Module 4: Nutrition et culture des cellules bactériennes Flashcards

1
Q

Quels sont les 12 macroéléments?

A

C, H, O, N, P, S, K, Mg, Ca, Fe, Na, Cl

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Q

Qu’est-ce la concentration minimale requise des macroéléments?

A

10^-4 M

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Q

Quelle est la conséquence de l’absence d’un macroélément?

A

Il y a absence de croissance.

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4
Q

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.

A

Vrai.

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Q

Quel est le rôle du K (macroélément)?

A
  • Principal cation inorganique
  • Cofacteur d’enzymes
  • Synthèse protéique
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6
Q

Quel est le rôle du Mg (macroélément)?

A
  • Cofacteur d’enzymes
  • Chlorophylle et bactériochlorophylle
  • Intégrité membranaire
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7
Q

Quel est le rôle du Ca (macroélément)?

A
  • Cofacteur d’enzymes: protéases, amylases

- Dipicholinate de Ca

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8
Q

Quel est le rôle du Fe (macroélément)?

A
  • Cytochromes et autres protéines

- Impliqué dans la bioénergétique

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9
Q

Quel est le rôle du Na (macroélément)?

A
  • Pour transport membranaire

- Important pour les bactéries marines

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10
Q

Quel est le rôle du Cl (macroélément)?

A
  • Principal anion inorganique

- Intégrité électrostatique

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11
Q

Quels sont les 8 éléments mineurs?

A

Zn, Mn, Mo, Se, Co, Cu, Ni, W

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12
Q

Vrai ou faux: la concentration requise des bioéléments mineur est présente dans l’eau.

A

Vrai.

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13
Q

Quel est le rôle du Zn (élément mineur)?

A
  • Polymérases ADN, ARN

- Alcool déshydrogénase

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14
Q

Quel est le rôle du Mn (élément mineur)?

A
  • Super oxide dismutase (SOD)

- Photosystème II (cyanobactéries)

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15
Q

Quel est le rôle du Mo (élément mineur)?

A
  • Fixation du N2: nitrogénases
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16
Q

Quel est le rôle du Se (élément mineur)?

A
  • Biosynthèse a.a. Se-Cys
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17
Q

Quel est le rôle du Co (élément mineur)?

A
  • Biosynthèse a.a. (glu), vitamine B12
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18
Q

Quel est le rôle du Cu (élément mineur)?

A
  • Super oxide dismutase

- La bioénergétique

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19
Q

Quel est le rôle du Ni (élément mineur)?

A
  • Déshydrogénase
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20
Q

Quel est le rôle du W (élément mineur)?

A
  • Déshydrogénase
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21
Q

Vrai ou faux: la minorité des bioéléments sont assimilés sous la forme de sels inorganiques.

A

Faux. La majorité.

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22
Q

Comment est le soufre assimilé?

A

SO4 (2-) ou S2O3 (1-)

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23
Q

Quelles sont les exceptions d’assimilation de soufre?

A
  • Certaines archées sont méthanogènes et vont utiliser le H2S comme source.
  • Autre bactéries vont utiliser des acides aminés (Cys et Met
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24
Q

Comment est l’azote assimilé?

A

NH3

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25
Q

Quelles sont les exceptions d’assimilation d’azote?

A
  • Bactéries fixatrices d’azote N2 ⇒ NH3

- Autres bactéries: acides aminés

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26
Q

Comment le carbone, l’oxygène et l’hydrogène sont-ils assimilé?

A

Matière organique et l’eau

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27
Q

Quelles sont les exceptions d’assimilation de carbone, d’oxygène et d’hydrogène?

A

Autotrophes: CO2 ⇒ matière organique avec le cycle Calvin-Benson

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28
Q

Vrai ou faux: Tous les composés organiques naturels sont dégradés par des microorganismes.

A

Vrai.

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29
Q

En quoi sont transformés les éléments nutritifs?

A
  • Matériel cellulaire

- Énergie

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30
Q

Qu’est-ce que le métabolisme?

A

Ensemble de réactions biochimiques cellulaires.

