Module 4: Nutrition et culture des cellules bactériennes Flashcards
Quels sont les 12 macroéléments?
C, H, O, N, P, S, K, Mg, Ca, Fe, Na, Cl
Qu’est-ce la concentration minimale requise des macroéléments?
10^-4 M
Quelle est la conséquence de l’absence d’un macroélément?
Il y a absence de croissance.
Vrai ou faux: Les éléments, C, H, O, N, P, S sont les constituants majeurs de la cellule et font environ 95% de sa masse sèche.
Vrai.
Quel est le rôle du K (macroélément)?
- Principal cation inorganique
- Cofacteur d’enzymes
- Synthèse protéique
Quel est le rôle du Mg (macroélément)?
- Cofacteur d’enzymes
- Chlorophylle et bactériochlorophylle
- Intégrité membranaire
Quel est le rôle du Ca (macroélément)?
- Cofacteur d’enzymes: protéases, amylases
- Dipicholinate de Ca
Quel est le rôle du Fe (macroélément)?
- Cytochromes et autres protéines
- Impliqué dans la bioénergétique
Quel est le rôle du Na (macroélément)?
- Pour transport membranaire
- Important pour les bactéries marines
Quel est le rôle du Cl (macroélément)?
- Principal anion inorganique
- Intégrité électrostatique
Quels sont les 8 éléments mineurs?
Zn, Mn, Mo, Se, Co, Cu, Ni, W
Vrai ou faux: la concentration requise des bioéléments mineur est présente dans l’eau.
Vrai.
Quel est le rôle du Zn (élément mineur)?
- Polymérases ADN, ARN
- Alcool déshydrogénase
Quel est le rôle du Mn (élément mineur)?
- Super oxide dismutase (SOD)
- Photosystème II (cyanobactéries)
Quel est le rôle du Mo (élément mineur)?
- Fixation du N2: nitrogénases
Quel est le rôle du Se (élément mineur)?
- Biosynthèse a.a. Se-Cys
Quel est le rôle du Co (élément mineur)?
- Biosynthèse a.a. (glu), vitamine B12
Quel est le rôle du Cu (élément mineur)?
- Super oxide dismutase
- La bioénergétique
Quel est le rôle du Ni (élément mineur)?
- Déshydrogénase
Quel est le rôle du W (élément mineur)?
- Déshydrogénase
Vrai ou faux: la minorité des bioéléments sont assimilés sous la forme de sels inorganiques.
Faux. La majorité.
Comment est le soufre assimilé?
SO4 (2-) ou S2O3 (1-)
Quelles sont les exceptions d’assimilation de soufre?
- Certaines archées sont méthanogènes et vont utiliser le H2S comme source.
- Autre bactéries vont utiliser des acides aminés (Cys et Met
Comment est l’azote assimilé?
NH3
Quelles sont les exceptions d’assimilation d’azote?
- Bactéries fixatrices d’azote N2 ⇒ NH3
- Autres bactéries: acides aminés
Comment le carbone, l’oxygène et l’hydrogène sont-ils assimilé?
Matière organique et l’eau
Quelles sont les exceptions d’assimilation de carbone, d’oxygène et d’hydrogène?
Autotrophes: CO2 ⇒ matière organique avec le cycle Calvin-Benson
Vrai ou faux: Tous les composés organiques naturels sont dégradés par des microorganismes.
Vrai.
En quoi sont transformés les éléments nutritifs?
- Matériel cellulaire
- Énergie
Qu’est-ce que le métabolisme?
Ensemble de réactions biochimiques cellulaires.
Catabolisme + Anabolisme
Qu’est-ce que le catabolisme?
Nutriments ⇒ métabolites
Transformation ⇒ production d’énergie
Qu’est-ce que l’anabolisme?
Intermédiaires + énergie = biosynthèse des macromolécules = matériel cellulaire
Comment est l’énergie utilisée dans une cellule?
- Biosynthèse et polymérisation (précurseurs; macromolécules et structures cellulaires)
- Transport actif (concentration des nutriments dans la cellule, élimination des déchets métaboliques)
- Motilité (Déplacement vers nutriments; Éloignement des répulsifs)
- Maintien de la balance osmotique ([K+] int»_space; ext ; [H+] int «_space;ext)
La classification des organismes se fait selon quels types trophiques?
