Nutrition et culture des cellules bactériennes Flashcards
Quelle est la forme de croissance prédominante des mo?
En biofilms
Vrai ou faux: les oligoéléments (éléments mineurs) sont moins importants à la croissance que les macroéléments
Faux, ils sont tout aussi importants, seulement besoin en moins grande quantité
Que sont les macroéléments?
« CHNOPS » + K, Mg, Na, Cl, Ca et Fe
Quel macroélément sert aux organismes photosynthétiques?
Mg
Quel est le principal cation inorganique (aussi impliqué dans la synthèse protéique)
K
Quel est le principal anion inorganique
Cl
Quel macroélément est impliqué dans le transport membranaire?
Na
Quel macroélément sert de cofacteur pour les protéases et les amylases?
Ca
Quel macroélément est impliqué dans la production d’énergie et dans les cytochromes?
Fe
Que se passe-t-il en absence d’un macroélément?
Absence de croissance (donc absolument nécessaires)
Que sont les oligoéléments?
Zn, Mn, Mo, Se, Co, Cu, Ni, W
Quel oligoélément est impliqué dans les polymérases d’ADN/ARN?
Zn (doigts de zinc)
Quel est le rôle de la SOD et quels oligoéléments sont impliqués dans sa fonction?
Rôle: transformer le O2- en peroxyde (H2O2) pour protéger contre dommages oxydatifs
Oligoléléments: Mn et Cu
Sous quelle forme les bioéléments sont-ils majoritairements assimilés?
Sels inorganiques (sauf CHNOS)
Sous quelle forme est assimilé le soufre?
SO4 2- ou S2O3 2-
Quelles bactéries n’assimilents pas le soufre avec du SO4 2-?
Archaebactéries méthanogènes (source: H2S)
Quelles bactéries assimilent l’azote sous forme N2 et pourquoi?
Bactéries fixatrices d’azote (rhizobium et azotobacter) parce que ce sont elles qui transforment le N2 et NH3 (forme sous laquelle la majorité dans bactéries assimilent l’azote)
Comment les autotrophes assimilent le carbone?
Ils utilisent du carbone inorganique (CO2) pour le transformer en matière organique (glucose) par le cycle de Calvin-Benson
En quoi sont transformés les éléments nutritifs?
- Matériel cellulaire
- Énergie
De quoi est composée la cellule bactérienne?
- Protéines
- ADN, ARN
- Polysaccharides
- Lipides
- Sels, intermédiaires, précurseurs (4%)
Identifie 2 molécules de type polysaccharidique d’une bactérie gram +
- Peptidoglycane
- Acide téichoïque
Nomme une molécule polysaccharidique chez les bactéries à gram -
Lipopolysaccharides (LPS)
Quel type de macromolécule possède la plus grande diversité moléculaire ?
Protéines
Qu’est-ce que le catabolisme et à quoi sert-il?
C’est la réaction qui dégrade les nutriments en précurseurs pour la production d’énergie (produit ATP)
Qu’est-ce que l’anabolisme?
C’est la biosynthèse des macromolécules pour fabriquer le matériel cellulaire à partir d’intermédiaires et d’énergie (utilise ATP)
À quelles fins la bactérie utilise-t-elle l’énergie produite par catabolisme?
- Biosynthèse + polymérisation (précurseurs et macros)
- Transport actif (nutriments + déchets)
- Motilité: vers ou s’éloigner
- Maintient balance osmotique (∆ de [ ])
Quelles sont les 2 catégories selon les sources d’énergies?
- Phototrophe (lumière)
- Chimiotrophe (chimique)
Quelles sont les 2 catégories selon les sources de carbone?
- Autotrophe (CO2)
- Hétérotrophe (organique)
Quelles sont les 4 catégories selon les sources de carbones ET selon les sources de lumière?
- Photoautotrophe
- Chimioautotrophe
- Photohétérotrophe
- Chimiohétérotrophe
Donne un exemple de photohétérotrophe
Bactéries vertes photosynthétiques
De quoi dépend la capacité à croître en présence d’oxygène?
- Métabolisme énergétique
- Neutralisation des formes toxiques d’O2
Qu’est-ce qu’un aérobie stricte?
AUCUNE croissance en absence d’O2
- Respiration aérobie seulement
- Accepteur final: O2
Qu’est-ce qu’un anaérobie stricte?
