La croissance bactérienne Flashcards
Définition de catabolisme
Les bactéries sécrètent des enzymes extracellullaires( exoenzymes) ayant pour fonction de dégrader les polymères présents dans le milieu et les transformer en substances plus simples et assimilables.
La seconde étape explique que les bactéries dégradent davantage ces subtances assimilées de façon à obtenir de l’énergie et une source d’électron pour l’ensemble du métabolisme
-production de précurseurs+ déchets métaboliques+ énergie
Définition de l’anabolisme
les éléments atomiques et moléculaires provenant du catabolisme servent à la synthèse des molécules organiques fondamentales nécessaire à la croissance.
Cest molécules sont assemblées les unes avec les autres pour former lles polymères/ construction de macromolécules
Qu’est ce qu’un exoenzyme?
Enzyme extérieure( protéase production). Il y a un gradient d’exoenzyme qui se crée afin de dégrader les polymères présents dans un milieu et de les transformer en substances plus simples et assimilables. Ex: lipases, cellulase
Ces substances sont importés à l’intérieur de la cellule par divers mécanismes de transport
définition d’un monomère
Une substance organique utilisée dans la synthèse de polymères au cours d’une réaction de polymérisation
Définition de précurseur
Composant participant à une réaction qui produit un ou plusieurs composés
Définition de polymère
les polymères (protéines, polysaccharides,
lipides, acides nucléiques) définissent et animent le corps microbien.
- tous biodégradables
Définition de substrat
Toute cellule vivante nécessite une source d’énergie/ de carbone et d’électron
Qu’est ce qu’une source de carbone?
Elle fournit de l’énergie et le pouvoir réducteur nécessaire à l’activité métabolique. Chez d’autres bactéries, l’assimilation du carbone n’est possible que grâce à l’obtention d’énergie et d’électrons fournis indépendamment du carbone
Définition de ATP
Molécule riche en énergie car le bris des liens entre les deux derniers phosphates génèrent beaucoup d’énergie.
Plus d’énergie que la plupart des autres molécules organiques
Définition de respiration aérobie
Mode de respiration faisant appel à l’oxygène comme accepteur finla des électrons
Définition de phosphorylation oxydative
Synthèse d’ATP à partir d’ADP en utilisant l’énergie libérée au cours du transport des électrons du NADH jusqu’à l’accepteur final d’électrons
- production ATP associé à l’activité de la chaine de transport d’électrons
Définition de phosphorylation au niveau du substrat
Synthèse d’ATP à partir d’ADP au cours de la dégradation partielle d’une molécule de substrat riche en énergie
Définition de glycolyse
Voie à laquelle le glucose est dégradé en acide pyruvique avec libération d’énergie plus électron
Définition du cycle de Krebs
Ensemble de réactions permettant l’oxydation complète de la source de carbone en CO2 et la formation de NADH qui sera oxydé par transfert de l’électron à O2. Le cycle fournit les éléments moléculaires nécessaire aux biosynthèses
Terminologie du mécanisme du carbone
Quels sont les deux noms pour la nature de la source d’énergie?
Les noms pour la nature de carbone?
Ceux pour la source d’électron?
Que veux dire trophe?
pour l’énergie ce sont chimio( substance chimique) et photo( lumière)
Pour carbone, hétéro( substance organique) et auto( substance inorganique CO2)
Pour électron, organo si elle est organique ou litho si elle est inorganique comme H2S ou H2)
Trophe signifie manger
Définiton d’oxydo-réduction
Réaction au cours de laquelle des électrons sont échangés entre deux molécules, la molécule ayant perdue un électron devenant oxydée et celle ayant acquis un électron devenue réduite.
La réaction permet à la cellule de maintenir son activité métabolique
-produit oxydé= le donneur é a perdu ses électrons
-produit réduit= le receveur a obtenu les électrons
Définir la fermentation
La bactérie va se créer son propre accepteur d’électrons, l’accepteur final est endogèneé
-moins efficace car il n’y a pas de chaine de transport puisqu’il n’y a pas d’accepteur externe disponible.
-commence avec la glycogène qui se transfome en acide pyruvique( c’est là où c’est dérivé et c’est lui qui cosntitue laccepteur ( génère co-enzyme réduit+ATP
-c’est l’acide pyruvique dérivé qui va accepter les électrons NADH donc régénérer NAD+ et cela donne des sous-produits de fermentation réduit car il a accepté les électrons.
