Nutrition et culture microbienne Flashcards
Quelles sont les différentes façons de classifier les bactéries?
-Exigences alimentaires (types trophiques)
-Croissance en présence/absence d’O2
-Température de croissance
Quels sont les deux grands types d’élément nutritifs essentiels à la croissance des bactéries?
-Macroéléments
-Oligoéléments, éléments mineurs
Quels sont les 6 élément les plus importants? Quel pourcentage de la masse sèche de la cellule représentent-ils?
C,O,H,N,S et P. Ils représentent 95% de la masse sèche de la cellule
Quelle concentration de macroéléments la cellule a-t-elle besoin?
Environ 1X10^-4 M
La majorité des macroéléments et des oligoéléments vont être assimilés sous forme de sels organiques. Quelles sont les exceptions?
S,N,C,H et O (5 exceptions)
Vrai ou faux. L’absence d’un seul oligoélément ou d’un seul macroélément mène à une absence de croissance de la cellule bactérienne.
Vrai.
L’assimilation du soufre dans la cellule se fait sous quelle forme? Quelles sont les exceptions?
Sous forme de SO4 ^-2 ou S2O3 ^-3
Exceptions:
Archaebactéries méthanogènes: utilise le H2S pour produire du méthane (CH4)
Certaines autres bactéries vont utilisées la cystéine ou la méthionine comme source de soufre
L’assimilation de l’azote dans la cellule se fait sous quelle forme? Quelles sont les exceptions?
Sous forme de NH3.
Exceptions:
-Azotobacter et rhizobium, bactéries fixatrices d’azote, qui utilisent le N2 et qui le transforme en NH3
-Certaines bactéries vont utiliser des acides aminés
Vrai ou faux. L’azote représente 10% de la matière organique
Vrai.
L’assimilation de l’oxygène, du carbone et de l’hydrogène dans la cellule se fait sous quelle forme? Quelles sont les exceptions?
Sous forme de matière organique et H2O
Exceptions:
-Les organismes autotrophes utilisent le CO2 en le transformant en matière organique par le cycle de Kelvin-Benson
Quel est le pourcentage du poids sec de la composition bactérienne de chaque groupe moléculaire?
Macromolécule : 96% (protéine : 60%, ADN et ARN : 22%, lipides : 9%, polysaccharides : 5%)
Sels, intermédiaires métaboliques et précurseurs : 4%
Quel est le pourcentage du poids humide de la composition bactérienne de chaque groupe moléculaire?
Eau : 70%
Macromolécule : 26% (protéine : 15%, ARN : 5%, polysaccharides : 3%, lipides : 2%, ADN : 1% )
Sels, intermédiaires métaboliques et précurseurs : 4%
Quelle est la diversité moléculaire de chaque groupe de molécule présent dans la cellule?
Eau: 1
Macromolécules : ~1500 (protéine ~1100, ARN ~500, lipides : 4, polysaccharides : 2, ADN : 1)
Le métabolisme peut être séparer en deux sous-fonctions, lesquels?
Anabolisme et catabolisme
Quels sont les rôles du catabolisme?
-Dégrader les nutriments en métabolites intermédiaires (précurseurs)
-Transformation des éléments nutritifs afin de produire de l’énergie (ATP, NADH, NADPH)
Quels sont les rôles de l’anabolisme?
-Utilise les précurseurs pour faire du matériel génétique
-Utilise l’énergie produite pour faire du matériel génétique
-Utilise l’énergie produite pour d’autres utilisations
Quelles sont les 4 utilisations de l’énergie dans un organisme bactérien?
-Biosynthèse et polymérisation
-Transport actif
-Motilité
-Maintien de la balance osmotique
Pour quelle(s) fonction(s) l’utilisation de l’énergie est utilisée lors de la biosynthèse et la polymérisation?
-Les précurseurs ont besoin d’énergie
-La synthèse de macromolécules et des structures cellulaires
Pour quelle(s) fonction(s) l’utilisation de l’énergie est utilisée lors du transport actif?
-Permettre l’apport de nutriments à travers la membrane (contre le gradient de concentration)
-Élimination des déchets métaboliques
Pour quelle(s) fonction(s) l’utilisation de l’énergie est utilisée pour la motilité?
-Déplacement vers les nutriments ou fuir certaines substances toxiques
Pour quelle(s) fonction(s) l’utilisation de l’énergie est utilisée pour le maintien de la balance osmotique?