- Sources d’énergie
- Sources de carbone
Quelles sont les sources d’énergie?
Lumière ⇒ phototrophes
Chimique ⇒ chimiotrophes
Quelles sont les sources de carbone?
- CO2 ⇒ autotrophes
- Matière organique ⇒ hétérotrophes (organotrophes)
Donnez un exemple d’un photoautotrophe.
Cyanobactéries
Donnez un exemple d’un chimioautotrophe (Chimiolithotrophes).
Thiobacillus
Donnez un exemple d’un photohétérotrophe.
Bactéries vertes photosynthétiques
Quelles sont les caractéristiques des bactéries qui ont la capacité de croître en présence d’O2
- Métabolisme énergétique (phosphorylation oxydative/respiration aérobie)
Substrat ⇒ é ⇒ ⇒ ⇒ accepteur: O2
⇓
ATP, NADH, NADPH
- Neutralisation des forme toxiques de l’O2 (radicaux libres)
Qu’est-ce qu’une bactérie aérobie stricte?
- Pas de croissance en absence d’O2
- Respiration aérobie exclusivement
- Accepteur final d’électrons: O2
Qu’est-ce qu’une bactérie anaérobie stricte?
- Pas de croissance en présence d’O2
- Fermentation
Substrat ⇒ é ⇒ ⇒ ⇒ accepteur: produit final
⇓
ATP, NADH, NADPH
- Accepteur final d’électrons: produit final de la fermentation
- Formes toxiques de l’O2: O2
- SOD, Catalase, peroxidase absentes ou +/- fonctionnelles
SuperOxyde Dismutase (SOD):
2 O2- + 2H+ ⇒ H2O2 + O2
Vrai ou faux: Pour les organismes à aérobie stricte une concentration d’O2 plus élevée que 20% fait croître plus rapidement.
Faux: Croissance ⇓ si [O2] > 20%
Quel est le rôle de la catalase dans l’anaérobie stricte?
2 H2O2 ⇒ 2H2O + O2
Quel est le rôle de la peroxidase dans l’anaérobie stricte?
H2O2 + NADH + H+ ⇒ 2H2O + NAD+
Qu’est-ce qu’une bactérie anaérobie facultative?
- Croissance en présence ou absence d’O2
- Respiration ou fermentation (Métabolisme le + rentable)
- SOD +, Catalase/Peroxidase +
Qu’est-ce qu’une bactérie aérotolérante?
- Croissance en présence ou absence d’O2
- Fermentation exclusivement
- SOD +, Catalase/Peroxidase +
Qu’est-ce qu’une bactérie microaérophile?
- Croissance exclusivement en présence de faible concentration d’O2 (2-10%).
- respiration aérobie
- Activités enzymatiques essentielles sensibles à l’O2
Qu’est-ce qu’une bactérie psychrophile?
- Peuvent croître entre 0-20°C
- Optimum: 10-15°C
- Minimum: -20 °C
- Localisation: Océans, glace, neige, Lac Deep (Antarctique)
Qu’est-ce qu’une bactérie psychrotrophe?
- Peuvent croître entre 20-30°C
- psychrotolérants, psychrophiles facultatifs
- Croissance lente: 0-20°C
Qu’est-ce qu’une bactérie mésophile?
- Peuvent croître entre 20-45°C
- Pathogènes humains 37°C
- Pathogènes aviaires 42°C
Qu’est-ce qu’une bactérie thermophile?
- Peuvent croître entre 45-85°C
- Optimum: 50-60°C
- Localisation: Sources chaudes, fumier
Qu’est-ce qu’une bactérie thermophile extrême?
- Peuvent croître > 85°C
- Pyrodictyum 110°C
- Souche 121: 121-130°C (Geogemma barossii)
- Mort si T°< 80°C
- Localisation: Cheminées hydrothermales
Quel est l’objectif d’un milieu de culture?
Augmenter la population
Qu’est-ce qu’un prérequis d’un milieu de croissance?
Stérilité du milieu de culture
Quels sont les deux types de cultures?
