Examen final Flashcards
Quels sont les facteurs environnementaux chimiques qui influence la croissance des populations microbiennes?
- Carbone
- Azote
- Soufre
- Phosphore
- Oligoéléments
- Oxygène
- Facteurs organiques de croissance
Vrai ou Faux: L’oxygène n’est pas toxique pour les MO.
Faux, à une certaine [oxygène], les bactéries qui font la respiration aérobie doivent dealer avec les formes toxiques de l’oxygène qui peuvent entre autre altérer les acides aminés, les lipides et les acides nucléiques
Qui suis-je? J’utilise principalement le CO2 comme source de carbone.
Autotrophes
Qui suis-je? J’utilise principalement les molécules organiques préformées comme source de carbone.
Hétérotrophes
Qui suis-je? J’utilise principalement la lumière comme source d’énergie.
Phototrophes
Qui suis-je? J’utilise l’oxydation de composés organiques et inorganiques comme source d’énergie.
Chimiotrophes
Qui suis-je? J’utilise des molécules inorganiques comme source d’électrons
Lithotrophes
Qui suis-je? J’utilise des molécules organiques comme source d’électrons
Organotrophes
Où est ce que ls systèmes de transport se situent?
Membrane cytoplasmique
Quels types de transport peuvent être faits par les cellules?
- Transport de composés du cytosol vers le milieu extérieur
- Transport de composés du milieu vers le cytosol
Vrai ou Faux: La couche de peptidoglycane constitue une barrière.
Faux, elle ne constitue pas une barrière, car les composés peuvent passer facilement à travers la couche de peptidoglycane
Quels sont les différents systèmes de transport présent chez les MO?
- Diffusion passive
- Diffusion facilitée
- Transport actif
- Translocation de groupe
Vrai ou Faux: Un MO peut combiner plusieurs systèmes de transport pour transporter un substrat
Vrai
Expliquer le principe de la diffusion passive (aussi appelée simple diffusion).
- Système qui se fait selon les lois de l’osmose en réponse à un gradient de [ ] ou électrochimique
- N’utilise pas d’énergie
- Pas utile pour les grosses molécules
Expliquer le principe de la diffusion facilitée. Donner un exemple de molécule dont on se sert de ce type de système de transport.
Diffusion selon les lois de l’osmose selon un gradient de [ ] facilité par un transporteur qui diffus (perméase) (pas besoin d’énergie)
ex. glycérol
Comment la vitesse de transport en diffusion passive varie en fonction de la concentration?
+ la variation de [ ] est grande, + la vitesse de transport facilité est grande.
Comment la vitesse de transport en diffusion facilitée varie en fonction de la concentration?
+ la variation de [ ] est grande, + la vitesse de transport facilité est grande, mais on atteint un plateau de concentration, car les transporteurs vont être saturés.
Vrai ou Faux: La diffusion passive va + vite que la diffusion facilitée
Vrai
Décrire le principe du transport actif
Utilisation de transporteurs pour faire rentrer les nutriments dans les cellules. Cette méthode fonctionne en ayant une [interne]>[externe] et va contre le gradient de concentration.
Quels sont les types de transport actif que l’on peut avoir chez les procaryotes?
- Transporteurs ABC (ATP-Binding cassette transporters)
- Transport actif secondaire
Comment est ce que les transporteurs ABC fonctionnent pour faire le transport actif?
Des protéines fixatrices de composé qui sont attachées à la membrane vont fixer le composé pour le rentrer dans la cellule
Qu’est ce que le transport actif primaire?
Tout ce qui a rapport à la force proton-motrice (pompage des protons hors de la cellule à cause d’un gradient de concentration)
Qu’est ce que le transport actif secondaire?
Utilisation du gradient de concentration pour rentrer les composés d’intérêt dans la cellule
Quels sont les 3 types de transport actif secondaire?
- Symport
- Antiport
- Uniport actif
Quel est le rôle des pompes à sodium?
