Module 5 - rôle des microorganismes

Question 1

Est-ce vrai de dire que si tous les organismes mutlicellulaires de la planète étaient anéantis en un instant, on ne verrait à peu près aucun effet sur la vie microbienne?

Answer 1

Non. Au contraire, la destruction du monde microbien conduirait instantanément à la mort de toutes les autres formes de vie sur terre

Question 2

Sur la Terre, à quel pourcentage de la biomasse associe-t-on les microorganismes?

Answer 2

Sur notre globre terrestre, il y a plus de 60% de la biomasse, la matière organique vivante et morte, qui provient des microorganismes

Question 3

Puisque les microorganismes sont les plus minuscules entités vivantes de la planète, que peut on dire qu’ils sont?

Answer 3

Il est tout à fait naturel que les microorganismes forment la base de la chaine alimentaire

Question 4

Quel est le rôle environnemental primordial des microorganismes?

Answer 4

Ils jouent un rôle primordial dans les cycles biogéochimiques, c’est-à-dire qu’ils participent activement au recyclage de la matière organique et des différents nutriments. En d’autres mots, ils contribuent à la transformation cyclique des éléments entre les 4 différents réservoir de la planète: La biosphère, le sol, l’air et l’eau.

Question 5

Quelle est la composition de l’air que nous respirons?

Answer 5

L’air que nous respirons contient environ 78% d’azote gazeux, 20% d’oxygène gazeux et moins de 1% de dioxyde de carbone

Question 6

Quel est le rôle de la photosynthèse dans le cycle du carbone?

Answer 6

La photosynthèse permet de convertir le CO2 de l’atmosphère en glucides à la base de l’alimentation des organismes chimioorganothrophes. La capacité des plantes à effectuer la photosynthèse est bien connue, mais celle des microorganismes est souvent négligée. Pourtant, la moitié du CO2 extrait de l’atmosphère par la photosynthèse est extrait par des cyanobactéries et des protistes alors que les plantes sont responsables de l’autre moitié

Question 7

Quels sont les microorganismes photosynthétiques jouant un rôle important dans le cycle du carbone ?

Answer 7

Ce sont les microorganismes dits autotrophes, c’est-à-dire ceux qui sont capables d’extraire le CO2 de l’air et de l’utiliser comme seule source de carbone. Les organismes photosynthétiques ont tous le potentiel d’être autotrophes, mais tous les autotrophes ne sont pas nécessairement photosyntétiques.

Question 8

À quoi servent les glucides produits via la photosynthèse?

Answer 8

Les glucides produits via la photosynthèse servent de source de carbone et de carburant aux animaux comme nous qui produisent leur énergie via la respiration.

Question 9

Plusieurs bactéries et champignons microscopiques non photosyntétiques sont des décomposeurs, qu’est-ce que cela veut dire?

Answer 9

Ils dégradent les végétaux et animaux morts pour les transformer en éléments nutritifs assimilables par les plantes. Ce sont des organismes qui produisent leur énergie via la respiration ou la fermentation tout en libérant, pour la plupart, du CO2 ce qui vient boucler la boucle. Les microorganismes le libèrent simplement dans leur environnement immédiat.

Question 10

Pourquoi il faut-il ajouter souvent de l’engrais dans notre jardin?

Answer 10

Les différentes formes d’azote assimilable par les plantes s’épuisent rapidement dans un sol cultivé de façon continue. C’est pourquoi des engrais doivent souvent être ajoutés: les engrais agricoles contiennent principalement de l’azote sous une forme assimilable par les plantes et du phosphore

Question 11

Chez les aimaux complexes, comme nous, l’humain, le CO2 est plutôt:

Answer 11

Le CO2 est un déchet métabolique proudit par chacune de nos cellules. Ce CO2 est acheminé par le sang jusqu’à nos poumons où il est rejeté dans l’atmosphère

Question 12

Une portion des molécules organiques provenant des organismes morts (et donc des atomes de carbones) reste enfouie dans le sol. Après des milliers d’années, sous l’effet de la température et de la pression, qu’est-ce que ce matériel organique devient?

Answer 12

Ce matériel organique devient un combustible fossile: pétrole, gaz, sable bitumineux, charbon

Question 13

Qu’est-ce qui peut expliquer que l’utilisation des combustiles fossiles augmente la quantité de CO2 présent dans l’atmosphère

Answer 13

L’utilisation massive des combustibles fossiles libère une grande quantité de CO2 dans l’atmosphère, CO2 qui était en quelque sorte stocké dans le sol avant que nous le libérions

Question 14

Qu’est-ce qui peut expliquer que la déforestation augmente la quantité de CO2 présent dans l’atmosphère?

