Physiologie microbienne Flashcards
De quel groupe font partie les bactéries pathogènes pour l’humain ?
Hétérotrophe ; source externe de CO2
De combien de fois le métabolisme microbien est-il plus rapide que celui de l’humain ?
10 à 100 fois
Qu’est-ce qui fait qu’une bactérie peut produire de l’énergie avec une plus grande variété de substrats ?
Elle peut utiliser d’autres composants que l’O2 comme accepteur final d’électron.
À quoi sont utiles les réactions métaboliques chez la bactérie ?
- Extraire l’énergie de l’environnement pour obtenir des substrats via les réactions cataboliques
- Convertir les substrats en matériaux de construction utiles (métabolisme intermédiaire)
- Biosynthèse ; fabriquer des macromolécules avec les matériaux
- Effectuer le travail mécanique nécessaire au fonctionnement de la cellule
À quoi est dû le transfert d’énergie dans un système comme celui du métabolisme microbien ?
- Au transfert d’électrons lors de réactions d’oxydo-réduction.
- Au transfert de groupes d’atomes et de l’énergie qu’ils contiennent.
Quels sont les groupes de molécules considérés comme distributeurs d’énergie ?
- Transporteurs d’énergie : ATP
- Transporteurs d’hydrogène : nicotinamide, flavines et quinones
- Transporteurs d’électron : cytochromes a b c
À quoi est dû la capacité du cytochrome à transporter les électrons ?
À leur atome de fer qui peut alterner entre sa forme oxydée et sa forme réduite.
Sur la présence de quelle molécule toute l’activité du métabolisme repose-t-il ?
La nicotinamide : NAD
Comment le NADH est-il réoxydé ?
Grâce à la chaîne respiratoire ; il cède ses électrons aux transporteurs.
Comment les molécules d’ATP sont-elles rechargées ?
Par le transfert d’électron d’un transporteur à l’autre qui dégage de l’énergie libre.
De quels produits nocifs pour la cellule la présence d’oxygène induit-elle la formation ?
- Peroxyde
2. Ion superoxyde
Par quelle enzyme le peroxyde est-il dégradé ?
Catalse
Par quelle enzyme l’ion superoxyde est-il dégradé ?
Superoxyde dismutase, retrouvée chez tous les microorganismes pouvant survivre en présence d’O2.
Les bactéries déficientes en catalase et en superoxyde dismutase utilisent quel mode de réoxydation du NADH ?
La fermentation en anaérobiose.
Qui sont généralement les donneurs d’électron ?
Les atomes d”hydrogène sur les composés organiques.
Qui sont généralement les donneurs d’électron ?
L’oxygène (respiration cellulaire) ou un composé organique (fermentation)
Quelles sont les 3 étapes générales de l’oxydation énergétique du substrat ?
- Déshydrogénation du substrat (H+ et électrons vont au NAD)
- Étapes intermédiaires par les transporteurs d’électrons et d’hydrogène
- Acceptation des électrons et des hydrogènes par l’accepteur final (qui est ainsi réduit)
Comment le NADH est-il réoxydé en absence d’oxygène comme accepteur final ?
Par la fermentation ; le produit de dégradation du substrat devient lui-même l’accepteur final d’électrons.L L’accepteur final est ainsi un composé organique qui s’accumule dans le milieu.
En quoi l’accumulation de substance organique issue de la fermentation peut-elle être utile ?
- Application industrielle (bière)
2. Identification microbienne
Pourquoi faut-il une grande quantité de sucre pour assurer la fermentation.
Parce que la fermentation est un processus peu efficace en matière de production d’ATP ; ainsi, il faut énormément de substrat au microbe pour assurer une production d’énergie nécessaire à sa survie.
Quels genres bactériens utilisent la fermentation homolactique et quel en est le produit de dégradation?
Streptococus, Lactobacillus, Bacillus
- Acide lactique
Quels genres bactériens utilisent les fermentations acides mixtes et quel en est le produit de dégradation?
Escherichia, Aerobacter, Salmonella, Shigella, Serratia
- Acides lactique, acétique, succinique et formique
Chez quels bactéries l’acide formique est-elle dégradée en H2 et CO2 ?
