étapes
On a NH3 sans le sol
Comment faire pour ne pas que le NH3 soit liés à des particules négatives (Car NH4+)?
ammoniac anhydride
Le cycle de soufre est possible seulement grâce à des actions biologiques?
faux, grâce à des réactions chimiques aussi
Le soufre à plusieurs niveaux d’oxydation qui sont:
-2, 0, +6
L’essentiel du soufre se retrouve dans :
roches et sédiments sous forme de minéraux sulfatés ou sulfurés (gypse, pyrite)
Quels est le réservoir le plus important de soufre pour la biosphère (sous forme de sulfates)
océans
Que font les sulfo-oxydantes
H2S ou HS- –> SO4
milieu oxygéné
S^0 –> SO4 + H+ (diminution du pH)
Que font les sulfato-réductrices,
quel est le rôle du sulfate ici ?
Qu’est ce qui peut faire cette même réaction
SO4 –> H2S
accepteur d’électron dans la respiration anaérobie
milieu anoxique
meilleur si fortes quantités de matière organique (donneur d’électrons)
volcan et sources chaudes
HS- est toxique, vrai ou faux
vrai
Avec quoi réagit les ions sulfure (HS-)
fer pour donner FeS, FeS2 (insoluble et noir)
Le S^0 est instable, vrai ou faux
faux
Dans un même habitat contenant S^0, il y a sulfo-oxydantes et sulfato-réductrices, vrai ou faux
vrai, coexistence des deux
Il y a pas juste des composés soufrés inorganiques, vrai ou faux
vrai, il existe des composés organiques
Le composé soufré organique le plus abondant )
diméthylsulfure (DMS)
Les composés organiques soufrés sont volatils à forte ordeur, vrai ou faux
vrai
Le DMS est surtout produit où?
milieu marin
LE DMS peut être transformé en plusieurs autres composés par action : (2)
photochimique ou biologique
Il y a des composantes atmosphériques dans le cycle du phosphore, vrai ou faux
faux
Dans quelles molécules les organismes ont-ils besoin de phosphore
lipides, acides nucléiques, polysaccharides
Le phosphore est en grande quantité dans la croute terrestre, vrai ou faux
faux, en faible quantité
Quel est l’élément limitant à la croissance
phosphore
Comment le phosphore est introduit dans le cycle
désagrégation des roches
cycle de l’eau (érosion, ruissellement, lessivage)
Quelles sont les deux formes de phosphore dans le sol
inorganique : minéral, minerai, assimilable par les plantes, forme libre
organique
On perd présentement du phosphore pour rien, vrai ou faux
justifier
vrai,
on l’utilise pour des savons qui se solubilise et se retrouve dans les océans et sédimente (perte inutile, au lieu de l’utiliser pour les plantes)
Sous quelle forme est le phosphore inorganique
PO43-
Le phosphore inorganique s’associe avec :
cations de fer, aluminium et calcium
le phosphore inorganique se convertit rapidement en phosphore organique, vrai ou faux
vrai
intervalle de pH dans lequel les mo sont capable d’assimiler le phosphore inorganique
entre 6 et 7
le phosphore organique est présent dans (4)
biomasse (vivante)
déchets animaux
fèces
matière en décomposition
Les plantes sont capables d’utiliser le phosphore organique, vrai ou faux
faux
doit passer par un processus de décomposition sous forme libre
Quels sont les trois processus dans lesquels les mo sont impliqués dans le cycle du phosphore
solubilisation : minéral –> organique
minéralisation : organique –> inorganique (dispo pour les plantes)
immobilisation : inorganique –> minéral (pas accessible pour les plantes et les mo)
le phosphore inorganique est insoluble selon pH, vrai ou faux
vrai
Effets négatifs de l’homme sur les cycles biogéochimique
industrialisation : smog
augmentation du CO2: augmentation de la température, fonte des glace, acidification des océans (plus de coraux, plus de calcaire pour les coquilles)
épuisement des sources de phosphates
Comment est fabriquée la matière organique nouvelle dans la nature
photosynthèse
Nommez un autre gaz carboné ayant 25x plus d’effet sur le réchauffement planétaire
méthane
qu’est ce que la fixation d’azote et pourquoi est- e important
N2 –> NH3
pour entrer l’azote dans le sol
Comment se nomme le processus correspondant à cette réaction : NO3 –> N2
dénitrification
En quoi le nitrapyrine est-elle bénéfique à l’agriculture
empêche la nitrification, permet de garder l’azote dans les champ
Pourquoi l’oxydation des sulfures produit-elle une chute de pH?
