Les bactéries - Partie 2

Question 1

Expliquer le concept de base de croissance bactérienne

Answer 1

• Renvoie au nb de cellules et non à la taille des cellules
• Cellule bactérienne (invisible à l’oeil nu) se divise très rapidement
• Cellules descendantes restent près de la cellule originale => quand le nb de cellules bactériennes devient important = colonies visibles à l’oeil nu
• Une colonie peut contenir des milliards de bactéries.

Question 2

Comment se nomme la reproduction bactérienne et en quoi elle consiste?

Answer 2

Fission binaire (elle se divise en 2) 
=> reproduction asexué : bactéries génétiquement identiques à la cellule mère (aucun brassage).

Question 3

Énumérer les processus qui assurent la diversité génétique des procaryotes. À quoi ça sert?

Answer 3

1. Transformation
2. Conjugaison
3. Transduction
4. Mutation

=> ça leur confère une grande capacité d’adaptation

Question 4

Expliquer et schematiser la transformation

Answer 4

Quand une bactérie meurt, elle éclate et libère son ADN dans l’environnement.
Ainsi, une autre bactérie qui passe par là va voir l’ADN. La bactérie se dit : oh je vais l’absorber et voir si je peux l’utilisé
=> autre bactérie peut acquérir l’ADN de la bactérie morte

Voir diapo 105

Question 5

Expliquer et schematiser la conjugaison

Answer 5

La conjugaison c’est que la bactérie copie un de ses gènes de son chromosome ou son plasmide qu’elle va donner à une autre bactérie via son pili sexuel (transfert du matériel génétique entre 2 bactéries)

Processus : conjugaison
Organite qui l’assure : pili sexuel

voir diapo 105

Question 6

Expliquer et schematiser la transduction

Answer 6

Au cours de sa réplication, il arrive que le génome du virus bactériophage se mélange avec celui de la bactérie. Après avoir tué la bactérie, il peut donc transmettre ce génome mélangé à une autre bactérie qu’il infectera.

voir diapo 106

Question 7

Expliquer les mutations

Answer 7

• Elles sont très fréquentes chez les bactéries
• Elles possèdent 1 seule copie de chacun des gènes => effet mutation directement visible
• Comme elles se multiplient très rapidement, cela augmente les chances de rencontrer une mutation qui leur confère un avantage.
• La nouvelle version de ce gène sera rapidement distribué dans la population bactérienne.

Question 8

Définir le temps de génération

Answer 8

C’est le temps que cela prend à la bactérie pour se diviser en 2 cellules.
Cela varie grandement en fonction de l’espèce bactérienne

Question 9

Qu’est-ce qui explique l’apparition rapide d’une infection?

Answer 9

Le taux de croissance des bactéries est exponnentiel.

Question 10

Quelle est la formule du taux de croissance des bactérie?

Answer 10

Bf = Bi x 2^n

Bf = nb bactéries population finale
Bi = nb bactéries population initiale
n = nb de générations (combien de fois qu'elle s'est dédoublé)

voir le problème diapo 110

Question 11

Est-ce que le taux de croissance exponentiel dure indéfiniment?

Answer 11

Non

En effet, plus il y a d’individus, plus ils consomment le substrat et celui-ci s’appauvrie rapidement.

Également, avec le grand nombre de bactéries, les déchets s’accumulent et modifient les conditions du milieu qui devient moins favorable.
=> Si le milieu n’est pas renouvelé, la croissance s’arrête et pourra même chuter.