-Maintien des différentes concentration de nutriments à l’intérieur vs extérieur du cytoplasme
Quels sont les deux types de classification bactérienne selon les types trophiques?
-Sources d’énergie
-Sources de carbone
Comment se nomment les deux types d’organismes utilisant des sources d’énergie comme type trophique?
-Les phototrophes utilisent la lumière et la convertissent en énergie biochimique
-Les chimiotrophes utilisent différentes réactions chimiques afin de produire leur énergie
Comment se nomment les deux types d’organismes utilisant des sources de carbone comme type trophique?
-Les autotrophes utilisent le CO2 afin de produire de la matière organique
-Les hétérotrophes (organotrophes) utilisent la matière organique comme sources de carbone
La croissance des microorganismes en présence/absence d’O2 est en fonction de quoi?
-Métabolisme énergétique
-Neutralisation des formes toxiques d’O2
Quel est le principe de la respiration aérobie/phosphorylation oxidative ?
Utilise l’oxygène comme accepteur final d’électrons, permettant de produire de l’ATP, NADH et NADPH
Quelles enzymes sont-elles responsables de la neutralisation des formes toxiques de l’O2?
Le SOD: transformation des ions peroxydes en peroxyde (2 O2- + 2H+ -> H2O2 + O2 )
Puis, d’autres enzymes secondaires:
Catalase: transformation du peroxyde en molécules non toxiques pour l’organisme (2H2O2 -> 2H2O + O2)
Peroxidase: transformation du peroxyde en molécules non toxiques pour l’organisme (H2O2 + NADH + H+ ->2H2O + NAD+)
Quelles sont les 5 différents types d’organismes vivant en présence/absence d’O2?
Aérobies strictes, anaérobies strictes, anaérobies facultatives, aérotolérantes et microaérophiles
Que sont les aérobies strictes? Comment produisent-elles leur énergie?
Aucune croissance en absence d’O2
Respiration aérobie seulement: accepteur final d’électrons est l’O2. La production d’énergie est dépendante de la présence d’O2
Que sont les anaérobies strictes? Comment produisent-elles leur énergie?
Aucune croissance en présence d’O2
L’énergie est produite par fermentation: substrat -> é ->->-> accepteur final: produit final de fermentation (production d’ATP, NADH et NADPH)
Ces types d’organismes non pas la machinerie enzymatique pour l’élimination d’oxygène toxique: SOD, catalase et peroxydase, peu fonctionnelles ou absentes
Que sont les anaérobies facultatives? Comment produisent-elles leur énergie?
Croissance possible en présence ou en absence d’O2
Possibilité de faire la respiration aérobie ou fermentation (cependant, meilleure croissance en présence d’O2, puisque respiration aérobie est plus efficace)
Possèdent machinerie enzymatique permettant de neutraliser les formes toxiques d’O2
Que sont les aérotolérantes? Comment produisent-elles leur énergie?
Croissance possible en présence ou en absence d’O2
Elles font exclusivement la fermentation, aucune respiration aérobie, elles n’utilisent pas l’O2!
Elles possèdent la machinerie enzymatique pour neutraliser les formes toxiques d’O2
Que sont les microaérophiles? Comment produisent-elles leur énergie?
Croissance exclusivement en présence de faible concentration d’O2
Elles font exclusivement de la respiration aérobies, elles doivent être en présences d’O2
Leurs activités enzymatiques sont sensibles à l’O2
Elles possèdent la machinerie enzymatique permettant de neutraliser les formes toxiques d’O2, mais elles ne peuvent pas toutes les neutraliser
Quelles sont les 5 différents types d’organismes selon leur température de croissance?
Les psychrophiles, psychrotropes (psychrotolérants), mésophiles, thermophiles, thermophiles extrêmes
Que sont les psychrophiles? Leurs particularités?
Croissance entre 0-20°C, mais plus favorable entre 10-15°C. Ils sont étudiés par les exobiologistes afin de savoir si la vie est possible sur d’autres planètes. Exception: archaebactéries vivant dans le lac Deep en antarctique à une température de -20°C
Que sont les psychrotrophes?
Croissance entre 20-30°C, mais possibilité d’une croissance plus lente entre 0-20°C
Que sont les mésophiles?
Croissance entre 20-45°C
Les pathogènes humains sont mésophiles (37°C)
Les pathogènes aviaires sont aussi mésophiles (42°C)
Que sont les thermophiles? Où peut-on les retrouver?