production de H= –> diminution du pH
Quel composé organique soufré est le plus abondant dans la nature
DMS
synonyme d’artefact
biais
Il est facile de définir avec certitude la vraie nature d’une communauté microbienne, vrai ou faux?
faux, c’est difficile
Qu’est ce que le principe de Heisenberg?
à l’échelle microscopique, l’action de mesurer un objet affecte et peut même le modifier
Plus les mo sont analysés en détail, plus il y a des risques d’introduire des biais
à ne pas perdre de vue
l’analyse se fait sur un échantillon pas sur l’environnement
à ne pas perdre de vue
l’échantillonnage, les manipulations subséquentes et les mesure doivent tous être considérés lors de l’interprétation des résultats (introduction de biais)
Discuter de l’échantillonnage
représentatif
refléter la densité et la diversité des mo
utiliser technique d’échantillonnage appropriées
éviter les contaminations
Que faut il inclure le plus possible lors de l’analyse
contrôle négatif et positif
analyse en duplicata ou +
Que faut il considérer dans une analyse quantitative?
LID : limite instrumentale de détection
LDM: limite de détection de la méthode
LQM: limite de quantification de la méthode
LL: limite de linéarité
Selon CEAEQ, le graphique avec LL’ LID, LDM, LQM, on veut travailler dans quel intervalle?
entre LQM et LL
Si on obtient des résultats au dessus de LL, que fait-on pour en obtenir dans la zone appréciable?
dilution
Quelles sont les deux informations que l’ont peut obtenir sur les réactions métaboliques
types
taux
Que faut -il optimiser pour avoir la meilleure chance d’enrichir l’organisme souhaité
ressources et conditions
Comment se nomme l’instrument qui permet de mesurer la quantité d’un produit produit ou d’un réactif consommé
microélectrode
Quels sont les biais des cultures d’enrichissement?
enrichissement d’un organisme qui n’est pas nécessairement abondant ou significatif
Quelle méthode est utilisée pour mesurer le taux de renouvellement, le devenir d’une molécule, à une très forte sensibilité? Le tout en marquant des molécules.
radio-isotope
Qu’est ce qui est vraiment important dans une méthode utilisant des radio-isotopes?
des témoins
car plusieurs réactions peuvent être dues à un processus strictement chimique (et non biologique)
Témoin mort: avec du formol pour tuer les mo. S’il y a des réactions, ce sont des réactions non biologiques
Comment s’appelle la méthode qui combine la technique FISH et l’utilisation de radio-isotopes. Qui permet en fait d’identifier et de repérer les mo qui effectuent une réactions biochimiques en particulier
FISH-MAR
Quest-ce qu’un bon enrichissement
un enrichissement qui considère les conditions de la niche écologique de l’organisme à cultiver
Comment appelle-t-on l’objet microscopique qui permet de séparer physiquement le mo du reste?
micromanipulateur
Décrire les microcapsules
capsules microscopiques
grande ressemblance avec l’environnement de départ
Nouvelle méthode révolutionnaire qui consiste à avoir une plaque avec des petits trous dans lesquels une bactérie s’y coincera. une membrane sera mis entre les plaques et le tout sera déposé dans le sol.