Answer 14

La déforestation diminue la capacité globale de photosynthèse de la Terre et donc la quantité de CO2 transformée en glucides chaque année, ainsi il reste de plus en plus de CO2 dans l’atmosphère

Question 15

Qu’est-ce qui peut expliquer les changements climatiques?

Answer 15

Puisque le CO2 est un gaz à effet de serre, ce débalancement dans le cycle du carbone contribue aux changements climatiques

Question 16

Au départ, l’oxygène gazeux était absent de l’atmosphère d’origine. Qu’est-ce qui a permis d’ajouter cet oxygène?

Answer 16

C’est la photosynthèse qui a permis la création de l’atmosphère telle qu’on le connait. À cette époque, les plantes n’existaient pas encore et ce sont essentiellement des microorganismes photosynthétiques qui ont permis l’ajout d’oxygène dans l’atmosphère. Aujourd’hui, les microorganismes et les plantes se partagent la production d’oxygène

Question 17

Pourquoi dit-on que les cycles de carbone et de l’oxygène sont intimement liés?

Answer 17

Lorsque de l’oxygène est consommé, du dioxyde de carbone est libéré et vice et versa. L’énergie solaire est donc nécessaire au recyclage permanent et continu du CO2 et de l’O2 tout en fournissant les carburants dont dépendant les organismes non photosynthétiques

Question 18

Qu’est-ce que la biodégradation?

Answer 18

Certaines molécules toxiques pour nous servent, au contraire, de source de carbone et d’énergie pour certaines bactéries, microalgues et champignons: c’est ce qui est couramment appelé la biodégradation

Question 19

Qu’est-ce qui est utile à la biodégradation?

Answer 19

En utilisant les hydrocarbures, pesticides et autres produits toxiques comme carburant, ils transforment les molécules toxiques en des composés inoffensifs utilisés par d’autres espèces. Ils peuvent même parfois les dégrader complètement en minéraux, en molécules d’eau et en CO2

Question 20

Sans nécessairement utiliser les polluants inorganiques comme source de carburants, quelle autre chose les microorgansimes sont capables de faire avec?

Answer 20

Sans nécessairement les utiliser comme carburant, les microorganismes arrivent à modifier ces éléments toxiques, pour les convertir en formes moins nocives. Par exemple, ils peuvent réduire le chrome hexavalent, fortement cancérigène, en chrome trivalent, une forme peu toxique et même nécessaire dans l’alimentation humaine.

Question 21

Qu’est-ce que la bioremédiaion?

Answer 21

Elle consiste à amplifier le pouvoir de dégradation et de détoxification des microorganismes afin d’accélérer les processus naturels de dépollution. Les principaux moyens mis en oeuvre sont l’introduction de souches microbienne spécifiques dans le milieu contaminé et la stimulation de l’activié des microorganismes déjà présents par l’ajout de nutriments.

Question 22

Certains microorganismes sont également impliqués dans des processus un peu moins souhaitables, par exemple la corrosion des métaux et matériaux utilisés dans les infrastrcutures érigées par l’humain. Que peut-on dire là-dessus?

Answer 22

Les conséquences économique de l’altération des installations portuaires, pétrolières ou encore électriques sont non négligeables. La biocorrosion s’avère particulièrement importante dans les tuyaux de canalisation où une grande quantité de matière organique transite chaque jour. Ce type de milieux aqueux anaérobies permet la croissance des bactéries qui, en dégradant la matière organique des déchets, libèrent une molécules fortement corrosive pour les matériaux

Question 23

Un autre exemple flagrant des complications engendrées par la prolifération microbienne est celui des efflorescences de cyanobactéries dans les lacs. Que peut-on dire là-dessus?

Answer 23

La contamination par des eaux usées de déchets riches en phosphates et en nitrates entraîne une accumulation excessive de nutriments. Cette situation profite aux cyanobactéries qui envahissent l’écosystème. Le résultat est un lac mourant, car la privation d’oxygène entraine le déclin des poissons et de la vie aquatique. Certaines espèces de cyanobactéries libèrent même des toxines pouvant affecter la peau, les muqueuses, le foie ou le système nerveux

Question 24

Quelles sont les 3 causes qui peuvent causer la prolifération massives des algues et des cyanobactéries dans nos piscines?

Answer 24

1) Des causes techniques
2) Des causes humaines
3) Des causes climatiques

Question 25

Que peut-on dire sur les causes techniques qui peuvent causer la prolifération massives des algues et des cyanobactéries dans nos piscines?

Answer 25

L'apparition des algues et des cyoanobactéries dans une piscine est causée par un déséquilibre du pH de l'eau. Le pH doit correspondre à celui recommandé pour le désinfectant utilisé.

Question 26

Que peut-on dire sur les causes humaines qui peuvent causer la prolifération massives des algues et des cyanobactéries dans nos piscines?