E. coli et Salmonella
Quels genres bactériens utilisent la fermentation alcoolique et quel en est le produit de dégradation?
Aucun. Les bactéries sont incapables de fermentation alcoolique ; seules les levures le peuvent.
- Éthanol
Quels genres bactériens utilisent la fermentation propionique et quel en est le produit de dégradation?
Propionobacterium
- Acide propionique
Quels genres bactériens utilisent la fermentation butanediol et quel en est le produit de dégradation?
Proteus, Aeromonas, Serratia (entérobactéries), Bacillus subtilus et cereus
- Butanediol et acétoïne
Quels genres bactériens utilisent la fermentation butyrique et quel en est le produit de dégradation?
Bactéries anaérobies (Clostridium)
- Acide butyrique
Quel est le bilan énergétique de la fermentation et de la respiration aérobie ?
Respectivement 2 ATP et 36 ATP.
Quelles sont les deux contraintes relatives à la culture de microorganismes ?
- Le milieu doit répondre aux besoins nutritifs spécifiques de l’espèce.
- Le milieu de culture doit fournir les conditions environnementales adéquates au développement ; pH, O2, température, etc.
Quels sont les deux types de milieux de culture ?
Les milieux synthétiques et complexes.
Quelles principales substances peuvent entrer dans la composition d’un milieu de culture complexe ?
- Extraits de viandes
- Extraits de soya
- Peptones (hydrolysat de protéines)
- Extraits de levure
Quelle substance est utilisée dans l’obtention d’un milieu de culture solide ?
L’agar, qui ne peut pas être dégradé par les bactéries.
Comment obtient-on un culture pure ?
On étale un prélèvement clinique sur une gélose dans une boîte de Pétri. Les bactéries se développent en colonies isolées et l’on peut les distinguer par leurs caractéristiques de colonie. Une fois la bactérie identifiée, la méthode des stries est utilisées pour mettre en culture les bactéries voulues qui à leur tour forment plusieurs colonies identiques.
Est-il possible de favoriser le développement des espèces pathogènes en culture ?
Oui ; en ajoutant du sang défibriné aux cultures.
Quel est le principe d’un milieu enrichi ?
L’ajout de produits qui favorisent la croissance de microorganismes qui se développent lentement.
Quel est le principe d’un milieu sélectif ? Qu’y ajoute-t-on ?
L’ajout d’une substance qui inhibera la croissance d’un certain type de bactérie indésirable sans porter atteinte au développement de la colonie que l’on souhaite cultiver. On peut y ajouter un antibiotique, un sel, un colorant ou un composé chimique.
Quel type de bactérie la gélose mannitol permet-elle d’isoler ?
Staphylococcus aureus ; cette bactérie peut croire dans un milieu très riche en sel comme celui de la gélose mannitol.
En quoi la gélose mannitol est-elle un milieu différentiel en plus d’être sélectif ?
Elle permet d’identifier les espèces qui peuvent fermenter le mannitol en produit acide grâce à un indicateur de pH (phénol rouge).
Quel est le principe d’un milieu différentiel ? Qu’y ajoute-t-on ?
Mettre en évidence la présence d’un microorganisme spécifique parmi d’autres. On y ajoute un sucre (test de fermentation), indicateur de pH ou des globules rouges (détection d’hémolyse).
Quelle substance cause la lyse des globules rouges sur une gélose de sang ?
Les hémolysines, divisées en 3 catégories :
- Bêta : hémolyse complète
- Alpha : hémolyse partielle
- Non-hémolytique
Quel type de bactérie le degré d’hémolyse permet-il le plus d’identifier ?
Les coques à Gram positif.
En quoi la gélose de MacConkey est-elle un milieu à la fois sélectif et différentiel ?
Sélectif : sélection de bactéries à Gram négatif avec inhibition de bactéries à Gram positif
Différentiel : permet de différencier les coliformes qui dégradent le lactose de ceux qui ne le peuvent pas avec l’utilisation de rouge neutre, un indicateur de pH.
En quoi la gélose éosine-bleu de méthylène est-elle un milieu à la fois sélectif et différentiel ?