Elle a même perms l’identification de 25 antibiotiques
Ichip
Décrire l’antibiotique nommé Teixobactin
contre Gram + et mycobactéries
Se lie à des précurseurs de la paroi cellulaire
pas de bactéries résistantes à l’antibiotique
test chez les humains en cours
Nommer les quatre techniques de coloration utilisées
DAPI
coloration de viabilité
anticorps fluorescent
protéine fluorescente verte
Quels sont les trois méthodes d’isolement
étalement sur boites
inclusion dans un tube de gélose molle
dilution en milieu liquide
Synonyme de la méthode d’inclusion dans un tube de gélose molle
agitation-dilution
explication de la méthode de dilution en milieu liquide
Autre nom de la méthode
série de dilution jusqu’à un dernier tube sans croissance
Nombre le plus probable
Peu importe la méthode d’isolement, on doit :
obtenir une culture pure
Étaler sur une gélose riche sur laquelle la plupart des bactéries croissent
Description du DAPI et ses limites
couleur bleue
lié à l’ADN
dénombrement de toutes les cellules (réagit peu avec la matière inerte)
Tout ce qui a de l’ADN fluoresce (virus, eucaryotes, procaryotes, mt, chloroplastes)
Limite: pas de distinction entre mort ou vivant
pas spécifiques, tout est colorié
Description de la coloration viable
repose sur l’intégralité de la membrane cytoplasmique
2 colorants
vert: colore tout, vivant ou mort
rouge: cellules dont la membrane est endommagée (mort)
DONC cellules vertes vivantes et cellules rouges mortes
Décrire la méthode anticorps fluorescent
plus spécifique
préparation d’anticorps spécifique contre l’organisme
pas besoin de culture ¸2 types : primaire (anticorps fluorochrome) et secondaire (anticorps 1 + anticorps 2 avec fluorochrome)
Qu’est ce qui interfère avec les anticorps fluorescent
autofluorescence
Quest ce qu’on a besoin dans la technique avec anticorps fluorescent
contrôle négatif: utilisation d’un second anticorps seulement
observation d’autofluorescence et s’il colle partout
Décrire la technique avec GFP
gène d’une protéine fluorescente inséré dans le génome
lorsqu’exprimé –> fluorescence
permet d’étudier la compétition entre les communautés dans un habitat (exemple: racines d’une plante) + effets de perturbations environnementales
gène rapporteur: si exprimé, le gène couplé aussi (indice de transcription)
Limite de la microscopie
procaryotes parfois trop petits
proche limites de résolution
difficile de différencier cellules vivantes des mortes/ cellules vs matière
cellules facilement mis de côté
permette pas de mesurer la diversité des mo d’un environnement
pas une très bonne méthode pour dénombrer (les cellules se ressemblent toutes)
Décrire la technique FISH
fixation (perméabilité)
sonde nucléotidique avec cible spécifique
incubation avec sonde
lavage pour enlever excédent
compte par cytométrie en flux et observation par microscopie en épifluorescence
Avec quel type de microscopie FISH peut être jumelé pour explorer les épaisseur d’un biofilm par exemple?
microscopie confocale à balayage laser
Quelles sont les deux techniques dérivées de FISH? Les décrire
colorations du chromosome : cible un gène ou une séquence spécifique, un ensemble de gène ou le génome en entier (exemple: trouver bactérie qui codent la protéine nitrogénase)
la transcription inverse in situ: transcription inverse de l’ARNm en ADNC. ADNc amplifié par PCR réagit avec une sonde fluorescente
Explication de la méthode CARD-FISH , but?
méthode pour amplifier le signal
reconnaissance des peroxidases
la réaction enzymatique va amplifier le signal
peroxidase liée à la sonde FISH, lorsqu’en présence du substrat (tyramide), la fluorescence est augmenté
Dans la méthode du DGGE, on obtient deux gel électrophorèse, pourquoi
Le premier correspond à l’ARN 16S (une bande sera présente sur le gel par échantillon)
Le second correspond à DGGE: électrophorèse sur gel en gradient dénaturant, selon la séquence nucléotidique ( plusieurs bandes seront présentes)
Quelles sont les deux algorithmes utilisés pour construire des arbres phylogénétiques à partir du séquençage, décrire
distance évolutive : détection des différences par comparaison, construction d’un arbre avec des distances évolutives (Ed) en corrélation avec la longueur des branches de l’arbre
parcimonie: fondée sur la supposition qu’un minium de changements nécessaires pour que deux lignes divergent à partir d’un ancêtre commun se sont produits au cours de la divergence évolutive
Comment se nomme les séquences propres à chaque domaine ou genre de mo?
