Semaine 3: Métabolisme Et Croissance Microbienne Flashcards
Pourquoi il y a une si grande diversité de métabolisme microbien?
Parce que les microbes se sont adaptés à plusieurs types de milieux (température et pH)
Définition de métabolisme microbien
Ensemble de toutes les réactions chimiques d’un organisme vivant visant à maintenir l’équilibre énergétique. Le métabolisme libère et absorbe de l’énergie lors de ces réactions
Définition de réaction d’oxydoréduction
Transfert d’électrons entre des atomes ou des molécules (oxydation = perte d’électrons, réduction = gain d’électrons)
Définition de réaction enzymatique
Réaction chimique ou biochimique fait par des catalyseurs protéiques qui abaissent l’énergie d’activation des réactions. Les enzymes sont très spécifiques aux réactifs
Définition énergie d’activation
L’énergie nécessaire pour briser un certain lien
Quel est le rôle de l’ATP dans le métabolisme ?
L’énergie est emmagasinée dans les molécules d’ATP pour l’anabolisme et l’énergie est libérée par l’hydrolyse de l’ATP pour le catabolisme
Définition d’accepteur final d’électron
Le dernier composé qui reçoit ou accepte un électron lors du transfert d’électrons de la respiration cellulaire ou de la photosynthèse
Quel est le nom de l’organisme qui consomme de l’énergie chimique?
Chimiotrophe
Quel est le nom de l’organisme qui consomme de l’énergie lumineuse?
Phototrophe
Quel est le nom de l’organisme qui consomme de l’énergie chimique et des composés organiques?
Chimiohétérotrophe
Quel est l’organisme qui consomme de l’énergie chimique et du CO2?
Chimioautotrophe
Quel est le nom de l’organisme qui consomme de l’énergie lumineuse et des composés organiques?
Photohétérotrophe
Quel est le nom de l’organisme qui consomme de l’énergie lumineuse et du CO2?
Photoautotrophe
Définition d’un organisme chimiohétérotrophe
Un organisme qui utilise comme source d’énergie les électrons provenant d’atomes d’hydrogène de composés organiques
Quels sont les deux groupes d’organisme chimiohétérotrophe?
-saprophyte: qui se nourrissent de matière organique en décomposition
-parasite: obtiennent leurs nutriments d’hôtes vivants
Expliquer sommairement la respiration aérobie (glycolyse, cycle acide citrique, chaîne de transport des électrons et chimiosmose)
1-la glycolyse: produit de l’ATP et réduit le NAD+ en NADH, tout en oxydant le glucose en acide pyruvique
2-cycle de krebs: produit de l’ATP par phosphorylation, réduit les transporteurs d’électrons NAD+ et FAD et libère du CO2. NADH et FADH2 fournissent des électrons à la chaîne de transport des électrons
3-chaîne de transport des électrons: l’énergie des électrons sert à produire assez d’ATP par phosphorylation oxydative. Transfert des électrons du NADH et FADH2 à l’O2. Permet de pomper des H+ permettant un gradient de [ ]. L’oxygène est le dernier accepteur d’électrons
4-chimiosmose: ATP synthase utilise le gradient de [ ] de H+ généré par la chaîne de transport d’électrons afin de générer de l’ATP
Quel processus est commun à la respiration cellulaire et à la fermentation?
La glycolyse
Dans la cellule procaryote, où se déroulent les réactions de la chaîne de transport des électrons et de la chimiosmose? À quel endroit les ions H+ sont-ils accumulés?
Les réactions de la chaîne de transport des électrons et de la chimiosmose se déroulent soit dans la membrane plasmique de la cellule et que les ions H+ sont emmagasinés dans l’espace périplasmique
En quoi la respiration aérobie diffère-t-elle de la respiration anaérobie?
La respiration aérobie utilise l’O2 comme dernier accepteur d’électrons alors que la respiration anaérobie n’utilise pas l’O2 comme dernier accepteur d’électrons
Donnez 3 exemples de substances inorganiques utilisées par les bactéries comme accepteurs finaux d’électrons?