Sélectif : BDM sélectif pour Enterobacteriaceae et inhibition des bactéries à Gram positif
Différentiel : permet de différencier les Gram négatifs qui fermentent le lactose de ceux qui ne le fermentent pas
Un milieu de transport permet-il la croissance ?
Non ; il a seulement pour but d’éviter la dessication et de garder le milieu stable.
En quoi la température influence la croissance bactérienne ?
La température régit la vitesse des réactions chimiques du métabolisme bactérien.
Quel type de bactéries vie dans les fonds marins à de basses températures (entre -10 et 20 °C) ?
Les pshychrophiles, responsables de la dégradation des aliments réfrigérés.
De quel type sont la plupart des bactéries pathogènes et responsables de la putréfaction ?
Les mésophiles, qui vivent à des températures entre 25 et 45 °C (idéal de 37) et qui constitue le type le plus courant de microbes.
Quel type de bactérie vie à des températures entre 45 et 60 °C ?
Les thermophiles.
Quelles sont les classifications de bactéries en fonction de leur utilisation des gaz ?
- Bactéries aérobies (strict)
- Bactéries anaérobies strictes : O2 toxique
- Bactéries anaérobies facultatives : production d’ATP maximale en présence d’O2, mais survie et production d’ATP minimale en absence d’O2 (fermentation)
- Bactéries microaérophiles : se développent dans les milieux où la [O2] est plus faible que celle de l’air
Pourquoi les milieux de culture doivent-ils être tamponnés ?
Le métabolisme bactérien de fermentation engendre la production d’acide qui cause une variation significative du pH du milieu de culture. Cette diminution du pH peut inhiber la croissance bactérienne.
Qu’est-ce qu’un facteur de croissance ?
C’est une molécule de petite taille que le microorganisme ne peut pas produire mais qui est nécessaire à son métabolisme.
Quels sont les trois groupes principaux de facteurs de croissance ?
- Certains acides aminés
- Certaines bases azotés
- Certaines vitamines (cofacteurs)
Quels principaux facteurs de croissance agissent comme coenzyme ?
- Nicotinamide (NAD)
- Hématine (cytochrome)
- Riboflavine (vitamine B12 nécessaire au FAD)
Quelles sont les principales applications pratiques des facteurs de croissance ?
- Marqueurs utiles en génétique bactérienne
- Taxonomie
- Syntrophie : substances endogènes sécrétées par certaines bactéries peuvent être des facteurs de croissance de d’autres bactéries
Comment la croissance bactérienne est généralement appréciée ?
En observant la variation de la masse bactérienne en fonction du temps ou en observant le nombre de cellule en milieu liquide en fonction du temps.
Quelle est la méthode la plus courante pour mesurer directement la croissance bactérienne ?
Le dénombrement par colonies : après un dilution en série, un obtient une certaines concentration de bactéries que l’on peut mettre en culture pour mesurer les unités formant des colonies.
En quoi consiste la méthode de dilution en série ?
1 ml d’échantillon dans 9 ml de bouillon jusqu’à obtention de la concentration bactérienne désirée.
À quoi permet l’établissement d’une courbe de croissance bactérienne ?
- Situer certains évènements du métabolisme bactérien (production de substances)
- Déterminer le moment le plus favorable pour étudier les propriétés de la bactérie
- Mesurer le degré d’activité des antibiotiques, de le température, du pH, entre autres
Quelles sont les 6 parties de la courbe de croissance ?
A. Phase de latence (temps entre mise en culture et initiation de la croissance, synthèse des enzymes nécessaire pour exploiter le milieu)
B. Phase d’accélération (début de la croissance)
C. Phase exponentielle (taux de croissance constant et rendement maximum du métabolisme bactérien)
D. Phase de ralentissement
E. Phase stationnaire (densité maximale et équilibre entre bactéries formées/mortes, pollution par déchets et épuisement des ressources)
F. Phase de décroissance
Durant quelle phase de la courbe de croissance les bactéries pathogènes produisent-elles des exotoxines ?
Durant la phase exponentielle.
Quel type de bactéries produisent des endotoxines lors de la phase de décroissance ?
Les bactéries à Gram négatif.