- Ces produits de fermentations sont rejetés hors de la cellule et s’accumulent dans le milieu ambiant
Quel est le point de vue du métabolisme en ce qui concerne l’acétogénèse et la méthanogénèse?
C’est une respiration carbonate, ce n’est pas une molécule organique qui est la source d’électron et d’énergie mais bien une inorganique: L’hydrogène
ACÉTOGÉNESE: Elle permet de générer de l’acétate et un procédé pour fixer le CO2 atmosphérique. Cela permet de prendre du carbone sous forme de gaz dans l’atmosphère et de le fixer dans une molécule organique( acide acétique)
MÉTANOGÉNÈSE: il est important du point de vue écologique: éxécutée uniquement par des archeas, bactéries, lieu dans les milieux anaérobie
Mrs. Volta met en évidence la production de méthane dans les marais à cause des bulles d’air. C’est le premier à noter ce gax inflammable dans les marais. Souvent retrouvés dans les dépotoirs
Le fonctionnement de photosynthèse oxygénique
Cela génère O2, le donneur d’électrons( molécule oxydée), perd ses 2 H et génère O2( eucaryotes)
Procaryotes: cyanobactérie fait la mêm photosynthèse comme les plantes
Rôle de la chlorophylle
elle va capter de l’énergie lumineuse et être à l’origine du transport d’électrons pour changer l’énergie lumineuse en énergie chimique( ATP) chez les eucaryotes et procaryotes
Rôle de la bactériochlorophylle
Ils possèdent des pigments photosynthétiques différents de la chlorophylle. La photosynthèse ne génère pas d’O2 et ils sont anaérobies mais ils effectuent la photosynthèse pour maintenir leurs besoins energetiques
Le fonctionnemen de la photosynthèse anoxygénique
Elle ne génère pas d’O2 et elle génère d’autres produits oxydés à partir de d’autres donneurs d’lectrons( substances réduites, organiques ou inorganiques autre que H2O)
Par exemple si le produit est H2S, cela sera le soufre qui va généré
La différence entre les deux modes est la nature de la source d’électrons
Qu’est ce que le cycle biogéochimque du carbone et du soufre et les expliquer d’un point de vue métabolique
le soufre organique du sol est minéralisé plus ou moins rapidement sous forme de H2S par de nombreux micro-organismes en milieu anaérobie. Le sulfure d’hydrogène résultant de cette réaction est oxydé en milieu aérobie pour donner des sulfates sous l’action de bactéries chimiolithotrophes. Ces bactéries sulfo oxydantes sont des organismes hautement spécialisés n’entrant pas en compétition contre les bactéries hétérotrophe car ils ne dépendent pas d’une source de carbone organique
Expliquer le principe de la tour des électrons
Cela part des molécules voulant plus donner ses électrons à ceux qui veulent les recevoir
-Molécule qui donne son énergie à ses intermédiaires jusuq’à l’accepteur final d’électrons
-Les plus énergétiques sont les donneurs d’électrons et ils sont en haut de la tour avec un potentiel( Ev) élevé comme le CO2/ glucose, NAD/NADH et les plus bas sont l’oxygène et l’eau
Définition de la chaine de transport des électrons
Quoi faire avec les co-enzymes réduits?
- le métabolisme doit continuer à tourner donc on doit les régénérer, réoxyder( NADH–> NAD+)
- C’est là que la chaine rentre dans le processus, le NADH va décharger ses électrons dans les molécules protéiques qui font parties de la chaine pour finalement arriver à l’O2.
** Certains co-enzymes vont au processus d’anabolisme, donc ce n’est pas tous les co-enzyme qui vont dans la chaine de transport
définition de la respiration anaérobie
Seules les bactéries font ce type de respiration
-Le début de la réaction est similaire, mais au niveau de la chaine de transport, l’accepteur final sera le fer.
-Le transfert d’électrons a ces accepteurs génère moins d’énergie que le transport O2
-Le fer oxydé est insoluble donc il ne peut pas internaliser dans les bactéries, il reste à l’extérieur. Ce sont les électrons qui sont transités vers l’extérieur par la bactérie.
-Des sortent de pilis( comme des nanocâbles) vont transporter les électrons et la bactérie fera son métabolisme dans son cytoplasme et elle se débarasse de ses électrons en les apportant au fer par les pillis( courant électrique)
La différence entre un composé réduit/oxydé?
la molécule qui perd des électrons est oxydée et celle qui les accepte est réduite
Qu’est ce qu’un conenzyme réduit?