-nitrate (NO3-)
-sulfate de sodium (SO4 2-)
-dioxyde d’azote (NO2-)
Apprendre les réactions chimiques
Expliquez pourquoi les produits de la fermentation contiennent encore de l’énergie?
Puisque lors de la fermentation, il y a seulement 2 ATP qui sont libérés alors que lors de la respiration cellulaire il y a de 28 à 32 ATP de libérés. Il reste donc des liens C-H à défaire
Écrivez les réactions de la fermentation lactique et de la fermentation alcoolique
La fermentation lactique et alcoolique font tous les deux la glycolyse (donne 2 pyruvates), mais la fermentation lactique ne libère pas de CO2 (fermentation alcoolique oui afin de transformer 2 pyruvates en 2 acides avétaldéhydes) avant de réduire la molécule par le NADH en 2 lactates (régénération du NAD+), alors que la fermentation alcoolique va donner 2 éthanols
Qu’est-ce qu’un organisme photoautotrophe?
C’est un organisme qui utilise du CO2 et de l’énergie lumineuse pour créer du sucre
Résumez les équations de la photosynthèse qui se déroulent dans certaines cellules procaryotes
Regarder notes
Nommez les deux processus de réactions biochimiques de la photosynthèse
-réactions photochimiques
-cycle de Calvin
Permet de produire de l’ATP et du NADPH grâce à l’énergie du soleil. Ensuite, l’ATP est utilisée afin de réduire le CO2 en glucose grâce aux molécules de NADPH
Qu’est-ce qu’un organisme chimioautotrophe?
C’est un organisme qui utilise du CO2 et des composés inorganiques réduits (source d’énergie = électrons et hydrogènes) afin de créer du sucre
Donnez un exemple précis d’une bactérie chimioautotrophe
Baggiatoa
Écrire l’équation chimique = source inorganique d’énergie = sulfure d’hydrogène
Qu’est-ce qu’un organisme photohétérotrophe?
C’est un organisme qui utilise un composé organique (source de carbone, acide, gras) et de l’énergie lumineuse pour créer du sucre
Définition croissance bactérienne
La croissance de la cellule bactérienne et le phénomène de la division cellulaire
Définition de temps de génération
Temps requis pour que le nombre de cellules d’une population double (dédoublement)
Quels sont les modes de reproduction bactériennes
-scissiparité (une cellule qui se divise en 2)
-bourgeonnement (excroissance)
-endospores
-fragmentation (plusieurs petits morceaux de bactéries filamenteuses)
Quelle est la première phase de croissance d’une population bactérienne?
La phase de latence
Période d’une durée variable (1h à quelques jours) où les cellules ne se divisent pas ou très peu (les cellules ne sont pas dormantes, population microbienne à une période d’activité métabolique intense) (synthèse de l’ADN et des enzymes nécessaires à l’utilisation des sources de carbone)
Quelle est la deuxième phase de la croissance d’une population microbienne?
La phase de croissance exponentielle
Cellules commencent à se diviser. Période de croissance où la reproduction cellulaire est la plus intense, le temps de génération atteint est constant. (Représentation log de la croissance = droite) et a la plus courte durée. L’activité métabolique est la plus intense et les bactéries sont très sensibles aux conditions défavorables. Phase de croissance exponentielle entraîne la production d’une myriade de cellules
Quelle est la troisième phase de la croissance d’une population bactérienne?
La phase de croissance stationnaire
Le nombre de nouvelles bactéries équivaut au même nombre de bactéries qui meurent, l’activité métabolique est donc ralentie
Quelle est la quatrième phase de la croissance d’une population bactérienne?