AUCUNE croissance en présence d’O2
- Fermentation
- Accepteur final: produit final de la fermentation
Pourquoi les anaérobies strictes ne peuvent pas croître en présence d’O2?
Car elles n’ont pas la machinerie nécessaire pour détoxifier le O2- (SuperOxyde Dismutase - SOD)
Comment la catalase et la peroxidase éliminent la toxicité de l’O2-?
Elles prennent du peroxyde (produit de la SOD) pour générer de l’eau
Vrai ou faux: les aérobies peuvent croître peut importe la concentration d’O2
Faux, si la [O2] excède 20%, il y aura trop de O2- et la croissance va s’arrêter
Que sont les anaérobies facultatives?
Elles n’ont pas de préférence pour l’environnement
- Croissance si absence ou présence d’O2
- Respiration ou fermentation
- SOD, catalase et peroxidase présentes
Quel type de bactérie a le métabolisme le plus rentable?
Anaérobies facultatives
Que sont les aérotolérantes?
Elles tolèrent l’O2
- Croissance même si présence d’O2 (car enzymes présentes)
- Mais fermentation uniquement
Que sont les microaérophiles?
Croissance exclusiement en présence de faibles concentrations d’O2 (2-10%)
- Respiration aérobie (obvi)
Dans un tube non mélangé ayant une zone oxygénée à la surface et une zone anoxique dans le reste du tube, de quoi la distribution des colonies d’anaérobies facultatifs aura l’air et pourquoi?
Il y aura des colonies partout dans le tube, mais elles seront plus concentrées dans la zone oxygénée, car la respiration cellulaire est plus rentable que la fermentation, donc si elles peuvent faire de la respiration, elles vont en faire.
Que sont les psychrophiles?
Croissance en milieu froids (0 à 20˚C, mais jusqu’à -20˚) ex: Antarctique
De quoi dépend la température de croissance des bactéries?
De la composition de ses membranes
Quelle est la différence entre les psychrotrophes et les psychrophiles?
Psychrotrophes: tolèrent le froid
- Croissance optimale: 20-30°C
- Peuvent avoir une croissance lente 0-20˚C
Que ce sont les mésophiles?
Méso = milieu, donc températures modérées (20-45˚)
ex:
- Pathogènes humains: 37˚
- Pathogènes aviaires: 42˚
Que ce sont les thermophiles?
« Aiment chaleur »
-(45-85ºC)
- Optimum: 50-60˚
- Sources chaudes, fumier
Où peut-on retrouver des thermophiles extrêmes?
Cheminées hydrothermales
Qu’arrive-t-il aux thermophiles extrêmes si la T˚ vient sous 80˚C?
Ils meurent
Comment l’eau reste liquide dans les cheminées hydrothermales si la température est supérieure à 100˚C?
Pression = 200-270 atm, donc Tébu augmente
À partir de __˚C, l’ATP fait de la __
-130 (ou 135)
- Thermolyse
Quel est le prérequis à faire un milieu de culture et quel est le but d’un milieu de culture?
- Prérequis: stérilité du milieu
- But: augmenter la population
Quel type de culture allons-nous utiliser si on veut établir un lien de causalité entre une maladie et un m.o.?
Culture pure: 1 seul type de m.o. (ont tt les mêmes caractéristiques)
Si on veut étudier les interactions entre m.o., quel type de culture allons-nous utiliser?
Culture mixte
Vrai ou faux: une culture mixte est différent d’une contamination
Vrai, car on connaît tous les m.o. qui y sont ajoutés.
Une contamination n’est pas prévue
Que sont des facteurs de croissance?
Précurseurs essentiels qui ne peuvent pas être synthétisés par la bactéries d’intérêt
- Vitamines
- Acides aminés
- Purines et pyrimidines (ADN)
Entre les milieux de croissances solides VS liquides, lequel produit la plus grande population?
Liquide: environ 15 Milliards de cellules/mL
Qu’est-ce que les plats de Pétri permettent?
Les échanges gazeux avec l’air ambiant en empêchant la contamination
Sous quelles formes les populations bactériennes apparaissent-elles dans les 2 types de milieu de culture?
- Liquide: forme des troubles
- Solide: forme des colonies
Quel est l’avantage d’utiliser de l’agar?
Il est non dégradé par la majorité des m.o. (si oui: silice)
Si on veut isoler une culture pure à partir d’un échantillon complexe, quel type de milieu de culture allons-nous utiliser?
