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MCB 1979 - Microbiologie générale > Sujet 3 - Nutrition et croissance des microorganismes > Flashcards

Sujet 3 - Nutrition et croissance des microorganismes Flashcards

1
Q

La croissance est définie par un accroissement du nombre de cellules ou de la masse cellulaire totale

A

Croissance des microorganismes

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Q

La courbe de croissance d’une population bactérienne se développant dans un milieu de culture liquide (système fermé; en ‘batch’ ou discontinue) peut être représentée par ___ de la concentration bactérienne (bact./ml) en fonction du temps d’incubation (heures).

A

le log 10

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3
Q

4 phases de croissance

A
  1. Latence,
  2. Exponentielle,
  3. Stationnaire et
  4. de mortalité
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4
Q

Phase d’adaptation dans laquelle il n’y a aucune division cellulaire

A

Phase de latence

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5
Q

La durée de la phase de latence varie en fonction (2)

A
  1. de l’âge des bactéries
  2. de l’origine (composition, température du milieu)
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6
Q

Phase de croissance exponentielle (log) (5)

A
  1. Accélération de la croissance des bactéries ainsi que de la division cellulaire
  2. Les microorganismes se développent et se divisent à la vitesse maximale
  3. La population est uniforme (propriétés chimiques et physiologiques)
  4. La phase de croissance exponentielle est de courte durée…
  5. Relation entre la concentration des nutriments et la croissance
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7
Q

Le nombre total de microorganismes viables reste constant (Équilibre entre division et mort cellulaire) (109 cellules/ml)

A

Stationnaire

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8
Q

Causes de la phase stationnaire (2)

A
  1. Limitation des nutriments
  2. Accumulation de déchets toxiques, acidité
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9
Q

Phase de mortalité (2)

A
  1. Arrêt de la division cellulaire
  2. Le nombre de bactéries viables ou cultivables diminue de façon constante en fonction du temps
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10
Q

Causes de la phase de mortalité (3)

A
  1. Dommages irréparables conduisant à une perte de viabilité
  2. Réponse génétique déclenchée (Mort cellulaire programmée)
  3. Formation de cellules viables non cultivables (VNC) (dormance)
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11
Q

Nommez les méthodes directes de la mesure de la croissance des microorganismes (2)

A
  1. Décompte total des microorganismes (dépend de la taille)
  2. Décompte des unités viables (capables de se reproduire)
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12
Q

Décompte total des microorganismes (mesure directe) - Compteur de cellules Coulter et Cytomètre de flux utilisé pour (3)

A

protistes, levures et cellules mammifères)

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13
Q

Décompte total des microorganismes (mesure directe) - Chambre de comptage observée au microscope (2)

A
  1. Hémocytomètre: Les levures et cellules mammifères
  2. Cellule de Petroff-Hausser: Les bactéries
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14
Q

Décompte total des microorganismes (mesure directe) - Avantages (2)

A
  1. Facile à utiliser, rapide et peu coûteux
  2. Informations sur la taille/morphologie des microorganismes
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15
Q

Dimensions: 0.1cm x 0.1cm x 0.01cm = 1/10000 cm3

Cellules/ml: 10000 x cellules comptées x facteur de
dilution

A

Hémocytomètre

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16
Q

Dimensions : 10 fois plus petit que l’hémocytomètre

Cellules/ml: 100000 x cellules comptées x facteur
de dilution

A

Cellule de Petroff-Hausser:

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17
Q

Décrivez la décompte des unités viables (mesure directe) - (5)

A
  1. Méthode de dilutions en milieu liquide et d’étalement sur gélose
  2. Méthode des filtres de cellulose
  3. Résultat significatif entre 30-300 colonies
  4. Unités Formant des Colonies (UFC)
  5. Cellules Viables Non Cultivables (VNC)
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18
Q

Décompte des unités viables (mesure directe) - Avantages

A

les colonies proviennent seulement des cellules vivantes capables de se reproduire

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19
Q

Décompte des unités viables (mesure directe) - Inconvénients

A

Amas de cellules = 1 colonie

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20
Q

Décompte des unités viables - Méthode des filtres de cellulose

A

L’échantillon est passé sur un filtre de cellulose dont la porosité retient les micro-organismes

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21
Q

Nommez les mesures indirectes de la mesure de la croissance (2)

A
  1. Mesure de l’activité
  2. Mesure de la masse cellulaire
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22
Q