séquences signatures
Pourquoi, dans les trois domaines, il y a des séquences conservées
ancêtre commun transferts horizontaux (latéraux) avant que les domaines divergent
Quelle la différence majeure de la paroi cellulaire entres les bactéries et les archées
bactéries: peptidoglycane
archées: pseudopeptidoglycane, polysaccharides, protéine ou glycoprotéines
Quelle est la différence dans la composition des lipides entre les différents domaines
bactéries et eucaryotes: acide gras avec lien ester, bicouche
archées: lien éther, monocouche
Différence en ce qui concerne l’ARN polymérase
bactéries; 4 SU
archées et eucaryotes: +++ SU
Différence en ce qui concerne la synthèse de protéine
eucarytes et archées: semblables
bactéries : synthèse inhibée par type d’antibio qui n’affecte pas les deux autres
Explication de la méthode DGGE
PCR 16S
une bande sur électrophorèse normale
DGGE sur électrophorèse sur gel gradient dénaturant
prince GC qui retient les deux brins ensemble
plus il y a de AT, plus la dénaturation se fera rapidement (la séparation des deux brins ralentit la migration)
Dans un gel DGGE, est-ce que deux bandes à la même place signifie que c’est la même bactérie
pas nécessairement
deux bactéries pourraient avoir la même séquence , mais pas dan le même ordre
Dans un gel DGGE, est -ce que deux bandes séparées sont nécessairement des bactéries identiques
Non, ils pourraient être la même bactérie
En effet, l’ARN 16S peut être présent en deux copies dans la même bactérie, mais avoir quelques différences
Alors, que peut-on conclure avec un gel DGGE
indice de bio complexité d’un habitat, en ce qui concerne un gène en particulier
La génomique, métagénomique, etc. nécessaire une première étape de PCR avant de séquencer, vrai ou faux
faux, pas de PCR
Description de l’analyse par biopuce
microgoutte d’ADN connu
marquage avec fluorochrome
lecture de la puce
efficace, quantitatif, mais seulement ce qui est connu
Méthodologies pour le séquençage nouvelle génération?
se questionner préparation du matériel pour le séquençage séquençage analyses bio-informatiques assemblage
extraction ADNc si ARN fragmentation séquençage comparaison avec base de données
Est-ce que l’intensité de la bande sur DGGE correspondant à la quantité relative des bactéries
non, pourrait être dû à l’efficacité du PCR, réplication moins rapide
moins de 1% en quantité de bactérie, invisible sur le gel
Explication de la microfluidique
utilisation d’un appareillage dans une dimension de l’ordre du micromètre
Comportement linéaire des cellules dans les canaux si petits
on bloque les cellules
On les expose à des substances pour regarder leur comportement
Les techniques d’analyse direct sont les suivantes (3)
dans l’environnement
isolement/enrichissement
coloration
les méthodes d’analyse indirectes sont les suivantes : (2)
PCR/DGGE
génomique/métagénomique
transcriptomique
Qu’est-ce que la notion de consortium
Association de deux mo, souvent positive, les mo ne sont pas nécessairement associés, mais peuvent avoir une interaction entre les deux sans le savoir
Ectosymbiote et endosymbiote définit la nature de l’interaction, vrai ou faux
faux, seulement le type de contact
il y a plus d’interaction positives dans une faible densité, vrai ou faux
vrai, si forte, on se ‘‘pile’’ dessus (devient négatif), plus de compétition pour les ressources
synonyme d’interactions positives
coopération
Les interactions positives sont mise en évidence par
effet protecteur du groupe
impossibilité de cultiver certains microorganismes si inoculum trop petit, échanges génétiques, toujours plus efficace quand on est nombreux
synonyme d’interaction négative
compétition
Quand est-ce qu’on observe des interactions negatives
limite des ressources
production de déchets métaboliques
Les mo pourraient diminuer la croissance d’un autre espèce sans le vouloir, sans rendre compte, vrai ou faux
vrai,
personne nuit à tout le monde, mais tout le monde accapare l’espace des autres
Décrire en terme de coévolution et de spécificité les interactions négatives ou positives
positives : plus c’est complexe (symbiose) plus c’est long avant que ça soit à terme et la spécificité est plus importante dans ce cas.
