Nutrition et culture des cellules bactériennes (4) Flashcards
Quels sont les 3 critères de classification des bactéries?
- exigences alimentaires
- croissance en présence de O2
- température de croissance
Quelles sont les 2 classes de bioéléments pour les bactéries?
macroéléments (majeurs) et oligoéléments (mineurs)
Combien y’a-t’il de macroéléments?
12
Quels sont les macroéléments?
C, H, O, N, S, P, K, Mg, Ca, Fe, Na et Cl
Quels sont les 6 macroéléments qui sont les constituants majeurs du matériel cellulaire et qui représente 95% de la masse sèche de la matière de la cellule bactérienne?
C, H, O, N, S et P
Quel est le rôle du potassium (K)?
- principal cation inorganique
- cofacteur d’enzymes
- synthèse protéique (essentiels pour les ribosomes)
Quel est le rôle du magnésium (Mg)?
- cofacteur d’enzymes
- chlorophylle et bactériochlorophylle
- intégrité membranaire (séparation de 2 milieux hydrophiles)
Quel est le rôle du calcium (Ca)?
- cofacteur d’enzymes
- protéases, amylases
- dipicolinate de Ca
Quel est le rôle du fer (Fe)?
cytochromes et autres protéines impliquées dans la bioénergétique
Quel est le rôle du sodium (Na)?
- transport membranaire
- important pour les bactéries marines
Quel est le rôle du chlore (Cl)?
- principal anion inorganique
- intégrité électrostatique
Qu’arrive-t’il si un macroélément parmi les 12 est absent?
il y aura absence de croissance
Combien y’a-t’il d’oligoéléments?
8
Quels sont les oligoéléments?
Zn, Mn, Mo, Se, Co, Cu, Ni et W
Vrai ou faux: plus que l’organisme a d’oligoléments, mieux c’est?
Faux, en trop grande quantité ils peuvent devenir toxiques
Sous quelle forme chimique la majorité des bioéléments (majeurs et mineurs) sont-ils assimilés?
sels organiques
Quelle est l’exception à l’assimiliation sous forme de sels organiques?
S, N, C, H et O
Comment le soufre est-il assimilé?
SO4(-2) ou S2O3(-2)
exceptions: archaebactéries méthanogènes libèrent du méthane et utilisent le H2S comme source de soufre
Comment l’azote est-il assimilé?
NH3
exceptions: bactéries fixatrices d’azote (N2→NH3) et acides aminés
Comment le carbone, l’oxygène et l’hydrogène sont-ils assimilés?
- sources: matière organique, H2O
- exceptions: autotrophes
En quoi les éléments nutritifs sont-ils transformés?
matériel cellulaire et énergie
Quel est le % du poids humide d’une cellule bactérienne en eau?
70%
Quel est le % du poids sec d’une cellule bactérienne en macromolécules?
96%
Quel est le % du poids sec d’une cellule bactérienne en protéines (font parties des macromolécules)?
60%
Quelle est la diversité moléculaire des protéines dans une cellule bactérienne?
1100
Quelle est la définition du métabolisme?
- ensemble de réactions biochimiques cellulaires
- catabolisme + anabolisme
Qu’est-ce que le catabolisme?
Phase du métabolisme qui comprend les processus de dégradation des composés organiques, avec dégagement d’énergie (ATP, NADH et NADPH) et élimination des déchets.
Vrai ou faux: le catabolisme est l’unité de la biochimie?
Vrai
Qu’est-ce que l’anabolisme?
- Phase du métabolisme comprenant les phénomènes de biosynthèse (formation)
- intermédiaires + énergie → biosynthèse des macromolécules → matériel cellulaire
Quelles sont les 4 façons dont l’énergie est utilisée?
Biosynthèse et polymérisation:
- précurseurs
- macromolécules et structures cellulaires
Transport actif (contre gradient de []):
- [] des nutriments dans la cellule
- élimination des déchets métaboliques
Motilité:
- déplacement vers les nutriments
- éloignement des répulsifs
Maintien de la balance osmotique:
- [K+] int.»_space; ext.
- [H+] int. «_space;ext.
Quels sont les 2 types trophiques?
Sources d’énergie:
- lumière → phototrophe
- chimique → chimiotrophe
Sources de carbone:
- CO2 → autotrophe
- matière organique → hétérotrophe
Est-ce que les cellules bactériennes peuvent se nourrir de sources d’énergie et de sources de carbone en même temps?