Milieu solide (gélosé), car colonies distinctes
Pourquoi on utilise pas toujours la silice si elle n’est pas dégradée par aucun m.o.?
Car $$$
De quoi dépend la stérilisation par la chaleur?
- T˚
- Durée
- Humidité
- Nb + état des m.o.
Quelles sont les utilités de la stérilisation à la flamme?
- Stériliser instruments métalliques (fil à boucle)
- Créer un champs stérile autour
- 1275˚ (bunsen) = élimine toute vie (même endospores)
Comment stérilise-t-on des contenants avec la chaleur?
Avec de la chaleur sèche (four à air chaud)
À quelles fins l’autoclave est-il utilisé?
Stériliser des liquides thermorésistants
Comment stérilise-t-on les plastiques thermosensibles?
Avec des radiations ionisantes (rayons gamma, très pénétrants)
Nomme une sorte de radiation ionisantes non pénétrantes
Rayons UV
- désinfectent surfaces
- Usines de traitement des eaux
Comment stérilise-t-on les liquides thermosensibles comme les antibiotiques?
Par filtration sur nitrocellulose
Attention: les virus traversent le filtre, mais pas les bactéries
Vrai ou faux: un bon moyen de stérilisation pour un laparoscope serait les rayons gamma
Faux, les rayons gamma brisent l’électronique.
Bon moyen: gaz stérilisant
Comment stérilise-t-on les enceintes hermétiques et les instruments chirurgicaux ?
Gaz stérilisants: ozone + oxyde d’éthylène
À quoi sert l’enrichissement?
À augmenter la proportion du microorganisme d’intérêt
Si on veut enrichir des m.o. autotrophes, quelle source de carbone allons-nous utiliser?
CO2
Dans quel type d’environnement doit-on enrichir Caulobacter?
Dans un milieu oligotrophe (pauvre en nutriment), donc il faut diluer le milieu
Nomme 3 types de susbtances inhibitrices et ce qu’elles inhibent
- Violet de cristal (gram +)
- Alcool phényléthylique (gram -)
- Sels biliaires (gram +)
Explique la composition et la fonction du milieu MacConkey
- Violet de cristal: élimine gram +
- Sels biliaires: seules bactéries entériques à gram - survivent
- Rouge neutre (indique pH): permet de savoir s’il y a eu fermentation de lactose (oui = acide = rouge)
De quelle manière peut-on enrichir les endospores?
Avec un traitement à la chaleur (80˚C) - méthode physique
Comment peut-on enrichir Streptomyces?
Avec la dessiccation (capture de l’eau)
Comment peut-on encrichir des psychrotrophes?
Avec une température d’incubation très faible
Vrai ou faux: la membrane de nitrocellulose sert uniquement à stériliser des liquides thermosensibles
Faux, elle peut aussi servir d’enrichissement de bactéries plus petites que les pores - 0,22um (Treponema denticola)
Explique les méthodes d’enrichissement naturelles (biologiques)
On peut provoquer une infection expérimentale (ou elle peut être naturelle), car les liquides corporels sont stériles de manière générale. Donc, si on trouve un m.o. dans le sang (p.ex.), il s’agit probablement d’une culture pure, puisqu’il n’y a pas d’autres m.o. qui peuvent être présents.
Les nodules sur les plantes sont une forme de _
Symbiose: Rhizobium fourni l’azote à la plante et la plante lui fourni le carbone
La popoulation est _ dans une culture pure (et pourquoi?)
Homogène, car la reproduction est asexuée (donc pas de mélange de gènes)
Vrai ou faux: une colonie isolée ne peut jamais être une culture pure
Faux, elle peut parfois l’être
Comment obtient-t-on une culture pure sur milieu gélosé?
Striations sur milieu gélosé: séries de stries successives pour avoir un épuisement quantitatif de la population
Nomme une limite de la striation sur milieu solide
Proportion faible de l’espèce d’intérêt
Comment obtient-ton une culture pure à partir d’un milieu liquide?
- Dilution séquentielles
- Étalement de la dernière dilution (en surface ou en profondeur)
Quelle est la différence entre un étalement en surface vs en profondeur?
- Surface: colonies à la surface de la gélose
- Profondeur: on met une 2e gélose (milieu dilué) sur la première gélose dans laquelle les colonies vont croître
Quel est l’intérêt de faire une étalement en profondeur?