Catabolisme + Anabolisme

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31
Q

Qu’est-ce que le catabolisme?

A

Nutriments ⇒ métabolites

Transformation ⇒ production d’énergie

32
Q

Qu’est-ce que l’anabolisme?

A

Intermédiaires + énergie = biosynthèse des macromolécules = matériel cellulaire

33
Q

Comment est l’énergie utilisée dans une cellule?

A
  • 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&raquo_space; ext ; [H+] int &laquo_space;ext)
34
Q

La classification des organismes se fait selon quels types trophiques?

A
  • Sources d’énergie

- Sources de carbone

35
Q

Quelles sont les sources d’énergie?

A

Lumière ⇒ phototrophes

Chimique ⇒ chimiotrophes

36
Q

Quelles sont les sources de carbone?

A
  • CO2 ⇒ autotrophes

- Matière organique ⇒ hétérotrophes (organotrophes)

37
Q

Donnez un exemple d’un photoautotrophe.

A

Cyanobactéries

38
Q

Donnez un exemple d’un chimioautotrophe (Chimiolithotrophes).

A

Thiobacillus

39
Q

Donnez un exemple d’un photohétérotrophe.

A

Bactéries vertes photosynthétiques

40
Q

Quelles sont les caractéristiques des bactéries qui ont la capacité de croître en présence d’O2

A
  • Métabolisme énergétique (phosphorylation oxydative/respiration aérobie)

Substrat ⇒ é ⇒ ⇒ ⇒ accepteur: O2

ATP, NADH, NADPH

  • Neutralisation des forme toxiques de l’O2 (radicaux libres)
41
Q

Qu’est-ce qu’une bactérie aérobie stricte?

A
  • Pas de croissance en absence d’O2
  • Respiration aérobie exclusivement
  • Accepteur final d’électrons: O2
42
Q

Qu’est-ce qu’une bactérie anaérobie stricte?

A
  • 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
43
Q

Vrai ou faux: Pour les organismes à aérobie stricte une concentration d’O2 plus élevée que 20% fait croître plus rapidement.

A

Faux: Croissance ⇓ si [O2] > 20%

44
Q

Quel est le rôle de la catalase dans l’anaérobie stricte?

A

2 H2O2 ⇒ 2H2O + O2

45
Q

Quel est le rôle de la peroxidase dans l’anaérobie stricte?

A

H2O2 + NADH + H+ ⇒ 2H2O + NAD+

46
Q

Qu’est-ce qu’une bactérie anaérobie facultative?

A
  • Croissance en présence ou absence d’O2
  • Respiration ou fermentation (Métabolisme le + rentable)
  • SOD +, Catalase/Peroxidase +
47
Q

Qu’est-ce qu’une bactérie aérotolérante?

A
  • Croissance en présence ou absence d’O2
  • Fermentation exclusivement
  • SOD +, Catalase/Peroxidase +
48
Q

Qu’est-ce qu’une bactérie microaérophile?

A
  • Croissance exclusivement en présence de faible concentration d’O2 (2-10%).
  • respiration aérobie
  • Activités enzymatiques essentielles sensibles à l’O2
49
Q

Qu’est-ce qu’une bactérie psychrophile?

A
  • Peuvent croître entre 0-20°C
  • Optimum: 10-15°C
  • Minimum: -20 °C
  • Localisation: Océans, glace, neige, Lac Deep (Antarctique)
50
Q

Qu’est-ce qu’une bactérie psychrotrophe?

A
  • Peuvent croître entre 20-30°C
  • psychrotolérants, psychrophiles facultatifs
  • Croissance lente: 0-20°C
51
Q

Qu’est-ce qu’une bactérie mésophile?

A
  • Peuvent croître entre 20-45°C
  • Pathogènes humains 37°C
  • Pathogènes aviaires 42°C
52
Q

Qu’est-ce qu’une bactérie thermophile?

A
  • Peuvent croître entre 45-85°C
  • Optimum: 50-60°C
  • Localisation: Sources chaudes, fumier
53
Q

Qu’est-ce qu’une bactérie thermophile extrême?