Échanger un H+ contre un Na+ pour faire rentrer le composé d’intérêt
Qu’est ce que la translocation de groupe?
Le composé est modifié chimiquement en même temps qu’il passe dans la membrane plasmique
Pourquoi la translocation de groupe n’est pas un type de transport actif?
On ne va pas contre le gradient de concentration
Pourquoi est ce que la translocation de groupe est économe en énergie?
Peu d’ATP est utilisé et on ajoute un phosphate à 1 glucose pour amorcer la glycolyse
Quelle est l’utilité du système de phosphotranférase chez E.coli?
il permet de transférer des phosphate à partir du phosphoénol pyruvate qui est transféré à des composantes spécifique à un composé en particulier. Cela permet de convertir le glucose en glucose 6-phosphate.
Pourquoi est ce que le transport du fer est important pour la respiration?
Le fer est compris dans le facteur M qui est un cytochrome employé dans la chaîne de transport des électrons des procaryotes
Quel est le rôle des sidérophores dans le transport du fer?
Vaisseaux qui vont capter le fer dans la cellule afin que le MO l’utilise
Qu’est ce que le métabolisme?
Ensemble des réactions chimiques se produisant dans la cellule, peut être divisé en catabolisme et en anabolisme
Vrai ou Faux:La majorité de l’énergie libérée est produite par le mouvement des électrons dans des réactions d’oxydo-réductions
Vrai
Qu’est ce que le catabolisme?
Ensemble des réactions du métabolisme caractérisées par la dégradation de composés complexes en éléments simples, avec libération d’énergie.
Qu’est ce que l’anabolisme?
Ensemble des réactions du métabolisme caractérisée par la synthèse de molécules complexes à partir de molécules simples.
Quelles sont les fonctions principales du catabolisme?
1- Fournir des métabolites et précurseurs
2- Pouvoir réducteur (donner des e-), ce pouvoir fait fonctionner les différentes rx cataboliques
3- Générations de molécules riches en énergie (ex. phosphate pour donner de l’ATP)
Un oxydant oxyde et
lors de cette oxydation il est _____.
réduit
Un réducteur réduit et
lors de cette réduction il est _____.
oxydé
Si un composé réducteur provient d’un couple redox + négatif que celui du composé oxydant , comment la réaction va se faire?
La réaction se fait spontanément
Vrai ou Faux: Les transporteurs d’électron comme le NADH peuvent être recyclés pour faire d’autre réactions métaboliques
Vrai
Quelles sont les 3 manières de produire de l’ATP?
- Phosphorylation au niveau du substrat
- Phosphorylation oxydative
- Photophosphorylation
Nommez les voies d’approvisionnement en énergie possibles chez les procaryotes chimiotrophes ainsi que leur bilan énergétique.
- Respiration aérobie (38 ATP)
- Respiration anaérobie (2 à 38 ATP)
- Fermentation (2 ATP)
Quels sont les deux processus utilisés pour le catabolisme des glucides?
- Respiration
- Fermentation
Quelles sont les principales étapes de la respiration?
1- Glycolyse
2- Cycle de Krebs
3- Chaîne de transport d’électrons
Qu’est ce que la glycolyse fait au niveau de la respiration et de la fermentation?
Dégradation et oxydation du glucose en pyruvate en générant parallèlement un pouvoir réducteur
Quelles voies métaboliques se produisent en parallèle à la glycolyse?
- Voie du KDPG ou Entner-Doudoroff
- Voies des pentoses-phosphates
Quel est le bilan énergétique de la glycolyse?
2 ATP, 2 NADH et 2 pyruvates pour 1 molécule de glucose
Vrai ou Faux: La voie des pentose-phosphates ne fonctionnent pas constamment, elle fonctionne seulement quand la cellule en a de besoin.
Vrai
Quel est le bilan énergétique de la voie du KDPG?
1 ATP +2 NADPH par molécule de glucose
Pourquoi la voie du KDPG est parfois + favorisée que la glycolyse par certains MO?