Moins de corrélation avec les interactions négatives, mais le parasitisme est spécifique et long
Comment se nomme le phénomène purement théorique qui stipule qu’il n’y a aucune interaction entre les mo?
neutralisme
à quel moment pourrait-on retrouver du neutralisme
enviro en dormance (spore, cystes)
enviro à faible croissance et à faible densité de population
Synonyme de mutualisme
symbiose
Expliquer le mutualisme
OBLIGATOIRE
très spécifique
non viable si séparé
résultat d’une longue coévolution
Exemples de mutualismes
lichens : algues/cyanobactéries + champignons (résistance à la dessiccation, source d’alimentation, indicateur de pollution)
*** ++ champignons ne peuvent pousser sans l’algue, mais le contraire est possible
beaucoup de symbiose protozoaires, bactéries
termite et sa bactérie en lui qui digère la cellulose du bois
Près des cheminées hydrothermales: bactéries à l’intérieur des gros ‘‘bâton’’, utilisant CO2 (fixer) et H2S pour produire de l’énergie. Ver (tubicole)- bactérie
Coraux: contiennent des zooxanthelles (dinoflagellés) reçoivent une protection contre UV, CO2, phosphate, composés azotés en échange de leurs produits de photosynthèse
Rumen: présence de bactéries qui permettent la dégradant de la cellulose, amidon, etc.
Beaucoup de symbiose chez les insectes: la relation est si intense que chacun ont ‘‘abandonné’’ des gènes considérant que l’autre les avait
Qu’est ce qui ressemble à la symbiose/mutualisme, mais qui n’est pas obligatoire?
protocoopération
Description du protocoopération
on est meilleur ensemble, synergisme
cross feeding
croissance améliorée
chacun produit ce que l’autre a besoin, individuellement croit difficilement
est ce que la protocoopération est spécifique?
non
Donner des exemples de syntrophisme, protocoopération
entre E.colis et E.faecalis : chacun fait une réaction métabolique qui permet d’arriver à la fin
Chromatium et Desulfovibrio s’aident mutuellement dans leur cycle de carbone et de soufre
Ver + bactéries filamenteuses : elles tolèrent de forte concentration de métaux et sont une protection thermique. Semblent être utilisées comme source de nourriture
bactérie produisant H2 à partir de H+ pour faire ATP et autre bactérie qui utilise le H2 pour former méthane (diminution de H2 donc en constante production). Dans les deux cas, ils sont avantagés
Définition de syntrophisme
association où la croissance d’un organisme dépend ou est améliorée par des facteurs de croissance, des nutriments ou des substrats fournis par un autre organisme se développant à proximité
Description du commensalisme
un profite de l’autre sans lui nuire
production d’un facteur de croissance pour une autre population
modifie un environnement avantageusement pour une autre population
permet un changement d’état de la matière
permet l’élimination d’un produit toxique
devient l’habitat d’un autre espèces
La commensalisme est spécifique, vrai ou faux
faux
Le commensalisme est obligatoire, vrai ou faux
faux
Donner des exemples de commensalisme
bactéries dans la nitrification: de NH3 –> NO2 –> NO3 le premiers font le produit pour l’autre
synthèse d’acide par un favorise des bactéries tolérantes à l’acide
colonisation du corps humain
Qu’est ce que le cométabolisme
transformation d’un composé organique par un mo qui est incapable de l’utiliser comme substrat pour produire de l’énergie ou pour l’utiliser comme éléments de constitution
Description de la compétition
pour ressource limitante, de l’espace
Quels sont les deux types de compétition
principe d’exclusion compétitive et co-existence
Description du principe d’exclusion compétitive
deux populations métaboliquement similaires voulant même espace
une gagne, l’autre exclue
la population la plus performante gagne : comme une vitesse de croissance plus élevée
l’environnement influence la compétition
Description du principe de co-existence
possible lorsque plusieurs facteurs impliqués dans la compétition sont limitants
les deux sont là en faible proportion
Explication de la prédation
le prédateur mange et digère sa proie (mort)
difficile de distinguer de parasitisme
courte durée
Théoriquement de quoi a l’air la courbe de prédation
sinusoïdale
La prédation peuvent ne pas être au hasard, vrai ou faux
vrai, la chasse (signaux involontaires ressentis par les prédateurs)
Quest ce que le parasitisme
le parasite se nourrit des ressources de l’hôte
dommage à l,hôte
long contact
le parasitisme est spécifique, vrai ou faux
vrai
Nommer des types de parasites
virus, bactéries, protozoaires, nématodes
Exemple de parasitisme
legionella pneumophila : vit dans amibe, peut causer pneumonies mortelles, détourne les fonctions normales de la cellule à son avantage (synthèse protéines, énergie, etc.)
