Nutrition et croissance des microorganismes Flashcards
Qu’est-ce que la croissance des microorganismes?
La croissance est définie par un accroissement du nombre de cellules ou de la masse cellulaire totale.
Chez la plupart des procaryotes, jusqu’où la croissance d’une cellule se poursuit-elle?
Chez la plupart des procaryotes, la croissance d’une cellule se poursuit jusqu’à sa division en deux nouvelles cellules par fission binaire (scissiparité).
Comment est la courbe de croissance microbienne?
La courbe de croissance d’une population bactérienne se développant dans un milieu de culture liquide (système fermé; en ‘batch’ ou discontinue) peut être représentée par le log 10 de la concentration bactérienne (bact./ml) en fonction du temps d’incubation (heures).
Quelles sont les 4 phases observables dans une courbe de croissance microbienne?
4 phases de croissance :
-latence
-exponentielle
-stationnaire
-de mortalité
Décrire la phase de latence. Sa durée dépend de quoi (2)?
-Phase d’adaptation dans laquelle il n’y a aucune division cellulaire
-La durée de la phase de latence varie en fonction :
—>de l’âge des bactéries
—>de l’origine (composition, température du milieu)
Décrire la phase de croissance exponentielle (log) (ce que c’est, la population, la durée, relation existante).
-Accélération de la croissance des bactéries ainsi que de la division cellulaire
- Les microorganismes se développent et se divisent à la vitesse maximale
- La population est uniforme (propriétés chimiques et physiologiques)
- La phase de croissance exponentielle est de courte durée…
- Relation entre la concentration des nutriments et la croissance
Décrire la phase stationnaire (comment varie le nombre de microorganismes + causes (2)).
- Le nombre total de microorganismes viables reste constant (Équilibre entre division et mort cellulaire) (109 cellules/ml)
Causes :
-Limitation des nutriments
-Accumulation de déchets toxiques, acidité
Décrire la phase de mortalité (comment varie le nombre de microorganismes + causes (3)).
-Arrêt de la division cellulaire
-Le nombre de bactéries viables ou cultivables diminue de façon constante en fonction du temps
Causes :
- Dommages irréparables conduisant à une perte de viabilité
- Réponse génétique déclenchée (Mort cellulaire programmée)
- Formation de cellules viables non cultivables (VNC) (dormance)
Quelles sont les méthodes directes de mesure de la croissance des microorganismes (3)?
-Décompte total des microorganismes (dépend de la taille)
-Décompte des unités viables (capable de se reproduire)
-Méthode des filtres de cellulose
Lors de la méthode décompte total des microorganismes, quels sont les outils utilisés (2) et quels microorganismes sont observés à l’aide de quoi?
-Compteur de cellules Coulter et Cytomètre de flux (protistes, levures et cellules mammifères)
- Chambre de comptage observée au microscope
• Hémocytomètre : Les levures et cellules mammifères
• Cellule de Petroff-Hausser : Les bactéries
Qu’est-ce qu’un hémocytomètre vs une cellule de Petroff-Hausser (dimensions, cellules/ml)?
Hémocytomètre :
-Dimensions: 0.1cm x 0.1cm x 0.01cm = 1/10000 cm3
-Cellules/ml: 10000 x cellules comptées x facteur de dilution
Cellule de Petroff-Hausser :
-Dimensions : 10 fois plus petit que l’hémocytomètre -Cellules/ml: 100000 x cellules comptées x facteur de dilution
Par rapport au décompte total des microorganismes, quels sont les avantages de cette méthode (4)? Et ses inconvénients (2)?
Avantages :
- facile à utiliser
- rapide
- peu coûteux
- informations sur la taille/morphologie des microorganismes
Inconvénients :
- densité microbienne élevée (petit volume)
- décompte des cellules mortes et vivantes
- Il existe maintenant des kits commerciaux permettant de distinguer les cellules mortes et vivantes (Live/Dead BacLight Bacterial Viability Kit)
Quel est le principe de la méthode décompte des unités viables? Quels sont les deux types d’unités que l’on peut retrouvé avec cette méthode?
-Méthode de dilutions en milieu liquide et d’étalement sur gélose
- Méthode des filtres de cellulose
Types retrouvés :
- Unités Formant des Colonies (UFC)
- cellules Viables Non Cultivables (VNC)
Par rapport au décompte des unités viables, quels sont les avantages de cette méthode (1)? Et ses inconvénients (1)?
Avantages :
- les colonies proviennent seulement des cellules vivantes capables de se reproduire
Inconvénients :
-Amas de cellules = 1 colonie
Quels nombres est un résultats significatifs quand la méthode utilisée est le décompte des unités viables?
Résultat significatif entre 30-300 colonies
Qu’est-ce que la méthode des filtres de cellulose?