En mesurant la consommation de substrats (C, N2, O2 ou d’un facteur spécifique de croissance), la concentration des constituants cellulaires (ATP, FAD ou FMN, ADN, protéines) ou l’excrétion de certains produits (CO2 ou NH3), il est possible d’évaluer la concentration microbienne d’un échantillon

A

Mesure de l’activité, méthode indirecte

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23
Q

Mésure indirecte - Mesure de la masse cellulaire (2)

A
  1. Poids sec
  2. Turbidité par la densité optique - turbidimétrie
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24
Q

Mesure de la masse cellulaire - Poids sec (5)

A
  1. Récolte des micro-organismes (filtration sur membrane)
  2. Lavage + dessiccation (100 à 110oC)
  3. Pesée (toutes les bactéries, mortes ou vivantes sont pesées)
  4. Valeurs exprimées en g/L
  5. Valeurs exprimées en cellules/ml (nécessite un décompte cellulaire avant de récolter les bactéries)
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25
Q

Évaluation de la concentration cellulaire à l’aide de sa densité optique [D.O.] (absorption lumineuse) à une certaine longueur d’onde (Ex 600 nm)

A

Turbidimétrie

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26
Q

Dans une certaine limite (106/ml < [ ] < 108/ml), la
___ d’une suspension microbienne est directement ___ à sa concentration cellulaire

A

densité optique, proportionnelle

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27
Q

Pour évaluer la ___ d’une suspension inconnue, on doit préalablement établir à l’aide d’un ___ une courbe de ___ pour des concentrations microbiennes connues

A

concentration microbienne, spectrophotomètre, référence

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28
Q

Expression mathématique de la croissance bactérienne (3)

A
  1. Temps de génération ou de doublement (g)
  2. Taux de croissance (k)
  3. Nombre de générations (n) n
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29
Q

Intervalle de temps entre deux divisions cellulaires
successives

A

Temps de génération ou de doublement (g)

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30
Q

g = t/n (t = Temps, n=nbre de générations)

A

Temps de génération ou de doublement (g)

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31
Q

Taux de croissance (k)

A
  1. Nombre de générations par unité de temps (inverse du temps de génération)
  2. k = n/t (t = Temps, n=nbre de divisions)
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32
Q

(LogNt – LogNo)/log2
Nt: nombre de cellule au temps t
No: nombre initial de cellule de la population

A

Nombre de générations (n) n

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33
Q

La culture continue (ouvert) - (4)

A
  1. Apport de nutriments
  2. Élimination des déchets
  3. La phase de croissance exponentielle est maintenue sur une longue période
  4. Concentration constante de la biomasse
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33
Q

Il y a 2 types de culture continue

A

Chémostat et turbidostat

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34
Q

Dans la culture continue, le chémostat ___

A

Apport constant de nutriments à la même vitesse que le milieu est éliminé

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35
Q

Dans la culture continue, le turbidostat ___

A

vitesse de dilution déterminée par la densité

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36
Q

Milieux de culture (3)

A
  1. Leurs compositions varient à l’infini
  2. Doivent respecter les exigences nutritives des micro-organismes
  3. La composition précise d’un milieu de culture dépend de l’espèce à cultiver
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37
Q

Milieu de culture liquide

A

bouillons de culture (produisent une suspension microbienne)

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38
Q

Même composition que les bouillons, sauf qu’on ajoute de l’agar à1-2% (produisent des colonies microbiennes)

A

Milieu de culture solide

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39
Q

Polysaccharide extrait d’une algue rouge et utilisé comme agent gélifiant (non métabolisé par les microorganismes)

A

Agar

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40
Q

Les milieux de culture sont classés selon la composition et selon l’usage (2)

A
  1. Comp. : synthétique ou empirique
  2. Usage : sélectif ou différentiel
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40
Q

Types de milieux de culture synthétiques ou définis

A

composition chimique entièrement connue

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41
Q

Milieux pauvres permettent la croissance de
seulement certains microorganismes (source de C, N, S, etc…)

A

Synthétiques ou définis

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42
Q

Types de milieux de culture empiriques ou complexes

A

composition chimique indéterminée (peptone, extrait de levure)

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43
Q

Milieux riches permettent la croissance d’une grande variété de microorganismes

A

Empiriques/complexes

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44
Q

Permettent la croissance de la plupart des microorganismes

A

Milieux de base ou de propagation

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45
Q

Contiennent des composés qui inhibe de façon sélective la croissance de certains microorganismes sans en affecter d’autres.