Question 12

Décrire le graphique à dessiner

• titre
• titre des axes
• forme de la courbe
• phases

Answer 12

Titre : Courbe de croissance en milieu non renouvelé

Axe des x : Temps (h)
Axe des y : Log du nb de bactéries

Forme :

1. droite horizontale => phase de latence
2. droite oblique croissante => phase de croissance exponentielle
3. droite horizontale (plateau) => phase stationnaire
4. droite oblique (arrondi) décroissante => phase de déclin

voir diapo 112

Question 13

Décrire la phase de latence

Answer 13

• Peu de cellules
• Métabolisme cellule très élevé => on se prépare pour la division cellulaire
• les bactéries ne se divise pas encore

Question 14

Décrire la phase exponentielle

Answer 14

• Division des cellules bactériennes très rapide
• nb bactéries augmente très rapidement
• métabolisme cellulaire très intense

Application industrielle :
c’est seulement durant cette phase que l’on peut faire produire une substance de façon efficace.

Question 15

Décrire la phase stationnaire

Answer 15

• Taux de croissance stable => nb bactéries meurt = nb bactéries nées
• bactéries trop nombreuses, manque de ressources et nutriments
• Les bactéries qui sont capables de former des endospores, c’est là qu’elles vont les former.

Question 16

Décrire la phase de déclin

Answer 16

• Taux de croissance diminue de façon exponentielle => nb bactéries qui meurent > nb nouvelles bactéries
• qd bactérie meurt = éclate = libère toxine = tue bactérie autour = mourir à leur tour = libère toxine = ….(cycle continue) *
• Population bactérienne disparait ou il reste une faible proportion de bactéries

Question 17

Dans quelles circonstances en industrie, est-il souhaitable de maintenir la phase exponentielle le plus longtemps possible et comment on y parvient?

Answer 17

Dans la production de médicaments, protéines et polymères dans les bactéries.

Pour y arriver => on doit constamment renouveler le milieu de culture pour y réintroduire du substrat et y éliminer les déchets.

Question 18

À quoi sert la nutrition?

Answer 18

1. Source d’énergie

2. Source de matériaux chimiques

Question 19

Nommer et décrire les types de nutrition chez les bactéries

Answer 19

1) Autotrophes
- qui se nourrissent par eux-mêmes
a. Organismes photosynthétiques
comblent besoins par photosynthèses grâce à pigments
photosynthétiques. Source É : lumière / source de C : CO2
b. Organismes chimioautotrophes
Source É : produits inorganiques (ex : hydrogène,
ammoniac)
Source C : CO2

2) Hétérotrophes
- qui se nourrissent à partir des autres
- puisent leur énergie et leur carbone dans les nutriments organiques (glucides, protéines, lipides)

Question 20

Nommer les éléments nutritifs des bactéries ainsi que leur rôle

Answer 20

1. C, H, O, N, P, S : forment les macromolécules (glucides, protéines, lipides, acides nucléiques de la bactérie)
2. Ca+ (Calcium) : contribue à la thermorésistance des endospores de certaines bactéries
3. Oligo-éléments (Fe, Mn, Zn, Cu) : nécessaires pour activités enzymatiques
4. Eau : essentielle pour la survie des bactéries et permet bon déroulement des réactions chimiques

Question 21

Nommer les 4 principaux besoins nutritifs de la bactérie et expliquer

Answer 21

1. Carbone
   => Toutes les molécules organiques (ex: sucre, protéine, lipides, ADN, etc.) d’une cellule vivante sont construites à partir d’atomes de carbone.
   Le carbone =bloc lego qui sert à construire toutes les autres molécules importantes dans les cellules.
   Sans carbone, la vie n’est pas possible => un élément essentiel pour la survie des bactéries.
2. Azote
   => nécessaire pour la fabrication des protéines et de l’ADN
3. Souffre
   => nécessaire pour fabrication protéine
4. Phosphore
   => nécessaire pour fabriquer ATP et ADN

Question 22

Qu’est-ce que les facteurs de croissance?

Answer 22

• Toute molécule essentielle à la croissance d’un organisme
• Bactéries = incapable de les synthétiser
• Présents dans l’environnement pour permettre la croissance de bactérie.