typhus: rickettsie sur puce sur rat, si mordu par puce malade
lichen: mutualisme ou parasitisme (le champignon prend nutriment à l’algue)
vrai ou faux, le parasitisme et la prédation sont meilleure à forte densité
vrai
Comment nomme-t-on la relation suivante: un mo produit une substance toxique (avantage compétitif)
AMENSALISME
Exemples de substances toxiques impliquées dans l’amensalisme
antibiotique, alcool, acides gras, O2, acides organiques, ammoniaque, bactériocines
L’amensalisme peut prévenir la colonisation d’un habitat par un second mo
vrai
exemples:
acide gras fait par peau pour empêche levures de pousser
production d’acide dans le vagin pour prévenir C. albicans
production ou consommation de O2
L’amensalisme peut prévenir les ressources d’un habitat, vrai ou faux
vrai
production d’acides organiques pour prévenir une dégradation trop importante de la cellulose à la surface du sol
Les antibiotiques sont constamment produits, vrai ou faux
faux, localisé à des moments précis (probablement à la colonisation initiale d’un enviro)
Comment fonctionne les bactériocines
produits par un gène sur un plasmide bas poids moléculaire s'insère dans les mbr des autres mo (lyses et mort) sur mo apparentés au producteur spectre très restreint
Communautés microbiennes comptent entre ____ et ___ individus chez l’humain
10^10 et 10^17
Les communautés microbiennes sont stables entre chaque individu durant toute sa vie, vrai ou faux
faux
fluctuation dans la journée sur même individu
fluctuation entre individu
fluctuation selon âge, sexe, etc.
fluctuation entre les différentes régions
l’étude des communautés =
synécologie
Qu’est-ce que la synécologie
on s’intéresse à l’ensemble des populations présentes dans un écosystème
Qu’est ce qu’un guilde
ensemble de populations (de mo) métaboliquement apparentés
en ordre croissant: individu, guilde, écosystème, population, communautés
individu population guilde communauté écosystème
la structure d.une communauté dépend de (2)
ressources
conditions environnementales
Discuter de la température
très froid ou très chaud (entre deux possible)
pas d’eucaryotes dépassé 65°C
vie possible tant que l’eau est liquide
Pourquoi il y a de la vie en bas de 0°C dans l’eau
cryoprotecteur
présence de sel
Pourquoi la vie est possible en haut de 100°C
haute pression augmente la température d’ébullition
pH entre normalement :
5 et 9
les champignons sont moins résistants que les bactéries à l’acide, vrai ou faux
faux
dans les milieu alcalin, quel est le défi particulier
force proton-motrice en milieu basique (Na+)
dans les lacs hypercalins sodiques, le sols sont riches en
carbonate
quel est le symbole de l’activité de l’eau
aw
qu,est ce que l’osmose
mouvement de l’eau de l’endroit le plus dilué au plus concentré
quand aw élevé, cela signifie que la concentration est plus forte à l’extérieur ou à l’intérieur
plus dilué hors de la cellule
donc eau entre, on tente de la sortir par des pompes à eau
si aw est faible, cela signifie que la concentration est plus forte à l’intérieur ou à l’extérieur
plus forte à l’extérieur, sortie de l’eau, mais le système va tendre à l’entrée en pompant des ions à l’intérieur (augmentation de la concentration)
Discuter des ressources des mo
limitée
dispo de façon temporaire
distribution hétérogène
compétition
Une niche est occupée par une population ou plusieurs, vrai ou faux
vrai
le nombre de niches détermine la diversité, vrai ou faux
vrai
Il n’y a pas de compétition entre les populations pour une niche puisqu’il y en a beaucoup, vrai ou faux
faux
Infos à savoir sur les niches
doit être occupée pour maintenir la stabilité de la communauté
avantage au premier arrivé (mais si un plus fort arrive, prendra la place)
populations les mieux adaptées déplacent les autres = successions de populations
qui sont les organismes pionniers
premiers colonisateurs
grande capacité de dispersion (moisissures)
qu’est ce que le climax dans la succession de population