Oui:
- photoautotrophes (cyanobactéries)
- chimioautotrophes (Thiobacillus)
- photohétérotrophes (bactéries vertes photosynthétiques)
- chimiohétérotrophes
Quels sont les 5 types de relations à l’oxygène?
- aérobies strictes
- anaérobies strictes
- anaérobies facultatives
- aérotolérantes
- microaérophiles
Qu’est-ce que l’aérobie stricte?
- pas de croissance en absence de O2, donc respiration aérobie exclusivement
- O2 est l’accepteur final d’électrons
Qu’est-ce que l’anaérobie stricte?
- pas de croissance en présence de O2
- utilise la fermentation → l’accepteur final d’e- est le produit final de la fermentation
- SOD, catalase et peroxidase sont absentes. donc il y aurait accumulation de substances toxiques si O2
Qu’est-ce que l’anaérobie facultative?
- croissance en présence ou absence d’O2 (mais mieux avec)
- respiration ou fermentation (la respiration est plus choisie)
- SOD et catalase/peroxidase présentes
Qu’est-ce que l’aérotolérance?
- croissance en présence ou absence d’O2 (tolère O2 mais l’utilise pas)
- juste fermentation
- SOD et catalase/peroxidase présentes
Que sont les microaérophiles?
- croissance exclusivement en présence de faible [] d’O2
- respiration aérobie
- activités enzymatiques essentielles sensibles au O2
Comment l’O2 peut-il être toxique?
- la forme toxique de l’O2 proveint des activités métaboliques
- la catalase et la peroxidase transforme l’O2 en substance moins toxique
- il y a une limite même pour les organismes anaérobiques: la croissance diminue si [O]2 > 20%
Quels sont termes pour appeler certains micro-organismes en fonctions de leur gamme de température?
- psychrophiles
- psychrotrophes
- mésophiles
- thermophiles
- thermophiles extrêmes
À quel température les psychrophiles croissent?
- entre 0˚-20˚ C
- optimum 10˚-15˚C
- sont retrouvés dans les océans, glace, neige
À quel température les psychrotrophes croissent?
- entre 20˚-30˚C
- croissance lente entre 0˚-10˚C
À quel température les mésophiles croissent?
- optimum 20˚-45˚C
- pathogènes humains: 37°C
- pathogènes aviaires: 42˚C
À quel température les thermophiles croissent?
- entre 45˚-85˚C
- optimum 50˚-60˚C
- prospèrent dans les sources chaudes et fumier
À quel température les thermophiles extrêmes croissent?
- en haut de 85˚C
- Pyrodictyum: 110˚C
- souche 121: 121˚-130˚C
- mort du micro-organisme si température < 80˚C
Quel est l’objectif et le pré-requis en milieux de culture?
- objectif: augmenter la population
- pré-requis: stérilité du milieu de culture (absence de mo.)
Quels sont les 2 types de cultures?
Pure:
- un seul type de mo
- population de mo où tous les individus ont les mêmes caractéristiques
Mixte:
- plusieurs mo
- interactions
- pas de contaminations
Quels sont les 2 éléments nécessaires à la composition d’un milieu de culture?
- sources d’énergie et de carbone
- facteurs de croissance
Que sont les facteurs de croissance?
- précurseurs essentiels qui ne peuvent pas être synthétisés par la bactérie d’intérêt
- vitamines, a.a., purines et pyrimidines
Quels sont les 2 sortes de milieux de culture?
liquide et solide
Qu’est-ce qu’un milieu de culture liquide?
- culture en bouteilles/tubes/fermenteurs
- bouchon ou ouate
- un signe croissance est l’apparition de trouble
Qu’est-ce qu’un milieu de culture solide (gélosé)?
- plats de Petri
- permettent les échanges gazeux
- agents gélifiants : agar (solubilisation à 100˚C, gélification à 45˚C, non dégradé par la majorité des mo, la croissance est en colonie)
Quelle est la solution pour les bactéries qui dégradent l’agar?
On peut utiliser un autre agent gélifiant, comme le gel de silice
Qu’est-ce que la stérilisation?
élimination de mo viables (incluant les endospores)
Quels sont les 4 moyens de stérilisation?