A

Milieux sélectifs

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46
Q

La milieu MacConkey contient des sels biliaires et du violet de cristal qui inhibe la croissance des
bactéries ___

A

Gram+

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47
Q

Contiennent de substances spécifiques permettant de distinguer différentes bactéries par la couleur de leurs colonies

A

Milieux différentiels

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48
Q

La gélose MacConkey contient du lactose et le rouge neutre (indicateur de pH). La fermentation du lactose acidifie le milieu et produit des colonies rouges.

A

Exemple de milieu différentiel

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49
Q

Molécules organiques (Glucides, lipides, protéines,
acides nucléiques)

A

C, H, O, N, P, S

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50
Q

Ions (Cofacteurs d’enzymes)

A

K, Mg, Ca, Fe

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51
Q

Éléments traces

A

Mn, Co, Cu,Zn

52
Q

Éléments restreints (besoins spéciaux)

A

B, Al, V, Mo, I

53
Q

Substances utilisées pour la biosynthèse et la
conversion de l’énergie, et donc requises pour la croissance microbienne

A

Nutriments

54
Q

10 éléments nécessaires en grande quantité (macroéléments) pour la synthèse de macromolécules

A

(C HOPK’NS), (’= Ca, Fe, Mg)

55
Q

Facteurs de croissance

A

(acides aminés, vitamines et bases azotées)

56
Q

Tous les êtres vivants ont besoin pour
subsister de (3)

A
  1. Source de carbone
  2. Source d’énergie
  3. Source d’électrons (H/e-)
57
Q

Autotrophes

A

CO2 seul ou principale source

58
Q

Hétérotrophes

A

Molécules organiques préformées (Ex. glucides, lipides…)

59
Q

Phototrophes

A

Lumière

60
Q

Chimiotrophes

A

Oxydation des composés organiques (Ex.
glucose) et inorganiques (Ex. H2S, NH +, Fe2+,…)

61
Q

Lithotrophes

A

Molécules inorganiques réduites (H2S, NH +, Fe2+,…)

62
Q

Organotrophes

A

Molécules organiques réduites (Ex. glucose)

63
Q

Composé organique réduit –> composé organique oxydé

A

Chimioorganotrophie

64
Q

Composé inorganique réduit –> composé inorganique oxydé

A

Chimiolithotrophie

65
Q

Source d’énergie - Autotrophes photolithotrophes

A

Énergie lumineuse; donneur inorganique
(H/e-); CO2 comme source de carbone

66
Q

Microorganismes - Autotrophes photolithotrophes

A

Algues, bactéries sulfureuses pourpres et vertes, cyanobactéries

67
Q

Source d’énergie - Hétérotrophes photoorganotrophes

A

Énergie lumineuse; donneur organique d’H/e-; source organique de carbone (CO2 peut aussi être utilisé)

68
Q

Microorganismes - Hétérotrophes photoorganotrophes

A

Bactéries non-sulfureuses pourpres, bactéries nonsulfureuse vertes

69
Q

Sources d’énergie - Autotrophes chimiolithotrophes

A

Source chimique d’énergie (inorganique); donneur inorganique d’H/e-; CO2 comme source de carbone

70
Q

Microorganismes - Autotrophes chimiolithotrophes

A

Bactéries oxydant le soufre, le fer, ou l’hydrogène, bactéries nitrifiantes

71
Q

Source d’énergie - Hétérotrophes chimioorganotrophes

A

Source chimique d’énergie (organique); donneur organique d’H/e-; source organique de carbone

72
Q

Microorganismes - Hétérotrophes
chimioorganotrophes

A

Protozoaires, mycètes, la plupart des bactéries non-photosynthétiques; donc la plupart des microorganismes pathogènes

73
Q

Exigences nutritionnelles des microorganismes (8)

A
  1. Carbone (C)
  2. Azote (N)
  3. Phosphore (P)
  4. Soufre (S)
  5. Ions inorganiques (Na+, K+, Mg2+, Fe2+, Ca2+, Co2+, Cu2+, Mn2+, Zn2+)
  6. Facteurs de croissance
  7. Eau
  8. Oxygène
74
Q

Source de carbone inorganique pour les autotrophes

A

Les chimioautotrophes et les photoautotrophes peuvent utiliser le CO2 comme seule source de carbone pour la biosynthèse de leurs macromolécules

75
Q

Source de carbone organique pour les hétérotrophes

A

Substances hydrocarburées (glucides, protides, lipides, hydrocarbures, acides organiques, polyalcools,…)