stade ultime et à l’équilibre d’une succession évolutive de communautés dans un milieu donné
rarement atteint dans les microenvironnements
Quels sont les types de succession:
primaire et secondaire
autogénique ou allogénique
autotrophique (autotrophe) et hétérotrophique
décrire la succession primaire
succession de communautés dans un enviro initialement vierge
(tube digestif nouveau né, roches volcaniques, nouvelle plomberie)
décrire succession secondaire
succession de communautés dans un enviro déjà occupé, mais qui a subi un événement catastrophique (recolonisation tube digestif après traitement aux antibios)
décrire succession autogénique
provoquées par l’action des organismes sur l’habitat
exemple: e.coli consomme O2 permettant à stricte de s’y installer, biofilm
Décrire succession allogénique
provoquées par des modification de l’habitat par des facteurs environnementaux
exemple: saison
décrire succession autotrophique
production de matière plus grande que le taux de respiration
accumulation de matière
exemple: lichen, premières étapes dans la colonisation d’un enviro vierge exposé au soleil
qu’est ce que succession hétérotrophique
production de matière moins grande que le taux de respiration
utilisation de la maitère accumulée
exemple: tas de compost
durée limitée sauf si apport matière en continue (intestin)
quest ce que la règle r-K
lié à la variation de population dans le temps
quest-ce que le plateau dans un graphique de croissance
valeur maximale que l’enviro est capable de résister donc K
que signifie r
capacité de croissance de la population
Description des organismes de type R
grande capacité de reproduction et de croissance
reproduction efficace à faible densité de population
souvent colonisateurs initiaux
pas bcp de caractères d’adaptation
dominants si ressources illimitées
souvent membres transitoires d’une communauté
stratégie de survie : déplacement, production de spores
PRODUCTIVITÉ
Description des organismes de type K
taux de reproduction faible
dominent dans un environnement bondé
utilisation optimale des ressources
physiologiquement adapté aux ressources de l’enviro
efficace dans un environnement limité en ressources
membres plus stables et plus permanents d’une communauté
sédentaire
taille de population assez stable
longue durée de vie
EFFICACITÉ
Les mo sont r ou K
dépend dans quel échelle:
macro : r
micro: K ou r selon (type K : streptomycètes, mo vivant dans enviro très dilué, dégradant humus, cellulose)
Qu’est ce que la biodiversité
ensemble des espèces dans un écosystème donné
La biodiversité augmente avec ____
la succession des populations
la biodiversité diminue en situation de _____
stress (pollution, stress chimique)
La biodiversité varie en facontion de la taille de ______
l’environnement /l’échantillonnage
La biodiversité dépend de (2)
nombre total d’espèce
de leur abondance par l’analyse d’un ensemble d’échantillons
Quelle est la formule pour calculer la diversité (indice de Shannon-Weiner)
H’= - (somme) ni/N log (ni/N)
où ni = nbre d’individu d’une espèce
N= Nombre total d’individu dans l’enviro
à quel moment avons-nous la diversité maximale (H’max)
quand toutes les espèces sont représentées de façon équivalente (ni=1 pour chaque espèce)
à retenir
on peut donc avoir un écosystème avec moins d’espèces plus diversifié qu’un enviro avec plus d’espèces. Toute est une question d’abondance
questce qui l’équitabilité
J
mesure de la diversité, mais en pourcentage
à retenir sur les limitations
beaucoup plus facile de cultiver des r (enrichissement) que les K, alors on connaît moins ces derniers
incapacité à échantillonner des espèces rares
On ne voit pas les mo que l’on veut échantillonner
les méthodes d’échantillonnage sont donc à revoir
à retenir sur les solutions aux limitations
métagénomique combinée à analyse mathématique
estimation du nbre d’espèces incluant les non-cultivables
ne donne pas l’abondance des espèces