Answer 26

Lorsqu'un trop grand nombre de baigneurs fréquente une piscine, cela augmente le risque de prolifération microbienne. Les baigneurs sont une source de matières organiques qui peut ensuite servir de carburant aux microorganismes. De même, un entretien insuffisabt de la piscine entraine l'accumulation de débris végétaux au fond de la piscine ce qui consititue une source de nutriments favorisant la croissance de microorganismes

Question 27

Que peut-on dire sur les causes climatiques qui peuvent causer la prolifération massives des algues et des cyanobactéries dans nos piscines?

Answer 27

La chaleur favorise la prolifération des microbes, puisuqe cela réduit l'efficacité du chlore qui perd tout son pouvoir au-delà de 32°C. Par temps chaud, l'ajout de l'eau fraiche à la piscine augmente l'efficacité du chlore.

Question 28

Quelle est la bactérie responsable de la peste?

Answer 28

La bactérie Yersinia pestis

Question 29

Quel rôle a jouer la bactérie de la peste?

Answer 29

La peste sévit depuis aussi longtemps que l'Antiquité et a probablement causé ses plus grands ravages durant l'épidémie de la peste noire où jusqu'à 50% de la population européenne fut anéantie. La peste fut l'objet de l'une des premières action de bioterorisme de l'histoire alors que les Turcs Tatars catapultèrent des cadavres pestiférés par-dessus les murailles de la cité

Question 30

Quel est le virus qui a contribué à décimer les populations autochtones de l'Amérique du Nord?

Answer 30

C'est la variole. En contact avec le virus pour la première fois, les populations indigènes n'étaient pas immunisées et furent durement touchées.

Question 31

Qu'est-ce que le champignon parasite Phytophtora infestans a provoqué comme catastrophe démographique pour l'humain?

Answer 31

Il a détruit 40% des cultures de pomme de terre en Irlande, celles-ci constituant la base de l'alimentation des paysans. La grande famine qui s'en suivit fut a cause d'environ un milion de décès et de près de deux millions d'émigrants à destination de la Grande-Bretagne, des États-Unis et du Canada

Question 32

En 1918, quelle maladie a été suffisante pour faire diminuer l'espérance de vie de presque dix années?

Answer 32

La grippe espagnole

Question 33

Qu'est-ce que le microbiote?

Answer 33

Les microorganismes ne font pas que causer des infections. Le corps humain est loin d'être stérile et s'en porte généralement très bien. Le nez, la bouche, l'estomac, les intestins et bien d'autres sont colonisés par différentes espèces microbiennes qui forment le microbiote

Question 34

Fait intéressant: de quoi notre microbiote est responsable?

Answer 34

Notre microbiote est responsable des odeurs corporelles associées à la peau, les cheveux, ou encore l'haleine. Malheureusement pour certains, pas possible de s'en débarrasser!

Question 35

Quelles sont les deux composantes principales du microbiote?

Answer 35

1) La flore résidente 2) La flore transitoire

Question 36

Qu'est-ce que la flore résidente?

Answer 36

Elle comprend les espèces microbiennes qui se retrouvent de façon relativement fixe sur une surface donnée du corps et qui se réinstallent naturellement après une perturbation. Les membres de la flore résidente sont rarement pathogènes et jouent plutôt un rôle de protection contre la prolifération des autres microbes indésirables.

Question 37

Qu'est-ce que la flore transitoire?

Answer 37

La flore transitoire du corps humain comprend les microorganismes qui y vivent pendant quelques heures ou quelques semaines et qui sont issus de l'environnement. Certains sont pathogènes, mais ne causent normalement pas de problèmes tant que la flore résidente reste intacte

Question 38

Un de nos meilleurs moyens pour lutter contre les infections, les antibiotiques, nous est fourni par qui? Pourquoi cela est-il possible?

Answer 38

Par les microorganismes eux-même. Plusieurs champignons et bactéries produisent naturellement des molécules éliminant ou inhibant la croissance d'autres microbes. Dans la nature, les antibiotiques sont sécrétés à des fins de compétition entre les différentes espèces microbiennes.

Question 39

De nos jours, où sont générés les antibiotiques?

Answer 39

De nos jours, les antibiotiques sont générés de façon massive dans des bioréacteurs, de grandes cuves supportant la multiplication des microorganismes, où les paramètres de croissance sont rigoureusement contrôlés pour optimiser la production de l'antibiotique

Question 40

La croissance des microorganismes dans les bioréacteurs a aussi trouvé son utilité dans la production d'autres composés pharmaceutiques qui ne sont pas naturellement fabriqués par les microbes. Qu'est-ce qui permet ca?

Answer 40

Le génie génétique nous permet de transformer les microorganismes en micro-usines pour produire différentes molécules, dont les molécules très importantes en médecine. Ainsi, il est possible de forcer les bactéries à produire des molécules qui leur sont complétement étrangères. Ce sont des organismes génétiquement modifiés! En insérant le gène de la protéine d'intérêt dans les bactéries, celles-ci synthétiseront le composé désiré.