Question 23

Nommer les 3 facteurs de croissance et leur rôle pour les bactéries

Answer 23

1. Acides aminés
   => molécules qui constituent les protéines
2. Acides nucléiques
   => molécules qui consitutent l’ADN et l’Arn
3. Vitamines
   => molécules qui forment les cofacteurs (molécule qui se lie à un enzyme et qui est nécessaire à son fonctionnement)

Question 24

Comment la bactérie absorpte-t-elle les nutriments?

Answer 24

Pour utiliser un nutriment, la cellule doit le faire entrer à l’intérieur et le dégrader ou le transformer selon ses besoins.

• -> Ce travail se fait grâce à 2 types d’enzymes bactériennes
• exoenzymes
• endoenzymes

VOIR DIAPO 124 POUR SCHEMA

Question 25

Comparer les exoenzymes et les endoenzymes

Answer 25

Emplacement : - Exo : sécrétées à l'extérieur de la cellule - Endo : à l'intérieur de la cellule (activées quand un nutriment pénètre dans la cellule) Rôle : - Exo : hydrolyse des macromolécules en molécules plus petites pour qu'elles soient assimilées par la membrane bactérienne. - Endo : dégradation et transformation du nutriment dans la cellule

Question 26

Nommer les 3 types de bactéries qui existe selon la macromolécule digérée

Answer 26

1. Lipides : bactéries lipolytiques 2. Glucides : bactéries saccharolytiques 3. Protéines : bactéries protéolytiques Donc, les bactéries avec enzymes lypolytiques vont être capable de se nourrir de lipides Une bactérie peut être à la fois saccharolytiques et lipolytique si elles possèdent les deux types enzymes

Question 27

Nommer et expliquer sommairement les facteurs physicochimiques qui affectent la croissance bactérienne

Answer 27

1. La température => chaque bactérie est capable de se reproduire à l'intérieur d'un intervalle de température. En dehors de cet intervalle, les bactéries ne peuvent se multiplier et finissent par mourir. 2. La pression osmotique =>Force physique exercée par les molécules 3. Le pH => chaque bactérie est capable de se reproduire à l'intérieur d'un intervalle de pH. En dehors de cet intervalle, les bactéries ne peuvent se multiplier et finissent par mourir. 4. L'oxygène

Question 28

Quels sont les 3 points importants de l'intervalle de température? Expliquer

Answer 28

1- Température minimale de croissance: C’est la température la plus basse à laquelle une espèce de bactéries est capable de se reproduire. 2- Température optimale de croissance: C’est la température à laquelle les bactéries se reproduisent le plus rapidement. Le pic de la courbe de croissance (voir diapo 129) 3- Température maximale de croissance: C’est la température la plus élevée à laquelle une espèce de bactéries est capable de se reproduire. => plus on est près de la limite maximale ou minimale de l'intervalle = + la vitesse de reproduction des bactéries lente => plus on se rapproche de la t optimale = croissance bactérienne rapide

Question 29

Énoncer les 3 groupes de bactérie en fonction de la température à laquelle ils se reproduisent

Answer 29

1) Psychrotrophes (20 degrés C) 2) Mésophiles (40 degrés C) => + dangereux pour l'humain 3) Thermophiles (60 degrés C) La majorité des bactéries se reproduisent à des températures clémentes (10-45 degrés C) Mais certaines bactéries ont la capacité de se développer à des températures extrêmes (région polaire = -10 dC / près des sources thermales = 100 dC)

Question 30

Quels sont les effets de la température sur les bactéries?

Answer 30

Température trop basse : activité enzymatique et => métabolisme = ralentir et arrêt donc, cellule bactérienne meurt Température trop élevée dénaturation protéines = perte de la conformation en 3D = protéines pas fonctionnelles = mort cellule bactérienne

Question 31

Expliquer le principe de réfrigération

Answer 31

En réfrigération, la température basse (4 dC) est inférieur à la t minimale de la croissance de la majorité des microorganismes. => réfrigération élimine la croissance de la majorité des microorganismes incluant la plupart des bactéries pathogènes. Mais, il y a des microorganismes qui sont capables de se reproduire à température froide = croissance plus lente => possibilité de conserver + longtemps la nourriture ou le matériel de laboratoire comme les milieux de culture, géloses, etc... Avec le temps, ces produits vont finir par se décomposer, car bien que plus lente, la croissance de ces bactéries conduira quand même à une population importante.