Certains MO ne sont pas obligés de passer par le glucose, ils peuvent passer par le gluconate pour arriver aux mêmes résultats (glucose 6-phosphate)
Quel est un avantage de la voie du KDPG pour P.aeruginosa?
Elle permet la transformation du glucose extérieur directement en gluconate qui va ensuite être assimilable par la cellule pour produire du mucus dans les voies respiratoires
Vrai ou Faux: La voie du KDPG fonctionne en même temps que la glycolyse.
Faux
Vrai ou Faux: La respiration requiert un membrane et ceci inclut une chaîne de transport d’électrons.
Vrai
Expliquer le mécanisme de la respiration aérobie.
1- Glycolyse
2-Cycle de Krebs
3- Chaîne de transfert d’électrons
Qu’est ce que le cycle de Krebs?
Voie métabolique dans laquelle les composés à 2 carbones sont convertis en CO2 (Pyruvate=>CO2)
Quelle est l’importance du cycle de Krebs?
Le cycle de Krebs génère des squelettes carbonés précurseurs de différentes rx anaboliques
Qu’est ce que la chaîne de transfert d’e-?
Séquence des transporteurs moléculaires capables d’effectuer des réactions redox, synthétisant ainsi l’ATP par phosphorylation oxydative.
Pourquoi est ce que l’oxygène est le meilleur accepteur d’e-?
1- Couple redox O2/H2O a un grand potentiel rédox
2- Très facile à faire rentrer dans les cellules (autant O2 (oxydée) que H2O(réduite)), diffusion libre dans la membrane
3- Le couple O2 et H2O= non toxique
4- O2 a une biodisponibilité élevée
Quels sont les différents transporteurs d’e- utilisés dans la chaîne de transfert d’e-?
- NADH déshydrogénase
- Flavoprotéines
- Cytochromes
- Protéines Fe/S non héminiques
- Coenzyme Q ou quinone
Quel est le rôle des quinones dans la chaîne de transfert d’e-?
Les quinones font le liens entre les différentes molécules de la chaîne de transport d’e-
Vrai ou Faux: Une bactérie peut adapter sa chaîne de transport d’e- selon les stades de croissance afin de tirer le + d’avantages possibles du milieu environnant
Vrai
Qu’est ce que l’on veut dire lorsque la chaîne de transfert d’e- est branchée?
Il existe 2 conditions différentes en aérobiose
1- Oxygène abondant
2- Oxygène limitant
Qu’est ce qui se passe lorsque l’on a beaucoup d’oxygène disponible à la bactérie pour solliciter la chaîne de transfert d’e-?
- Utilisation des cytochromes B et O
- Phase exponentielle de croissance
Qu’est ce qui se passe lorsque l’on a peu d’oxygène disponible à la bactérie pour solliciter la chaîne de transfert d’e-?
- Utilisation des cytochromes B et D
- Phase stationnaire de croissance
Quel est l’avantage du cytochrome D dans le mode d’oxygène limitant dans la chaîne de transfert d’e-?
Cytochrome D capte fortement l’oxygène, car il a une grande affinité pour l’oxygène et même si on ne rejette pas de H+ hors de la cellule
Comment est ce que la chaîne de transfert d’e- est régulée chez les chimiolithotrophes?
Se fait directement en se faisant donner des e- par des composés inorganiques. On ne passe pas par le cycle de Krebs et la glycolyse
Comment est ce que la chaîne de transfert d’e- est régulée chez les chimioautotrophes qui oxydent le dihydrogène?
On a 2 hydrogénases qui vont être responsables de réguler le potentiel électrochimique externe et interne en fixant également le NADPH et en formant des composés pour des rx anaboliques.
Est ce qu’il est possible de générer quand même du NADH pour les chimiolithotrophes?
Oui et ce même si on a seulement la chaîne de transfert d’e-
Quand est ce que les bactéries vont avoir besoin d’utiliser le flux inversé d’e-?
Les bactéries doivent utiliser de l’ATP pour renverser le flux des électrons dans les chaînes de transport et pouvoir ainsi réduire le NADP+.