- chaleur (flamme, chaleur sèche, chaleur humide)
- radiations ionisantes (rayons 𝛾, rayons UV)
- filtration
- substances chimiques
Par quoi l’efficacité de la stérilisation par la chaleur est-elle influencée?
- température
- dureté
- humidité
- nombre/état des mo
Qu’est-ce que la stérilisation par chaleur avec flamme?
- Bunsen
- fil à boucle
- manipulations à proximité de la flamme de Bunsen, car création d’un champ stérile
Qu’est-ce que la stérilisation par chaleur sèche?
- four à air chaud (Pasteur)
- 160˚-170˚C, 2-3h
- verreries, pipettes, objets de métal
Qu’est-ce que la stérilisation par chaleur humide?
- autoclave (utilise des vapeurs d’eau)
- 121˚C, 15min. (si V ↑, temps ↑)
- perte de viabilité des endospores
- préparations de liquides thermorésistants
- conserves
Quel est le but d’utiliser des radiations ionisantes comme moyen de stérilisation?
Ils font des dommages à l’ADN
Qu’est-ce que la stérilisation par rayons 𝛾?
- rayons pénétrants
- objets à usage unique (pipettes, pétris)
- conserves, épices
Qu’est-ce que la stérilisation par rayons U.V.?
- rayons non-pénétrants
- usine de traitement de l’eau
Qu’est-ce que la stérilisation par filtration?
- filtres de nitrocellulose
- rétention des bactéries
- liquide thermosensibles
Qu’est-ce que la stérilisation par substances chimiques?
- gaz stérilisants
- oxyde d’éthylène et ozone
- instruments chirurgicaux
Entre la stérilisation par chaleur sèche et chaleur humide, laquelle est la plus efficace?
chaleur humide, beaucoup plus rapide
Pourquoi la stérilisation est-elle importante?
- elle est essentielle pour les milieux et les instruments
- empêche la contamination par d’autres mo (infections durant les chirurgies)
Qu’est-ce qu’une méthode d’enrichissement?
- ça sert à augmenter la proportion du mo d’intérêt
- elle doit tenir compte: proportions de l’espèce d’intérêt, sa vitesse de croissance, caractéristiques spécifiques/discriminantes
- chimiques, physiques et biologiques
Qu’est-ce qu’une méthode d’enrichissement chimique?
- nutriments ou sources d’énergie particulières au mo d’intérêt (source de carbone (cellulose, CO2), source d’azote (N2))
- milieu dilué
- substances inhibitrices (colorants, alcool phényléthylique, sels biliaires)
Qu’est-ce qu’une méthode d’enrichissement physique?
- traitement à la chaleur
- dessication
- température d’incubation
- taille cellulaire (filtre)
Qu’est-ce qu’une méthode d’enrichissement biologique?
- pathogénicité
- symbiose
Qu’est-ce qu’une culture pure?
- population de mo où tous les individus ont les mêmes caractéristiques
- provient de la multiplication d’une ou quelques cellules identiques (reproduction asexuée)
Qu’est-ce que la striation sur milieu gélosé?
- fait avec un fil à boucle
- séries de stries successives (stérilisation du fil entre les stries, épuisement quantitatif de la population)
- simple et économique
- limites: la proportion de l’espèce d’intérêt diminue
Quels sont les 2 types de dilutions séquentielles en milieu liquide suivies d’un étalement?
- en surface (direct à la surface du milieu)
- en profondeur (gélose de surface)
Qu’est-ce qu’un étalement en profondeur?
- pour les colonies envahissantes
- emprisonnées dans l’agar
- une deuxième couche d’agar + mo qui va se déposer sur la couche initiale d’agar
Quel est l’avantage et les limites de cette technique pour obtenir une culture pure?
- avantage: quantification
- limites: proportion de l’espèce d’intérêt diminue, bactéries thermosensibles
Quels sont les 4 caractères culturaux pour un milieu solide?
- caractéristique coloniales (taille, marge, élévation, texture, caractéristiques optiques, pigmentation, hémolyse, fluorescence)
- même milieu
- colonies isolées
- différences (contamination ou mutants?)
Quels sont les 3 caractères culturaux pour un milieu liquide?
- quantité de croissance cellulaire
- distribution
- texture
Aujourd’hui, est-ce qu’on étudie plus des cultures pures ou mixtes?
cultures mixtes pour voir les interactions