76
Q

Lorsqu’aucun chimiohétérotrophe ne peut dégrader une substance, cette dernière est considérée

A

NON–BIODÉGRADABLE

77
Q

Synthèse des acides aminées (protéines), bases azotées (purines, pyrimidines), certains glucides/lipides, cofacteurs enzymatiques,…

A

Azote

78
Q

Forme inorganique d’azote pour certains microorganismes (4)

A
  1. Azote atmosphérique (N2) - fixation d’azote atm.
  2. Ammoniaque (NH3) - oxyd. en nitrites
  3. Nitrites (NO2) - oxyd. en nitrates
  4. Sels d’ammonium (NH4+)
79
Q

Forme organique d’azote utilisée par un grand nombre de microorganismes

A

Composés azotés tels les acides aminées, les bases azotés, phospholipides,…

80
Q

Phosphore comme nutriment (2)

A
  1. Élément essentiel des acides nucléiques, phospholipides, de nombreux coenzymes et de l’ATP
  2. Absorbé sous forme inoganique (PO42-)
81
Q

Soufre comme nutriment (2)

A
  1. Élément essentiel de certains acides aminés (cystéine, méthionine)
  2. Principalement absorbé sous forme de sulfate (SO4 2)- ou de composés soufrés organiques (cystéine)
82
Q

Essentiels pour l’équilibre physicochimique de la cellule (constituants des enzymes et des coenzymes, constituants des structures cellulaires, cofacteurs enzymatique

A

Ions inorganiques (Na+, K+, Mg2+, Fe2+, Ca2+, Co2+, Cu2+, Mn2+, Zn2+) :

83
Q

Composés organiques essentiels à la croissance que la bactérie ne peut synthétiser elle-même (doivent être préformés)

A

Facteurs de croissance

84
Q

Trois types de facteurs de croissance

A
  1. Acides aminés
  2. Vitamines
  3. Bases azotées (purines/pyrimidines)
85
Q

Microorganisme de type sauvage du point de vue nutritionnel; autonome, pouvant croître sur un milieu minimal

A

Prototrophe

86
Q

Auxotrophe (2)

A
  1. Perte de capacité à synthétiser certains métabolites essentiels (comparé au type sauvage)
  2. Incapable de croître sur un milieu minimal (il faut l’enrichir avec la substance)
87
Q

Principal constituant cellulaire des microorganismes

Indispensable comme solvant et dans les réactions biochimiques

A

Eau

88
Q

Les états de l’eau (2)

A

Eau liée: liée aux macromolécules, ions ou toute surface hydrophile

Eau libre: suffisamment éloignée d’une surface et libre de ses mouvements, propriétés physico chimiques normales

89
Q

Seule l’eau ___ du milieu est disponible pour les microorganismes

A

libre

90
Q

Aw (Activity of water)

A

Pression partielle de vapeur d’eau d’une solution

91
Q

La plupart des microorganismes exigent une grande quantité d’eau ___ pour leur croissance

A

libre

92
Q

O2 - Accepteur final d’électrons dans la chaîne respiratoire des organismes___

A

Aérobiques

93
Q

O2 - Toxique pour les bactéries ___

A

ANAÉROBIQUES

94
Q

On distingue 5 groupes de bactéries selon leur réponse à l’égard de l’oxygène

A
  1. Aérobies stricts
  2. Microaérophiles
  3. Anaérobies stricts ou obligatoires
  4. Anaérobies facultatifs (aéro-anaérobies)
  5. Anaérobies aérotolérants
95
Q

Aérobies stricts (2)

A
  1. Bactéries qui exigent obligatoirement l’oxygène libre pour se multiplier
  2. L’oxygène libre est utilisé comme accepteur final d’électrons dans la chaîne respiratoire.
96
Q

Microaérophiles (2)

A
  1. Bactéries qui ne se développent qu’en présence d’une faible pression d’oxygène libre, inférieure à celle de l’atmosphère (21%)
  2. Pression d’oxygène libre de 2 à 10 %
97
Q

Bactéries qui ne peuvent se multiplier qu’en absence totale d’oxygène libre

A

Anaérobies stricts ou obligatoires

98
Q

L’oxygène libre ne peut être utilisé comme accepteur final d’électrons dans la chaîne respiratoire

A

Anaérobies stricts ou obligatoires

99
Q

Elles utilisent d’autres substances oxydatrices comme des nitrates, des sulfates ou des carbonates comme accepteur final d’électrons; c’est la respiration anaérobie