Température entre 45-85°C, mais optimale entre 50-60°C
Ils sont retrouvés dans des sources d’eau chaudes et dans le fumier
Que sont les thermophiles extrêmes?
Croissance à une température supérieure à 85°C, mort si la température est sous 80°C.
Exemple: Pyrodictyum à 110°C et Geogemma barossi de 121-130°C présentes dans les cheminées hydrothermales
Quel est l’objectif du milieu de culture microbien?
Permettre l’augmentation d’une population microbienne afin de l’analyser
Quel est le pré-requis afin de faire la culture de micro-organismes?
La stérilisation!!! Permettant d’éradiquer des spores et assurer l’absence de microorganismes non-désirés
Quelle est la particularité du milieu de culture pure?
Permet d’étudier un seul type de microorganisme, où la population contient des individus ayant les mêmes caractéristiques
Quelle est la particularité du milieu de culture mixte?
Permet l’étude de plusieurs microorganismes en interaction les uns avec les autres. Cependant, il y a une plus grande possibilité de contamination
De façon générale, de quoi est composé un milieu de culture?
De sources d’énergie et de carbone. Il peut aussi avoir des facteurs de croissance, dépendamment des demandes nutritionnelles des microorganismes.
Quels sont les deux types de milieux de culture?
Les milieux liquides et les milieux solides (gélosés)
Dans quel(s) type(s) de contenant une culture microbienne peut être cultivée en milieu liquide?
Dans des bouteilles, des tubes ou des fermenteurs
Quelle peut être une caractéristique du milieu de culture liquide lorsqu’une population microbienne s’est dévelopée?
Le milieu peut devenir trouble, puisque la plupart des bactéries absorbent la lumière
Vrai ou faux. Dans un milieu de culture liquide, on utilise des bouchons ou des ouates afin de maintenir les microorganismes dans leurs tubes ou bouteilles.
Vrai! À noter que les bouchons ou ouates doivent être stériles
Dans quel(s) type(s) de contenant une culture microbienne peut être cultivée en milieu solide/gélosé?
Dans des plats de Petri
Quelle peut être une caractéristique bien spécifique au milieu de culture solide/gélosé?
Ce type de milieu permet les échanges gazeux
Explique brièvement les étapes (plus précisément les températures) de formation de l’agar.
On le solubilise à 100°C, puis gélification à 45°C
Quelle alternative pourrions-nous utiliser dans un milieu de culture solide autre que l’agar? Pour quelle raison devrions-nous utiliser cette alternative?
On peut utiliser le gel de silice puisque certaines bactéries peuvent dégrader l’agar. Cependant, elles restent une minorité.
Quel est l’objectif de la stérilisation des milieux de culture?
Permet d’éliminer tous les microorganismes viables, afin de ne pas contaminer le milieu de culture et les instruments utilisés
Par quels facteurs est influencé l’efficacité de la stérilisation par la chaleur?
-Température d’exposition de l’échantillon
-Durée d’exposition à la chaleur
-Présence/absence de l’humidité
-Le nombre et l’état des microorganismes
Quels sont les trois types de chaleur utilisés lors de la stérilisation par la chaleur?
-Utilisation d’une flamme
-Utilisation de la chaleur sèche
-Utilisation de chaleur humide
Quel appareil est-il utilisé lors de la stérilisation par chaleur en utilisant une flemme? Quel température cet appareil peut-il atteindre?
On utilise un brûleur Bec Bunsen pouvant atteindre une température de 1275°C à l’apex
Quel(s) type(s) d’instruments peut-on stériliser avec un brûleur Bec Bunsen?
Le fil à boucle (manche de Koch)
Vrai ou faux. À proximité de la flemme d’un brûleur Bec Bunsen, le champ n’est pas stérile
Faux! Le champ est bel et bien stérile
Quel appareil est-il utilisé lors de la stérilisation par chaleur en utilisant de la chaleur sèche? Quelle température cet appareil peut-il atteindre?
On utilise un four à air chaud (four pasteur) pouvant atteindre des températures de 160-170°C durant 2-3 heures
Quel(s) type(s) d’instruments peut-on stériliser avec un four à air chaud?
De la verrerie, des pipettes et des objects en métal
Quel appareil est-il utilisé lors de la stérilisation par chaleur en utilisant de la chaleur humide? Quel température cet appareil peut-il atteindre?