A
  • Peuvent croître > 85°C
  • Pyrodictyum 110°C
  • Souche 121: 121-130°C (Geogemma barossii)
  • Mort si T°< 80°C
  • Localisation: Cheminées hydrothermales
54
Q

Quel est l’objectif d’un milieu de culture?

A

Augmenter la population

55
Q

Qu’est-ce qu’un prérequis d’un milieu de croissance?

A

Stérilité du milieu de culture

56
Q

Quels sont les deux types de cultures?

A
  • Pure

- Mixte

57
Q

Qu’est-ce qu’un milieu de culture pure?

A
  • Un seul type de microorganisme

- Population de microorganismes où tous les individus ont les mêmes caractéristiques.

58
Q

Qu’est-ce qu’un milieu de culture mixte?

A
  • Plusieurs microorganismes
  • Pour observer les interactions (inhibition, compétition, synergisme)
  • ≠ contamination
59
Q

Quelles sont les composantes d’un milieu de culture?

A
  • Tous les éléments nécessaires, en quantités suffisantes, pour permettre la croissance (sources d’énergie et de carbone; facteurs de croissance)
60
Q

Qu’est-ce qu’un facteur de croissance?

A

Précurseurs essentiels qui ne peuvent pas être synthétisés par la bactérie d’intérêt.

  • Vitamines
  • Acides aminés
  • purines et pyrimidines
61
Q

Quelles sont les caractéristiques des milieux de culture liquides?

A
  • Culture en bouteilles, tubes, fermenteurs
  • Bouchon ou ouate
  • Croissance ⇒ trouble
  • Population ⇑⇑⇑
62
Q

Quelles sont les caractéristiques des milieux de culture solides (gélosés)?

A
  • 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
63
Q

Vrai ou faux: les milieux de cultures liquides et solides n’utilisent pas les mêmes éléments nutritifs?

A

Faux. Ils sont identiques.

64
Q

Quelles sont les caractéristiques de l’agar qui en font un milieu de culture idéal?

A
  • Solubilisation 100°C, gélification 45°C
  • Resolubilisation 100°C
  • Non dégradé par la majorité des microorganismes
65
Q

Qu’est-ce que la stérilisation?

A

L’élimination des microorganismes viables (incluant les endospores).

66
Q

Quelles sont les différentes techniques de stérilisation?

A
  • Chaleur
  • Chaleur humide
  • Radiations ionisantes
  • Filtration
  • Substances chimiques
67
Q

Donnez deux exemples de conséquences de contamination d’un milieu stérile.

A
  • Chirurgie = infection

- Expérience = interprétation des résultats?

68
Q

Décrivez la technique de stérilisation suivante: chaleur.

A
  • Flamme (Bec Bunsen, 1275°C)
    • Fil à boucle
    • Manipulations à proximité
    • Champs stérile
69
Q

Décrivez la technique de stérilisation suivante: chaleur sèche.

A
  • 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
70
Q

Décrivez la technique de stérilisation suivante: chaleur humide.

A
    • 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
71
Q

Décrivez la technique de stérilisation suivante: radiations ionisantes gamma.

A

⇒ dommages à l’ADN

  • pénétrants
  • Objets à usage unique: pipettes, pétris (plastiques thermosensibles)
  • Conserves, épices
  • Installations : parois couvertes de plomb
72
Q

Décrivez la technique de stérilisation suivante: radiations ionisantes UV.

A

⇒ 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)
73
Q

Décrivez la technique de stérilisation suivante: filtration.

A
  • Filtres de nitrocellulose
  • 0.22-0.45 μ
  • Rétention des bactéries (pas les virus, trop petits)
  • Liquide thermosensibles (Sérum, vitamines, antibiotiques)
74
Q

Décrivez la technique de stérilisation suivante: substances chimiques.

A
  • Gaz stérilisants
  • Oxyde d’éthylène (+O2 ⇒ explosif)
  • Ozone (neurotoxique)
  • Enceintes hermétiques
  • Instruments chirurgicaux (Cathéters, prothèses, laparoscope)
75
Q

Vrai ou faux: La stérilisation est une étape facultative pour les milieux et les instruments.

A

Faux.