A

Anaérobies stricts ou obligatoires

100
Q

Anaérobie stricte - Si l’accepteur final est un composé organique on parle alors
de ___

A

fermentation

101
Q

Anaérobies facultatifs (aéro-anaérobies) - (2)

A
  1. Bactéries capables de croître en présence ou en absence totale d’oxygène libre
  2. Ces bactéries peuvent utiliser soit la respiration (aérobie), soit la fermentation (anaérobie)
102
Q

Anaérobies aérotolérants (2)

A
  1. Bactéries anaérobies mais la présence d’oxygène ne les tue pas
  2. En présence d’oxygène, leur croissance est plus faible que celle des anaérobies facultatifs car elles n’utilisent pas l’oxygène.
103
Q

L’oxygene peut etre potentiellement toxique, car sa réduction (gain d’électrons) produit une série de ___

A

radicaux libres.

104
Q

La réduction de l’oxygène provoque une série de radicaux libres toxiques (4)

A
  1. Anion superoxyde (O2-)
  2. Peroxyde d’hydrogene
  3. Radical hydroxyle
  4. Eau
105
Q

Ces deux enzymes accelerent la reduction de l’oxygene

A
  1. Superoxyde dismutase (SOD) : Dismutation
  2. Catalase : transforme le peroxyde en eau et en oxygène
106
Q

Comment faire croître les anaérobies ? (3)

A
  1. Bouillon au thioglycolate
  2. Système ‘GasPaK’
  3. Chambre de travail anaérobie
107
Q

Facteurs physiques influençant la croissance des microorganismes (3)

A
  1. La temp.
  2. Le pH
  3. La pression osmotique
108
Q

Elle affecte directement les réactions enzymatiques (métabolisme des microorganismes)

A

La température

109
Q

Température la plus basse à laquelle un microorganisme peut croître

A

Température minimale

110
Q

Température idéale permettant aux microorganismes un taux de croissance maximal

A

Température optimale

111
Q

Température la plus élevée à laquelle un microorganisme peut croître

A

Température maximale

112
Q

En ordre croissant, décrivez les classes de microorganismes selon leur température caractéristique de croissance (5)

A
  1. Psychrophile
  2. Psychrotrophe
  3. Mésophile
  4. Thermophile
  5. Hyperthermophile
113
Q

Réfrigération (temp)

A

4°C

114
Q

37°C

A

Corps humain

115
Q

Pasteurisation (temp)

A

66-71°C

116
Q

L’___ des microorganismes est directement influencée par le pH.

A

activité enzymatique

117
Q

En milieu acide ou en milieu alcalin, les enzymes sont normalement ___.

A

inactivées

118
Q

pH minimal, optimal, maximal

A

valeur de pH la plus basse, l’idéale, et la plus élevée a laquelle un microorg. peut croitre, respectivement

119
Q

Type de microorganismes selon le pH optimal (3)

A
  1. Acidophiles : pH 0-5.5
  2. Neutrophiles : pH 5.5-8.0
  3. Alcalophiles : pH 8.5-11,5
120
Q

Les bactéries préfèrent un milieu à pH ___ tandis que les ___ préfèrent un pH à ~5-6

A

6-7, mycètes

121
Q

La présence d’une membrane plasmique à perméabilité sélective fait en sorte que les microorganismes sont affectés par des modifications de la ___ de leur milieu

A

concentration en solutés (concentration osmotique)

122
Q

Lorsque les bactéries sont placées en milieu ___, l’eau entre dans la cellule mais la paroi oppose une certaine résistance mécanique à la pression osmotique

A

hypotonique

123
Q

Lorsqu’une bactérie est placée en milieu ___, l’eau quitte la cellule au profit du milieu ambiant (déshydratation)

A

hypertonique

124
Q

Lors d’un milieu hypertonique, on trouve __ (2)

A
  1. Plasmolyse (la membrane se rétracte de la paroi)
  2. Faible disponibilité en eau libre
125
Q

Tolèrent une pression osmotique élevée

A

Osmotolérants

126
Q

Nécessitent une pression osmotique élevée pour croître (milieux hypertoniques)

A

Osmophiles

127
Q

Nécessitent une concentration en NaCl > 0.2M

A

Halophiles

128
Q

Composés osmocompatibles ou osmorégulateurs (3). Ils permettent d’ ___

A
  1. Glycine
  2. Bétaïne
  3. Glycérol

ajuster l’activité de l’eau du cytoplasme sans nuire aux réactions biochimiques cellulaires

MCB 1979 - Microbiologie générale (13 decks)

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