Un autoclave pouvant atteindre 121°C, avec une pression de 1kg/cm^2 pendant 15 minutes
Quel(s) type(s) d’instruments peut-on stériliser avec un autoclave?
Permet la préparation de liquides thermorésistants et des conserves
Vrai ou faux. La chaleur humide est plus pénétrante sur les molécules à dénaturer.
Vrai.
Quel est le but de la stérilisation avec des radiations ionisantes?
Permet la stérilisation des instruments qui ne sont pas thermorésistants
Quels sont les deux types de rayons utilisés lors de la stérilisation avec des radiations ionisantes?
-Les rayons gamma et les rayons UV.
Quel(s) type(s) d’instruments peut-on stériliser avec des rayons gamma?
Permet de stériliser des objets à usage unique, comme des pipettes ou des pétris
Quelles sont les particularités des rayons gamma?
Ils sont pénétrants et exigent une installation spéciale, on doit avoir des parois de plomb absorbant ce type de rayon
Quel(s) type(s) d’instruments peut-on stériliser avec des rayons UV?
Permet la stérilisation des surfaces comme des enceintes stériles ou dans les usines de traitement d’eau (seulement pour abaisser la population microbienne)
Quelles sont les particularités des rayons UV?
Ils sont non-pénétrants et font des dommages à l’ADN
Quel est le type de filtre utilisé lors de la stérilisation par filtration? Quelle est la grosseur des trous de ce type de filtre?
Le filtre de nitrocellulose ayant des trous de grosseur de 0,22-0,45 um
Qu’est-ce que la stérilisation par filtration permet de filtrer?
Principalement des liquides thermosensibles, en faisant la rétention des bactéries, mais pas des virus.
Quels sont les types de gaz stérilisant utilisés lors de la stérilisation avec des substances chimiques? Quelles sont leurs particularités?
-L’oxyde d’éthylène, mais en présence d’O2 c’est explosif!
-Ozone, mais on doit l’éliminer après son utilisation puisqu’il s’agit d’un gaz toxique
Qu’est-ce que la stérilisation par substances chimiques permet de stériliser?
Les instruments chirurgicaux
Quel est le but des méthodes d’enrichissement d’un microorganisme dans un échantillon?
Ces méthodes permettent d’augmenter la proportion du microorganisme d’intérêt dans un échantillon
Quels sont les trois facteurs que l’on doit tenir compte lors de l’application des méthodes d’enrichissement d’un microorganisme dans un échantillon?
-Proportions de l’espèce d’intérêt
-Sa vitesse de croissance
-Les caractéristiques spécifiques et discriminantes
Quelles sont les sources de carbone possibles lors des méthodes d’enrichissement chimiques?
Cellulose ou CO2
Quelle est la source d’azote possible lors des méthodes d’enrichissement chimiques?
N2
Quel type de bactéries le milieu MacConkey permet d’enrichir?
Les bactéries gram négatifs entériques/fécales
Quel est l’effet de l’utilisation de violet de cristal/vert brillant sur un type de bactérie dans un milieu MacConkey?
Permet l’arrêt de croissance des bactéries à gram positif
Quel est l’effet de l’utilisation de l’alcool phényléthylique sur un type de bactérie dans un milieu MacConkey?
Arrêt de croissance des bactéries à gram négatif
Quel est l’effet de l’utilisation des sels biliaires ayant du désoxychlorate de Na sur un type de bactérie dans un milieu MacConkey?
Les bactéries intestinales pourront croitre
Quel est le but du traitement à la chaleur comme méthode physique?
Éliminer les bactéries végétatives: 80°C durant 10 minutes
Décris-moi la méthode physique de dessiccation?
10 jours en présence de dessicant, qui enlève l’eau de l’environnement
Vrai ou faux. La méthode physique de température d’incubation est utilisée pour un organisme psychrotrophe ou autre?
Vrai.
Donne la taille et un exemple d’organisme avec lequel un filtre peut être utilisé comme méthode physique.
Un filtre de 0,22 um empêchant les spirochètes de passer au travers.
Quelles sont les deux types de méthodes biologiques d’enrichissement?
-Pathogénicité: causer une infection expérimentale
-Symbiose: croissance d’une bactérie en présence de son hôte
Vrai ou faux. Une culture pure est une population de microorganisme où tous les individus ont des caractéristiques différents.
Faux. Tous les microorganismes ont les mêmes caractéristiques
Explique moi brièvement la striation sur milieu gélosé avec l’aide d’un fil à boucle.
