Nutrition et croissance des microorganismes

Question 1

Quelles sont les 4 phases de croissance bactérienne ?

Answer 1

1. Phase de latence : phase d’adaptation dans laquelle il n’y a aucune division cellulaire. Varie en fonction de l’âge des bactéries et du milieu de culture.
2. Phase exponentielle : accélération de la croissance des bactéries. Courte durée. Population uniforme. Relation avec la concentration de nutriments.
3. Phase stationnaire : nombre constant de microorganismes (10^9 cellules par ml). Limitation des nutriments et accumulation de conditions défavorables (milieu s’acidifie).
4. Phase de mortalité : arrêt de la division cellulaire, diminution constante du nombre de bactéries. perte de viabilité, mort cellulaire programmée, formation de cellules viables non-cultivables.

Question 2

Quelles sont les méthodes directes pour mesurer la croissance bactérienne ?

Answer 2

Décompte total des microorganismes et décompte des unités viables.

Question 3

Pour le décompte total des microorganismes, quelles sont les différentes techniques possibles ? Quels sont les avantages et désavantages à utiliser cette méthode ?

Answer 3

Compteur Coulter : bactéries
Compteur de flux : protistes

Chambre de comptage au microscope :

• Hémocytomètre : levures et cellules de mammifères
• Cellule de Petroff -Hausser : bactéries.

Avantages : facile, peu couteux, donne des informations sur la taille et la morphologie des organismes.

Désavantages : besoins d’une densité élevée, pas de distinction entre les cellules mortes et vivantes à moins d’avoir un kit.

Question 4

Pour le décompte d’unités viables, quelles sont les différentes techniques possibles ? Quels sont les avantages et désavantages à utiliser cette méthode ?

Answer 4

Dilutions en milieu liquide et d’étalement sur gélose :
Filtres de cellulose : échantillon passé dans un filtre dont la porosité retient les microorganismes.

Avantages : les colonies proviennent seulement de cellules vivantes capables de se reproduire.

Désavantages : on considère qu’un amas de cellules = une colonie, mais parfois ce n’est pas exactement le cas.

Unités formant des colonies : UFC
Cellules viables non-cultivables : VNC

Résultats significatifs entre 30 et 300 colonies.

Question 5

Quelles sont les méthodes indirectes pour mesurer la croissance bactérienne ?

Answer 5

Mesure de l’activité métabolique bactérienne : en mesurant la consommation de substrat ou l’excrétion de certains produits.

Mesure de la masse cellulaire :
Poids sec : récolte, séchage et pesée.
Turbidité par densité optique : évalution de la concentration cellulaire à l’aide de la densité optique à une certaine longueur d’onde.

Question 6

Quelle est l’expression mathématique :

1. Du temps de génération/dédoublement
2. Du taux de croissance
3. Du nombre de générations

Answer 6

1. g = t/n ; (g: temps de génération/dédoublement, n: nombre de générations)
2. k = n/t (k : taux de croissance, n: nb de divisions)
3. n = (LogNt - LogNo)/Log2 ; (Nt: nb de cellules au temps t, No: nombre initial de cellules de la population)

Question 7

Qu’est-ce qu’une culture continue, et quels sont ses deux types ?

Answer 7

Élimination de la phase stationnaire par appart continu de nutriments et élimination des déchets = phase de croissance exponentielle est maintenue sur une longue période.

Chémostat : Apport constant de nutriments à la même vitesse que le milieu est éliminé.
Turbidostat: Vitesse de dilution déterminée par la densité.

Question 8

Quelles sont les deux classes de milieu de culture selon leur composition ?

Answer 8

Synthétique/défini : composition chimique connue, milieux pauvres permettant la croissance de microorganismes seulement.
Empirique/complexe : composition chimique non déterminée, enrichi. Favorise la croissance de certains microorganismes exigeants.

Question 9

Quelles sont les deux classes de milieu de culture selon leur usage ?

Answer 9

Sélectif : contiennent des composés qui inhibent la croissance de quelques microorganismes.
Différentiel : contiennent des composés qui permettent de déterminés la présence de caractères particuliers.
De base : permet la croissance de la plupart des microorganismes..

Question 10

Quels sont les besoins des bactéries lithotrophes ?
Et ceux des bactéries organotrophes ?

Comment les chimioorganotrophes et les chimiolithotrophes obtiennent-ils leur énergie ?

Answer 10

Matière inorganique réduite. Matière organique réduite.

En oxydant la matière.

Question 11

Sous quelle(s) formes(s) sont absorbés l’azote, le phosphate et le soufre par les bactéries ?

Answer 11

N2 (bactéries fixatrices), NH3 (nitrosomas), NH4 (nitrobacter), N organique, PO4, SO4 et S organique.

Question 12

Qu’est-ce qu’un prototrophe ?

Qu’est-ce qu’un auxotrophe ?

Answer 12

prototrophe : microorganisme de type sauvage du point de vue nutritionnel. Autonome, pouvant croitre sur un milieu minimal.

Auxotrophe : perte de capacité à synthétiser certains métabolites essentiels

Question 13

Par quelle équation mathématique peut-être définie l’activité de l’eau libre ?

Answer 13

Aw = pression partielle vapeur d’eau d’une solution / pression partielle vapeur d’eau pure

Question 14

Quelle enzyme accélère la réduction de l’oxygène ? Quelle enzyme peut transformer le peroxyde en eau et en oxygène ?

Answer 14

Superoxyde dismutase (SOD) et Catalase.

Question 15

Quels sont les trois façon de faire croitre les bactéries en anaérobiose ?

Answer 15

1. Bouillon au thioglycolate : créer une zone anoxique et une zone oxique.
2. Système GasPak : crée condition anaérobiques.
3. Chambre de travail anaérobique.

Question 16

Quelles sont les classes de microorganismes selon leur température maximale de croissance ?

Answer 16

Psychrophile : moins de 10
Psychrotrope : 20-30
Mésophile : 20-45
Thermophile : 55-65
Hyperthermophile : 80-133

Question 17

Quelles sont les classes de microorganismes selon leur pH optimal de croissance ?

Answer 17

Acidophile : 0-5,5
Neutrophile : 5,5-8,0
Alcalophile : 8,5-11,5

Bactéries préfèrent pH de 6-7 tandis que les mycètes préfèrent un pH à 5-6

Question 18

Quelles sont les classes de microorganismes selon leur réponse à la pression osmotique ?

Answer 18

Osmotolérantes : tolèrent une pression osmotique élevée (ex : champignons)
Osmophiles : ont besoins d’une pression osmotique élevée
Halophiles : nécéssitent une concentration de NaCl plus grande que 0,2M.

Certains composés osmocompatibles ou osmorégulateurs permettent d’ajuster l’activité de l’eau du cytoplasme sans nuire aux réactions biochimiques de la cellule : glycine, bétaïne, glycérol…