Question 32

Comment la pression osmotique varie?

Answer 32

+ molécule = + force = + pression (plus concentration élevée = plus pression osmotique élevée) Rappel osmose : eau se déplace du moins concentré vers le plus concentré => p.o faible vers p.o élevée

Question 33

Que se passe-t-il dans un milieu hypertonique?

Answer 33

On a une pression osmotique trop élevée | L'eau sort de la bactérie = se déshydrate = meurt (plasmolyse)

Question 34

Que se passe-t-il dans un milieu hypotonique?

Answer 34

On a une pression osmotique trop faible | L'eau entre dans la bactérie = volume d'eau ds bactérie augmente = éclate = meurt

Question 35

Que se passe-t-il dans un milieu isotonique?

Answer 35

C'est en équilibre

Question 36

Dans quel milieu est-il plus propice pour la croissance bactérienne en terme de pression osmotique?

Answer 36

Milieu isotonique, car le milieu de culture doit avoir une quantité équivalente de sels, ions et autres molécules à la quantité que l'on retrouve dans les bactéries => c'est pour ça on conserve les aliments dans le sel.

Question 37

En fonction de leur tolérance à la pression osmotique, nommer les 3 catégories de bactéries

Answer 37

1) Non-halophiles (0%) => tolérance pas le sel 2) Halophiles (2%) => tolère une faible qt de sel 3) Halophiles extrêmes (30%) => présence de sel est essentielle pour leur survie. Ex : bactérie qui vit dans la mer Morte

Question 38

Comment le pH et les milieux influence-t-il la croissance bactérienne?

Answer 38

- À l'intérieur de l'intervalle de pH, il y a un pH optimal = croissance bactérienne la plus rapide - Selon espèce, certaines bactéries se reproduisent mieux dans les milieux acides alors que d'autres se reproduisent mieux dans des conditions un peu moins acides. - Attention! pH basique = empêche croissance bactérienne

Question 39

Expliquer le problème technique associé au pH auquel font face les compagnies qui utilisent les bactéries comme outil de production. Quelle est la solution face à ce problème?

Answer 39

Problème : Quand on fait croître des bactéries en laboratoire, elles produisent des composés chimiques qui sont relachés dans le milieu de culture, mais ces composés ont la propriété de diminuer le pH = milieu de culture devient très acide = empêche bactérie de se reproduire Donc, l'activité métabolique des bactéries nuit à leur propre croissance. Solution : Ajouter solution tampon au milieu de culture => substance qui permet de garder le pH d'une solution constant (conserve pH optimal du milieu de culture stable = maximise la croissance bactéries en laboratoire)

Question 40

Nommer un avantage et un incovénient de l'oxygène

Answer 40

Avantage : oxydation des nutriments dans la cellule = permet production énergie Inconvénient : molécule toxique très réactive => oxygène sous sa forme libre, endommage l'ADN et peut tuer la cellule Mais la vie est possible, pcq les organismes vivants ont développé des enzymes qui neutralisent la forme toxique de l'oxygène. Elles ajoutent des atome H à l'O = molécule d'eau

Question 41

Nommer et décrire les 4 groupes de bactérie en fonction de leurs besoins en oxygène

Answer 41

1) Aérobie stricte (obligatoire) :ne peuvent croître sans oxygène 2) Microaérophile : besoin que d'une infime qt d'oxygène pour croître 3) Aérobie, anaérobie facultative : se développent en absence ou en présence d'oxygène = + dangereuses pour nous 4) Anaérobie stricte (obligatoire) : tolèrent pas oxygène (meurt en sa présence), métabolisme fermentaire

Question 42

Que font les bactéries qui ne se sont pas adaptées à l'oxygène?