Il s’agit d’une série de stries successives, permettant un épuisement quantitatif de la population. Il doit avoir une stérilisation du fil entre les séries avec un brûleur.
Quelle est la limite et les avantages de la striation sur milieu gélosé?
Avantages: technique simple et économique
Limite: si l’organisme d’intérêt est en faible proportion, on pourrait le perdre après nos premières stries
Explique moi brièvement la méthode de dilution séquentielle en milieu liquide suivi d’un étalement en surface.
Dilution de l’échantillon, puis on dépose une petite partie du mélange dilué à la surface de la gélose, puis on fait un étalement de ce petit échantillon
Explique moi brièvement la méthode de dilution séquentielle en milieu liquide suivi d’un étalement en profondeur.
Dilution séquentielle de l’échantillon. On récupère un petit volume d’une des dilutions qu’on ajoute au dessus du milieu gélosé. Les colonies vont être limiter physiquement par la gélose de surface
Quels sont les avantages de la technique de dilutions séquentielles en milieu liquide suivi d’un étalement?
Permet la quantification des colonies et c’est une technique qui demande très peu de matériels
Quelles sont les limites de la technique de dilutions séquentielles en milieu liquide suivi d’un étalement?
-Possibilité de perdre une espèce d’intérêt qui est en faible proportion
-Les bactéries thermosensibles ne tolèrent pas les hautes température, comme celle de la gélose de surface qui doit être maintenue à 45°C
Quelles peuvent être les différents caractères permettant de différencier une colonie?
-Marge, taille, élévation, texture
-Caractéristiques optiques (si la lumière traverse le milieu)
-Pigmentation produite par les microorganismes (diffusion ou non de la substance)
-Hémolyse (microorganisme pathogène): utilisation de gélose de sang, pour observer production d’hémolyse
-Fluorescence
Définition générale d’un biofilm.
Populations microbiennes enrobées d’une matrice de polymères extracellulaires dans laquelle les cellules adhèrent les unes aux autres
Quelles sont les trois types de surfaces sur lesquelles les biofilms font se former?
-Inorganiques: métaux, bétons, plastiques
-Organiques: cellules mortes/vivantes
-Flocs: agrégats microbiens en suspension en interaction. Macrocolonies libres
Quelles sont les quatre avantages des biofilms?
-Meilleur accès aux nutriments
-Création d’un microenvironnement à l’intérieur du biofilm
-Favorise la croissance
-Meilleure protection des cellules dans le biofilm
Quelles sont les conséquences de la présence des biofilms?
-Meilleure protection des microorganismes causant: maladies parodontales, des infections d’implants, de cathéters, de prothèses, de lentilles cornéennes. Bref, on doit utiliser une plus grande quantité d’antibiotiques
-Présence dans les infrastructures causant: diminution des débits d’eau, augmentation corrosion, doit utiliser des biocides, pouvant être toxiques
Quelles sont les différences entre les cellules planctoniques et les sessiles?
Cellules planctoniques: unicellulaire
Sessiles: pluricellulaire
L’expression différentielle des gènes (40%) se fait de différente manière
Quelles sont les cinq étapes de la formation d’un biofilm?
- Attachement à une surface
- Stabilisation de l’attachement
- Formation de micro-colonies
- Maturation du biofilm
- Essaimage
À partir de quelle étape de la formation d’un biofilm les cellules commencent à se reproduire?
Lors de la seconde étape, à la stabilisation de l’attachement
À partir de quelle étape de la formation d’un biofilm la matrice extracellulaire commence à être produite?
À la troisième étape, lors de la formation de micro-colonies
Vrai ou faux. Lors de la première étape de la formation d’un biofilm, celle-ci est irréversible.
Faux. Elle peut être réversible ou irréversible
L’attachement de bactéries à une surface lors de la formation de biofilm se fait en fonction de quels facteurs?
-Nature des surfaces: présence de micro-courants, si la surface est rugueuse, plus elle est facile d’adhérence
-Des cellules: présence de glycocalyx (attachement non-spécifique), de fimbriae (attachement spécifique), de flagelles et d’adhésives (protéine de surface)
Quel est un exemple d’inhibiteur de biofilms? Quel peut être un désavantage de celui-ci?
L’algue rouge, Delisea pulsera, inhibant les senseurs de masses critiques des bactéries du biofilms. Toxique chez les mammifères!