La respiration anaérobie fonctionne-t-elle d’une manière similaire à la respiration aérobie?
Oui
Quelles sont les étapes de la respiration anaérobie avec des composés organiques comme donneurs d’e-?
1- Oxydation de composés organiques
2- Cycle de Krebs
3- Chaîne de transfert d’e-
Vrai ou Faux: En respiration anaérobie, on ne peut pas utiliser le MetOH
Faux, le MetOH peut agir comme source de carbone pour la respiration
Quelles sont les étapes de la respiration anaérobie avec des composés inorganiques comme donneurs d’e-?
Chaîne de transfert d’e- seulement (pas de glycolyse ni cycle de Krebs)
Qu’est ce que la fermentation apporte?
- Production d’ATP par phosphorylation au niveau du substrat
- Regénération de NAD+
- Substrat non totalement oxydé comme accepteur final d’e-
- Pas de chaîne de transfert d’e-
Qu’est ce qui peut être utilisé comme réservoirs d’énergie pour les bactéries?
- Molécules riches en énergie comme l’ATP
- Molécules ayant un pouvoir réducteur comme le NADPH
- Force proton-motrice
Où et comment la chaîne de transfert d’e- peut se faire chez les procaryotes?
- Où? Membrane plasmique
- Comment? Avec des cytochromes (transporteurs d’e- et translocateurs de p+)
Vrai ou Faux: La force proton-motrice est utilisée directement dans les phénomène de transport et de déplacement.
Vrai
Est ce que les bactéries qui fermentent ont des ATPases? Si oui, comment elles font?
Oui, elles ne génèrent pas de potentiel de membrane, mais les phénomènes de déplacement et de transport et vont faire fonctionner l’ATPase dans le sens inverse afin d’en générer un peu pour faciliter ces phénomènes et ainsi faire rentrer des nutriments essentiels aux cellules
Expliquer le contexte socio-historique relié à la fermentation et aux différentes tendances alimentaires.
- Industrialisation
- Mode de vie actif
- Consommation d’aliments biologiques et fermentés en plus grande quantité
- Augmentation de maladies chroniques reliées à l’alimentation
Quels sont les avantages que la fermentation a eu au cours des premiers temps de l’humanité?
- Facilite la conservation des aliments depuis les temps des Romains
- Utilisation de la choucroute a permis de sauver l’équipage de Cook au XVIII siècle
Vrai ou Faux: La fermentation constitue une Hurdle Technology.
Vrai
Quelles sont les principales barrières qui peuvent être utilisées en fermentation?
- Température
- L’eau disponible pour la croissance (aw)
- Le pH du milieu ou de l’aliment
- Le potentiel d’oxydo-réduction (Eh)
- La flore de compétition (LAB)
- Les conservateurs ou agents antimicrobiens (nitrites, sulfites, etc…, bactériophages)
Comment est ce que la fermentation peut détruire les substances qui nuisent à la dégradation et/ou l’assimilation d’un produit?
- Décomposition de substances anti-nutritives: Trypsine, hémaglutinines, saponines.
- Décomposition des oligosaccharides
- Réduction du contenu en acide phytique (déminéralisation)
- Destruction du glucoside cyanogénique
- Réduction des nitrites et des nitrosamines
Comment est ce que la fermentation permet une pré-digestion de l’amidon, des glucides et des protéines?
- La dégradation de l’amidon en glucose et en maltose augmente le goût sucré de certains aliments.
- La consommation du glucose et du fructose amène la production d’éthanol et d’acides.
- Les protéines sont en partie décomposées ce qui libère les acides aminés et les rends plus assimilables.
Comment est ce que la fermentation peut amener la synthèse de certaines vitamines ou la conservation des vitamines déjà présentes?
- Les microorganismes des fermentations produisent les vitamines du groupe B et parfois la vitamine C.