La phase de déclin
Il y a plus de bactéries qui meurent que de nouvelles bactéries due au manque de ressources dans la milieu
Donnez deux raisons d’une diminution de la croissance bactérienne lors de la phase stationnaire
-il y a un manque d’espace à cause d’une accumulation de déchets
-il y a un manque de nourriture donc l’activité métabolique est ralentit
Analyse d’une courbe
La première partie de la droite est une phase de croissance exponentielle, soit la dégradation du monosaccharide (glucose) qui ne nécessite pas d’enzymes avant de retomber lorsqu’il est en manque d’énergie dans la phase de latence (constant) où il y a la synthèse d’enzymes. Ensuite, la droite retombe dans une phase de croissance exponentielle, car l’enzyme qui coupe les disaccharides en 2 monosaccharides a été produit
Quel microorganisme est associé à un intervalle de température de -10 à 20 degré Celsius ?
Psychrophile
Quel microorganisme est associé à un intervalle de température de 0 à 30 degré Celsius ?
Psychrotrophe
Quel microorganisme est associé à un intervalle de température de 10 à 50 degrés Celsius et optimale à 37 degré Celsius ?
Mésophile
Quel microorganisme est associé à un intervalle de température de 40 à 70 degré Celsius et optimale de 55 à 65 degré Celsius ?
Thermophile
Quel microorganisme est associé à un intervalle de température de 65 à 110 degré Celsius et maximale à 80 degré ?
Hyperthermophile
Mise en situation du macaroni et calcul du temps de génération des bactéries
Regarder les notes, à l’examen
Quel type de microorganisme, selon l’intervalle thermique de croissance est majoritairement responsable de la détérioration des aliments réfrigérés?
Psychrotrophes (environ 0 à 30 degrés Celsius)
Expliquez pourquoi la fièvre est un processus de protection contre l’invasion de certains microorganismes (manuel page 471)
La fièvre est un processus de protection contre l’invasion de certains microorganismes car à environ 37 degrés Celsius, le système immunitaire est à sa vitesse maximale, donc les anticorps bougent plus rapidement. La fièvre augmente l’efficacité du système immunitaire a cause de l’énergie cinétique et diminue la croissance des microorganismes
Comment des valeurs de pH extrêmes peuvent affecter les microorganismes?
L’alcalinité inhibe la croissance microbienne. Les valeurs de pH extrêmes viennent dénaturer les protéines et dont de la saponification des lipides. Elles bloquent la production d’ATP à cause du gradient H+ qui réagit avec les OH-. Les microorganismes nécessitent donc des adaptations
Certaines bactéries produisent des acides qui diminuent le pH de leur milieu, limitant leur propre croissance. Comment est-il possible de limiter ce changement de pH en culture bactérienne?
Pour neutraliser ces acides et maintenir un pH optimal, on ajoute des solutions tampons au milieu de culture (ex: peptone, acides aminés, sels, phosphate) ainsi, la valeur d’un pH adéquat pour la croissance de la majorité des bactéries est maintenue
Pourquoi les aliments fermentés se conservent plus longtemps?
Car seul un petit nombre d’espèces bactériennes arrivent à se développer dans un milieu dont le pH est inférieur à 4. C’est pourquoi il est possible de conserver plusieurs aliments grâce aux acides produits par la fermentation bactérienne
Définition halophile extrême
Adapté à des [ ] élevées de sel
Définition halophile strict
À besoin de sel pour se développer
Définition halophile facultatif
Peut tolérer une [ ] intermédiaire de sel
Quelle principale structure bactérienne permet de résister aux changements de pression osmotique ?
La paroi cellulaire
Pourquoi est-il plus facile de conserver du lait en poudre et du lait concentré de type carnation sucré que du lait filtré?
Il est plus facile de conserver du lait en poudre et du lait concentré de type carnation que du lait filtré grâce à la [ ] élevée en sucre ou en sel, l’eau s’échappe de toutes les cellules microbiennes présentes de sorte qu’elles cessent de se développer
Pourquoi la présence d’O2 est toxique pour certains types de microorganismes?
La présence d’O2 est toxique pour certains car ils n’ont pas d’enzymes, soit la catalase et SOD (superoxyde dismutase) pour neutraliser les dérivés réactifs de l’oxygène
Quels sont les mécanismes de protection des microorganismes contre l’oxygène?
Les enzymes qui neutralisent les DRO (dérivés réactifs de l’oxygène), soit la catalase et la SOD qui neutralisent les radicaux superoxydes