Question 41

Donnez un exemple concret du génie génétique

Answer 41

Le diabète et l'insuline. Au départ, l'insuline était purifiée à partir de pancréas de boeuf et de porc. Depuis le début des années1980, ce sont principalement des organismes génétiquement modifiés qui la produisent. L'insuline humaine fabriquée par génie génétique est identique à l'insuline produite par le corps humain, ce qui réduit les risques d'allergies chez les diabétiques. De plus, aucun animal n'est sacrifié pour la produire

Question 42

De nombreux aliments sont le produit de la fermentation par des microorganismes. En voici 3 exemples:

Answer 42

1) Bactéries lactiques qui transforment le sucre du lait en acide lactique faisant coaguler le lait en yogourt ou encore en fromage. 2) Penicillium roqueforti et penicillium camemberti sont fréquemment utilisées pour l'affinage des fromages roquefort et camembert leur permettant d'acquérir leur aspect, gout et caractéristiques 3) Saccharomyces cerevisiae est la levure principale dans la libération du CO2 nécessaire à la levée de la pâte à pain et dans la production de l'éthanol si cher aux boissons alcoolisées

Question 43

Qu'est-ce que la flore d'altération?

Answer 43

La flore d'altération d'un aliment consiste en organismes susceptibles de modifier négativement l'aspect, la texture, l'odeur ou la saveur d'un produit alimentaire. Sans nécessairement être dangereux pour la santé, ces microbes rendent la nourriture dégoutante.

Question 44

Quelle est la différence entre les microbes pathogènes et la flore d'altération?

Answer 44

Contrairement à la flore d'altération, les microbres pathogènes qui peuvent nous rendre malades modifient rarement l'apparence ou le goût de la nourriture contaminée. Par conséquent, une nourriture semblant dégoutante et périmée peut être sans danger, alors qu'une nourriture pouvant nous rendre très malade ne montera pas nécessairement de signe d'altération.

Question 45

Quelle est la chose de base à faire pour éviter que les microorganismes se développent dans notre nourriture?

Answer 45

Puisque les microoragnismes se développent plus lentement à basse température, la première étape pour éviter la prolifération des microbes est de maintenir la chaine de froid, c'est-à-dire d'entreposer les aliments à la température recommandée. La recommandation générale est de ne jamais laisser la viande, et les autres aliments devant être réfrigérés plus de 2h au total a température pièce

Question 46

Pourquoi dit-on qu'il faut laver les pommes, ou tout autre fruits et légumes, avant de les manger?

Answer 46

Un lavage adéquat des fruits et des légumes permet d'enlever les microorganismes présents à leur surface, alors que l'intérieur est exempt de contaminant.

Question 47

Que peut on dire sur les microbes qui se retrouvent sur la viande?

Answer 47

À l'origine, la chair des animaux est généralement stérile. Les microbes se retrouvent principalement sur la peau et les voies digestives. Toutefois, la viande peut être contaminée lors de l'abattage et de la découpe des carcasses par des microbes provenant de l'équipement, des travailleurs ou encore des tissus contaminés de l'animal. C'est pourquoi la cuisson de la viande est essentielle afin de s'assurer d'éliminer d'éventuels agents pathogènes

Question 48

Qu'est-ce que le principe de recontamination? Donnez un exemple et expliquez ce qu'il est possible de faire pour éviter cette recontamination

Answer 48

Le principe de recontamination est le fait que l'aliment, non contaminé peut se faire contaminer par des microbes externes. Par exemple, les microbes présents dans la pâte à pain sont détruits par la chaleur au cours de la cuisson, mais des spores de moisissures en suspension dans l'air peuvent se déposer sur la croute par la suite et entraîner le détérioration du pain. Un emballage adéquat lors de l'entreposage des aliments diminue la recontamination

Question 49

Qu'est-ce que la contamination croisée?

Answer 49

La contamination croisée durant la préparation des aliemnts est souvent la cause des infections de intoxications alimentaires. En cuisine, les microbes provenant des aliments crus et de la personne les manipulant adhèrent facilement aux ustensiles, aux plans de travail et aux petits électroménagers. Ainsi, la réutilisation d'un ustensile ayant servi a préparer la viande crue entrainera la contamination du second produit

Question 50

Quelles sont les 6 principales causes de contaminations des aliments et le pourcentage de proportion des cas associés par cette cause?

Answer 50

1) Entreposage et stockage à une température inadéquate (39%) 2) Hygiène personnelle insuffisante (19%) 3) Équipement et matériel contaminés (15%) 4) Cuisson de l'aliment inadéquate (14%) 5) Aliments contaminés à la source (5%) 6) Causes inconnues ou autres (8%)