- Pure
- Mixte
Qu’est-ce qu’un milieu de culture pure?
- Un seul type de microorganisme
- Population de microorganismes où tous les individus ont les mêmes caractéristiques.
Qu’est-ce qu’un milieu de culture mixte?
- Plusieurs microorganismes
- Pour observer les interactions (inhibition, compétition, synergisme)
- ≠ contamination
Quelles sont les composantes d’un milieu de culture?
- Tous les éléments nécessaires, en quantités suffisantes, pour permettre la croissance (sources d’énergie et de carbone; facteurs de croissance)
Qu’est-ce qu’un facteur de croissance?
Précurseurs essentiels qui ne peuvent pas être synthétisés par la bactérie d’intérêt.
- Vitamines
- Acides aminés
- purines et pyrimidines
Quelles sont les caractéristiques des milieux de culture liquides?
- Culture en bouteilles, tubes, fermenteurs
- Bouchon ou ouate
- Croissance ⇒ trouble
- Population ⇑⇑⇑
Quelles sont les caractéristiques des milieux de culture solides (gélosés)?
- Plats de Petri
- Permettent les échanges gazeux
- Agents gélifiants: Agar (0.5 - 1.5%)
- Croissance ⇒ colonies
- Séparation physique des populations différentes
- Si bactéries dégradant l’agar, gel de silice
Vrai ou faux: les milieux de cultures liquides et solides n’utilisent pas les mêmes éléments nutritifs?
Faux. Ils sont identiques.
Quelles sont les caractéristiques de l’agar qui en font un milieu de culture idéal?
- Solubilisation 100°C, gélification 45°C
- Resolubilisation 100°C
- Non dégradé par la majorité des microorganismes
Qu’est-ce que la stérilisation?
L’élimination des microorganismes viables (incluant les endospores).
Quelles sont les différentes techniques de stérilisation?
- Chaleur
- Chaleur humide
- Radiations ionisantes
- Filtration
- Substances chimiques
Donnez deux exemples de conséquences de contamination d’un milieu stérile.
- Chirurgie = infection
- Expérience = interprétation des résultats?
Décrivez la technique de stérilisation suivante: chaleur.
- Flamme (Bec Bunsen, 1275°C)
- Fil à boucle
- Manipulations à proximité
- Champs stérile
Décrivez la technique de stérilisation suivante: chaleur sèche.
- Four à air chaud
- 160-170°C, 2-3 hres
- Verreries, pipettes, objets de métal
- À la sortie ⇒ conserver la stérilité
- Four micro-ondes ≠ stérilisation
Décrivez la technique de stérilisation suivante: chaleur humide.
- pénétrante, perte de viabilité des endospores
- Autoclave ⇒ vapeur d’eau
- 121°C, pression 1 kg/cm2
- 15 minutes, n.b. si volume ⇑ temps ⇑
- Préparations de liquides thermorésistants, conserves
Décrivez la technique de stérilisation suivante: radiations ionisantes gamma.
⇒ dommages à l’ADN
- pénétrants
- Objets à usage unique: pipettes, pétris (plastiques thermosensibles)
- Conserves, épices
- Installations : parois couvertes de plomb
Décrivez la technique de stérilisation suivante: radiations ionisantes UV.
⇒ dommages à l’ADN
- non pénétrants
- Surfaces
- Enceintes stériles (enceintes de biosécurité)
- Usine de traitement d’eau (pas stérilisation, seulement diminuer nombre de micro-organismes)
Décrivez la technique de stérilisation suivante: filtration.
- Filtres de nitrocellulose
- 0.22-0.45 μ
- Rétention des bactéries (pas les virus, trop petits)
- Liquide thermosensibles (Sérum, vitamines, antibiotiques)
Décrivez la technique de stérilisation suivante: substances chimiques.
- Gaz stérilisants
- Oxyde d’éthylène (+O2 ⇒ explosif)
- Ozone (neurotoxique)
- Enceintes hermétiques
- Instruments chirurgicaux (Cathéters, prothèses, laparoscope)
Vrai ou faux: La stérilisation est une étape facultative pour les milieux et les instruments.
Faux.