Les colonnies envahissantes qui auraient pris toute la surface de la gélose vont être emprisonnées dans la 2e gélose et on va pouvoir avoir une séparation physique des colonies
Nomme un désavantage de l’étalement en profondeur
Bactéries thermosensibles ne peuvent pas être utilisées, car la gélose gélifie à 40 ˚C (chaud)
Comment peut-on savoir si les m.o. on un pigment hydrophobe ou non?
Si diffusion du pigment = hydrophile (car gélose = milieu aqueux)
Comment savoir si les m.o. font de l’hémolyse ?
Avec une gélose sang: si les m.o. détruisent les g. rouges, alors la gélose ne sera plus rouge autour des colonies
Quels sont les caractères culturaux des milieux liquides?
- Texture
- Distribution
- Qté de croissance cellulaire
Vrai ou faux: des chercheurs ont confirmé que E. coli avait un pigment vert
Faux, ils croyaient mais c’était dû à un oubli des techniques de bases de la microbiologie
Qu’est-ce qu’un biofilm?
Population de plusieurs espèces de m.o. enrobée d’une matrice extracellulaire dans laquelle les cellules adhèrent entre elles et/ou à une surface
Vrai ou faux: les biofilms peuvent croître dans un liquide
Vrai: « flocs » = agrégats microbiens en suspension dans un liquide
Quels sont les avantages des biofilms?
- Augmente accès aux nutriments
- Favorise la croissance
- Forme un microenvironnement
- Protège les cellules
Quelle est la différence entre les cellules planctoniques et sessiles?
- Planctoniques: suspension dans liquide + comportement unicellulaire
- Sessile: attachées + comportement pluricellulaire
Qu’est-ce que le quorum sensing?
Système de communication entre les bactéries pour former un biofilm: lorsqu’elles atteigne le quorum, elles produisent des molécules qui vont permettre de former le biofilm en se coordonnant.
Nomme 2 actions effectuées en conséquence au quorum sensing
- Production de nouveaux composés (fimbriae)
- Production de la matrice du biofilm
Quelles sont les 5 étapes de formation d’un biofilm?
- Attachement (réversible)
- Stabilisation de l’attachement (monocouche)
- Formation de micro-colonies (matrice)
- Maturation du biofilm (colonnes + canaux)
- Essaimage (dispersion + colonisation)
Quel type de surface et la plus efficace pour la formation de biofilms?
Plastiques (hydrophobes)
Vrai ou faux: l’attachement des cellules peut être infliuencé par la présence de glycocalix
Vrai
Pourquoi, selon leur position dans le biofilm, les cellules vont avoir différents états physiologiques ?
Car l’O2 et les nutriments sont en différentes qté. Ex: au centre = environnemen pratiquement anaérobie. Il y a + d’O2 et de nutriments en périphérie et de déchet au centre
Vrai ou faux: la taille d’un biofilm peut aller jusqu’à plusieurs mm
Vrai
Lors de quelle étape de la formation du biofilm y-a-t-il érosion et abrasion de la matrice ?
Lors de l’essaimage (5)
Qui sont les essaimeurs?
Cellules planctoniques
Vrai ou faux: lorsqu’il y a présence de bioflms, on doit diminuer la quantité d’antibiotiques
Faux, il faut l’augmenter, car l’antibiotique va moins diffuser donc il en faut plus pour arriver au même résultat
Nomme 3 conséquences liées à la protection des microorganismes dues aux biofilms
- Maladies parodontales
- Infections d’implants
- Protection contre le système immunitaire (phagocytes, NK, etc.)
Nomme 3 conséquences industrielles de la formation des biofilms
- Diminution du débit des liquides (aqueducs)
- Augmentation de la corrosion
- Utilisation de biocides
Est-ce qu’un bioflilm peut se développer à la surface d’une tube de rayon UV utilisé pour réduire la population microbienne dans un système de traitement d’eaux usées?
Ça dépend:
- Si bcp de radiations = peu de chances
- Si peu de radiations = possible
Peux-t-on inhiber la formation de biofilms?
Oui: Delisea pulchra - inhibiteur de quorum sensing (mais toxique chez mammifères donc impossible pour traitements thérapeutiques)
Comment Delisea pulchra inhibe la formation de biofilms?
Elle produit un ihnibiteur (molécule) qui empêche les cellules bactériennes de reconnaître qu’elles ont atteint un seuil (quorum) d’une certaine qté de cellules = ne produisent jamais de matrice