Answer 42

Elles utilisent d'autres types de molécules pour remplacer l'oxygène Ex : le souffre remplace l'oxygène chez certaines espèces de bactéries.

Question 43

À quoi ont recours la majorité des microorganismes pour produire de l'énergie sous forme d'ATP?

Answer 43

À l'oxydation des glucides en acide pyruvique (GLYCOLYSE) À partir de la glycolyse, il existe 2 processus : 1) Respiration cellulaire (présence O2) 2) Fermentation (absence O2) *Respiration cellulaire fabrique bcp plus d'ATP que la fermentation*

Question 44

Définir la respiration cellulaire

Answer 44

Processus qui utilise l'acide pyruvique provenant de la glycolyse pour produire de l'énergie sous forme d'ATP => besoin oxygène

Question 45

Expliquer fermentation

Answer 45

Elle se fait sans oxygène produit petites quantités d'ATP (car utilise pas le cycle de Krebs ou chaîne de transport des électrons) On ne dégrade pas l'acide pyruvique => fermentation transforme a.p. en un nouveau produit (alcool, acide lactique). Donc, on n'oxyde pas au complet la molécule de glucose = reste des déchets

Question 46

Définir inoculum

Answer 46

prélèvement de microorganisme introduits dans un milieu de culture

Question 47

Définir culture

Answer 47

comprend les microorganismes qui se multiplient dans un milieu de culture (solide ou liquide)

Question 48

Définir milieu de culture

Answer 48

préparation nutritive destinée à la croissance des bactéries il tient compte des facteurs chimiques et physiques tels qu'il est ajusté au pH optimal, possède la bonne pression osmotique, contient tous les nutriments et oligoéléments nécessaires à la survie des bactéries Il existe milieux : - synthétiques - complexes - sélectifs - différentiels *sélectifs et différentiels = pour identifier bactéries

Question 49

Qu'est-ce qu'un milieu sélectif?

Answer 49

C'est un milieu qui inhibe (élimine) la croissance des bactéries indésirables et stimule la croissance des bactéries recherchées.

Question 50

Qu'est-ce qu'un milieu différentiel?

Answer 50

Milieu qui facilite la distinction entre les colonies des bactéries recherchées et les autres colonies bactériennes qui poussent sur la gélose. Ex : couleur qui diffère

Question 51

Peut-on avoir un milieu qui est à la fois sélectif et différentiel?

Answer 51

Oui, dans le cas où il faut isoler certaines bactéries, il est nécessaire d'avoir un milieu sélectif et différentiel. voir exercice diapo 151 et 152

Question 52

À qui sont liés les facteurs qui déterminent la virulence d'un agent pathogène?

Answer 52

1. À l'agent (facteur de virulence) | 2. À l'hôte (facteur prédisposant)

Question 53

Donner des exemples de facteurs de virulence

Answer 53

- caractères morphologiques (ex : présence de pili sexuel) - facteurs biochimiques ou métaboliques (ex : production de toxines) - facteurs antigéniques pour déjouer le système immunitaire

Question 54

Donner des exemples de facteurs prédisposants

Answer 54

Âge État physiologique et hormonal (règles => affaibli SI) Facteurs génétique (syndrome de down prédisposé à pneumonie) Facteurs immunitaires (immunosupprimés) Hygiène personnel (se laver les mains) État émotionnel (émotions reliés à notre SI)

Question 55

Quels sont les 2 types de toxines bactériennes?

Answer 55

1) Endotoxines - fièvre - libérées lors de la lyse de la bactérie - toxiques à fortes doses 2) Exotoxines - absence de fièvre - libérée par la bactérie vivante - létales (mortelles) à faibles doses