- Entre autre, on retrouve les vitamines B1, B2, B12, PP et l’acide folique. Dans certains cas, ces vitamines sont présentes mais leur concentration augmente jusqu’à 10 fois!!!
- Pour la vitamine C on constate davantage une protection qu’une production.
Qu’est ce qu’un aliment fonctionnel?
Aliment qui procure des bienfaits physiologiques et réduit le risque de maladies chroniques au-delà des fonctions nutritionnelles de bas (composés bioactifs, élimination de substances néfastes)
Qu’est ce que des psychobiotiques?
Bactéries qui ont un effet sur le comportement des humains
Vrai ou Faux: La fermentation ne peut pas être utilisée comme une méthode de décontamination.
Faux
Vrai ou Faux: L’humain serait un consortium de microbes!
Vrai
Qui sont les principaux acteurs dans la fermentation et une utilité en industrie alimentaire?
- Bactéries=> fermentation acétique
- Levures=> fermentation alcoolique
- Moisissures=> fabrication fromages
Quelles sont les principaux types de bactéries utilisées lors de la fermentation lactique?
- Flore commensale: bactéries à Gram - et Gram+
- Homofermentaire: Lactobacillus et Pediococcus qui fermentent les pentose via la glycolyse
- Hétérofermentaire: Leuconostoc
Quelles sont les 4 phases de la fermentation spontanée des légumes? Qu’est ce qui se passe durant ces 4 phases?
1- Pré-traitement: Libération du suc tissulaire sous l’action du sel et du coupage avec formation du milieu de culture= Milieu anaérobe avec pot. redox bas.
2- Phase hétérofermentaire: Élimination de la flore aérobie par la flore anaérobie facultative micro-aérophile et productrice d’acide lactique.Production d’arômes par Leuconostoc.
3- Phase homofermentaire: Multiplication des bactéries lactiques homofermentaires (Lactobacillus plantarum et Pediococcus acidilactici) => baisse du pH
4- Maturation: Absence d’activité biologique mais stabilisation chimique, changement des saveurs
Quelle phase est facultative en fermentation spontanée des légumes? Qu’est ce qui se passe durant cette phase?
- Fermentation secondaire: Si tous les sucres fermentescibles n’ont pas été utilisés, apparaît une fermentation secondaire par des levures acido-résistantes et productrices de gaz…
Qu’est ce qui se passe principalement lors de la fermentation lactique?
- Fermentation des sucres
- Production d’acides organiques
- Production de CO2
Qu’est ce qui fait varier la qualité d’une fermentation?(7)
- Qualité de la matière première
- Conditions climatiques (sols, irrigation, etc.)
- Procédé de production
- Entreposage
- Concentration en sel (salage à sec ou saumure)
- Température de fermentation (10-35oC): les basses T favorisent les hétérofermentaires alors que les T + élevées favorisent les homofermentaires
- Microflore: fermentation spontanée vs ferments lactiques mixtes
Quels facteurs sont principalement importants lors de la fermentation des légumes?
- Concentration en sel (salage à sec ou saumure)
- Température de fermentation (10 à 35°C)
- Microflore
Quelles sont les différentes technologies qui peuvent être utilisées pour avoir une meilleure fermentation des légumes?
- Ferments lactiques mixtes pour légumes
- Ferments lactiques/fongiques
- Conservation aux acides organiques combinés aux températures
- Levures Killer
- Oligomères de chitosane stabilisateurs
- Ferments probiotiques
- Procédés de fermentation contrôlée
Quels sont les avantages d’utiliser des ferments lactiques mixtes?
- Synthétisé par sélection des meilleures souches indigènes aux légumes.
- Acidification plus rapide.
- pH final plus bas.
- Contrôle des proportions des acides organiques par proportion des souches acidifiantes.
- Niveau de sucres fermentescibles résiduels plus bas
Quelle est l’utilité de la technique de combinaisons d’acides organiques?
Lorsqu’on combine différentes concentrations d’acide acétique à l’acide lactique dans un produits qui est incubé à 20C, la mortalité des levures est accélérée.