L’échantillon est passé sur un filtre de cellulose dont la porosité retient les micro-organismes.
Quelles sont les méthodes indirectes pour la mesure de la croissance des microorganismes (2)?
-Mesure de l’activité
-Mesure de la masse cellulaire
Qu’est-ce que la méthode de mesure de l’activité?
En mesurant la consommation de substrats (C, N2, O2 ou d’un facteur spécifique de croissance), la concentration des constituants cellulaires (ATP, FAD ou FMN, ADN, protéines) ou l’excrétion de certains produits (CO2 ou NH3), il est possible d’évaluer la concentration microbienne d’un échantillon.
Quelles sont les deux façons d’utiliser la méthode de la mesure de la masse cellulaire?
- Poids sec :
• Récolte des micro-organismes (filtration sur membrane)
• Lavage + dessiccation (100 à 110oC)
• Pesée (toutes les bactéries, mortes ou vivantes sont pesées)
• Valeurs exprimées en g/L
• Valeurs exprimées en cellules/ml (nécessite un décompte
cellulaire avant de récolter les bactéries) - Turbidité par la densité optique (D.O.) : Turbidimétrie
Qu’est-ce que la turbidimétrie?
Évaluation de la concentration cellulaire à l’aide de sa densité optique [D.O.] (absorption lumineuse) à une certaine longueur d’onde (Ex 600 nm).
Vrai ou faux : Dans une certaine limite (106/ml < [ ] < 108/ml), la D.O. d’une suspension microbienne est inversement proportionnelle à sa concentration cellulaire.
Faux : Dans une certaine limite (106/ml < [ ] < 108/ml), la D.O. d’une suspension microbienne est directement proportionnelle à sa concentration cellulaire.
Que doit-on faire pour évaluer la concentration microbienne d’une suspension inconnue?
On doit préalablement établir à l’aide d’un spectrophotomètre une courbe de référence pour des concentrations microbiennes connues.
Qu’est-ce que le temps de génération ou de doublement (g)? Quelle est son expression mathématique?
Intervalle de temps entre deux divisions cellulaires successives.
g = t/n
—> t = temps
—> n = nombre de générations
Qu’est-ce que le taux de croissance (k)? Quelle est son expression mathématique?
Nombre de générations par unité de temps (inverse du temps de génération).
k = n/t
—> n = nombre de divisions
—> t = temps
Qu’est-ce que le nombre de générations (n)? Quelle est son expression mathématique?
n = (logNt - logNo)/log2
—> Nt = nombre de cellules au temps t
—> No = nombre initial de cellules de la population
Quelles sont les caractéristiques de la culture continue/ouvert (5)?
• Apport de nutriments
• Élimination des déchets
• La phase de croissance exponentielle est maintenue sur une longue période
• Concentration constante de la biomasse
• Il y a 2 types : Chémostat et turbidostat
Chémostat vs turbidostat
– Chémostat : Apport constant de nutriments à la même
vitesse que le milieu est éliminé
– Turbidostat : vitesse de dilution déterminée par la densité
À quoi servent les milieux de culture?
Préparations utilisées pour réaliser la croissance, le transport ou la conservation des microorganismes.
Quelles sont les caractéristiques des milieux de culture (3)?
• Leurs compositions varient à l’infini
• Doivent respecter les exigences nutritives des micro-organismes
• La composition précise d’un milieu de culture dépend de l’espèce à cultiver
Quels sont les 2 types de milieux de culture? Leur composition?
1) Liquides: bouillons de culture (produisent une suspension microbienne)
2) Solides:
- Même composition que les bouillons, sauf qu’on ajoute de l’agar à 1-2% (produisent des colonies microbiennes)
Qu’est-ce que l’agar?
Polysaccharide extrait d’une algue rouge et utilisé comme agent gélifiant (non métabolisé par les microorganismes).
Les types de milieux de culture sont classés selon quoi (2)?
1) Classés selon la composition :
-synthétique ou empirique
2) Classés selon l’usage :
-sélectif ou différentiel (ou les deux)
Expliquer les milieux synthétiques/définis vs empiriques/complexes.
1) Synthétiques ou définis :
-composition chimique entièrement connue
-Milieux pauvres permettent la croissance de seulement certains microorganismes (source de C, N, S, etc…)
2) Empiriques ou complexes :
-composition chimique indéterminée (peptone, extrait de levure)
-Milieux riches permettent la croissance d’une grande variété de microorganismes
Quels sont les types de milieux selon l’usage (3)?
-Milieux de base ou de propagation
-Milieux sélectifs
-Milieux différentiels
Décrire les milieux de base ou de propagation.
Permettent la croissance de la plupart des microorganismes.
Décrire les milieux sélectifs.
Contiennent des composés qui inhibe de façon sélective la croissance de certains microorganismes sans en affecter d’autres.