Ex: la conversion du glucose en H2O, le processus va passer par des intermédiaires nommés co-enzymes dont le NAD+ et le NADH2 qui permet de faire l’oxydation du glucose par palier et production des c-enzymes et d’énergie tel d’ATP
La définition du mécanisme chimio-osmotique
gradient chimique de protons qui crée une pression osmotique parce que les protons veulent rentrer dans le cytoplasme mais il ne le feront pas de nimporte quelle facon
Définition de la force proton-motrice
L’accumulation de protons à l’extérieur donc cela donne un gradientn de ph( ph plus acide à l’extérieur qu’à l’intérieur) et il y a un gradient de charge
- Fonctions: Synthèse d’ATP, ATP synthase, rotation du flagelle et un type de transport actif qu’on nomme transport secondaire symport et antiport.
Distinguer homofermentation et hétérofermentation
Homo: il n’y a qu’un seul produit soluble formé
Hétéro: production de plusieurs molécules+ production CO2 et H
La différence de rendement énergétique entre la respiration et la fermentation
La fermentation produit de la glycolyse( ATP) comme la respiration ce à quoi aucune réaction ne génère d’ATP
-Rendement beaucoup plus faible que la respiration anaérobie ou aérobie
-Respiration donne 38 ATP par molécule de glucose contre seulement 2 ATP pour la fermentation
-Respiration permet l’xydation complète du substrat en gax carbonique alors que la fermentation l’oxydation est partielle puisque le carbone est rejeté par la cellule sous forme de produit
Comment se déroule la fermentation des fromages
Les bactéries qui vont transfromer le lactose du lait en acide lactique, acidification du milieu donc diminution du ph, rajout au lait de la présure( enzyme) qui va couper la caséine du lait cela va faire cailler le lait et former la coagulation du fromage
Comment se déroule la fermentation des vins
Raisinis broyés dans cuve de fermentation, rajout souche de levure font la fermentation alcoolique. Vient inhiber l’activité métabolique des levures. Quand cela atteint 12% d’alcool, la levure cesse la fermentation
Comment se déroule la fermentation de la choucroutte
Hétérolactique pour conserver le chou, chou+ sels( bloque les bactéries indésirables) et on les met dans des contenants fermés hermétiquement. Plusieurs microorganismes font une succession–> fermentation hétéro avec production différents acides organiques donc diminution du ph donc inhiber développer des microorganismes ayant tendance à vouloir altérer la nature de l’aliment
Comment se déroule la fermentation de la biologie du rumen
Rumen de vache
La vache broute de l’herbe, la culticule enlevée par mastication, les fibres de cellulose qui se dégradent par les bactéries cellulolytiques, le cellulose devient sucre et les bactéries fermentaires entre et fermente les sources dut à l’hétérofermentation( plein d’acides produits)+ CO2 et H2( précurseur des bactéries métanogènes)
-Production du méthane et sort par les rots de la vache
Comment se déroule la fermentation de l’esilage
Homofermentation, matière végétale mis dans les sillots hermétiquement il se passe une homo fermentation lactique donc diminution du ph. Le but est de conserver la matière végétale par inhibition du développement microorganisme de ses fourrages
Définition du cycle de Calvin et d’autres voies de fixation du CO2
Anabolsime, ensemble de réactions permettant la réduction du CO2 et son incorporation dans le matériel organique. Il est retrouvé aussi bien chez les organismes tant chimioautotrophes que photoautotrophes
- Capacité de réduire le gaz carbonique qu’elles prélèvent dans l’air pour permettre son incorporation dans le matière organique
-La réaction du cycle
Les besoins des bactéries en O2
aérobie: elle ne pousse qu’en présence de CO2
aérobie strict: certains hétérotrophes ne peuvent que respirer la source organique de carbone en utilisant l’oxygène comme accepteur final des électrons
microaérophiles: capacité de maintenir un métabolisme oxydatif très actif sous une vaste gamme de concentrations en O2. Ils peuvent produirent de l’énergie à parti du glucose en présence de seulement 1-2% et elles se développent aussi qu’en faible concentration O2. Elles produisent davantage d’énergie en présence des concentration O2 inférieures aux conditions courantes
anaérobie strict: elles n’ont pas besoin d’O2 pour utiliser la source organique de carbone et ne sont retrouvés sous forme active que dans l’environnement où l’O2 est absent
aérotolérant: bactéries n’ayant jamais recours à O2 pour utiliser la souce organique de carbone qui sont indifférentes à la présence de O2
