Nutrition et culture des cellules bactériennes Flashcards
(98 cards)
1
Q
Classification des bactéries selon leur environnement (3 caractéristiques importantes)
A
1- exigences alimentaires (types trophiques)
2- croissance en présence de O2 ?
3- Température de croissance
2
Q
C’est quoi un éléments nutritifs essentiels
A
éléments nutitifs que les bactéries ne peuvent pas produire. retrouver dans leur environnement
3
Q
Combien y-a-t’il de bioéléments majeurs (macroéléments) ?
A
12
4
Q
quels sont les macroéléments majeurs ?
A
CHONPS + K + Mg + Ca + Fe + Na + Cl
5
Q
rôle du potassium
A
principal cation inorganique, cofacteur d’enzyme et synthèse protéique.
6
Q
rôle du magnésium
A
cofacteur d’enzyme sert à l’intégrité membranaire pour chlorophylle et bactériochlorophylle.
7
Q
rôle du calcium
A
cofacteur d’enzyme : protéases, amylases, dipicolinate de Ca
8
Q
rôle du fer
A
cytochrome et autres protéines impliquées dans la bioénergétique.
9
Q
rôle du sodium
A
transport membranaire, important pour les bactéries marines
10
Q
rôle du chlore
A
principal anion inorganique, intégrité électrostatiques
11
Q
Combien y a-t’il de bioéléments mineurs ?
A
8
11
Q
quels sont les bioéléments mineurs
A
Zn, Mn, Mo, Se, Co, Cu, Ni, W
11
Q
rôle du zinc
A
cofacteur, polymérase ADN, ARN alcool déshydrogénase
12
Q
rôle du manganèse
A
élément dans Superoxyde Dismutase (SOD) LE SOD : enzyme responsable de la transformation du O2- en peroxide (moins toxique que O2-)
(C’est une enzyme très importante pour tout organisme en présence d’O2)
13
Q
rôle du Mo (molybdène)
A
fixation du N2 : nitrogénase
14
Q
rôle du Se (sélenium)
A
Biosynthèse acide aminé Se-Cys
15
Q
rôle du Co (cobalt)
A
Biosynthèse acide aminé comme acide glutamique et élément essentiel de la vitamine B12
16
Q
rôle du cuivre
A
Superoxyde dismutase, Bioénergétique
17
Q
rôle du nickel
A
Déshydrogénase
18
Q
rôle du W (tungstène)
A
Déshydrogénase
19
Q
Sous quelles formes les bioéléments sont assimilés ?
A
la majorité sont sous forme de sels inorganiques
20
Q
quels bioéléments ne sont pas assimilés sous forme de bioéléments ?
A
CHONS
21
Q
Cas d’exception : le souffre
sous quelle forme est-il assimilé ?
A
SO42- ou SO32- (soufre inorganique)
Exception :
1- archabactéries méthanogènes (utilise le H2S)
2- Autre bactérie : récupère soufre de certains acides aminés (cystéine, méthionine)
22
Q
Cas d’exception : l’azote
sous quelle forme est-il assimilé ?
A
NH3 (ammoniac)
Exception :
1- les bactéries fixatrice d’azote (récupère le N2 gazeux et le transforme en NH3 intérieurement)
2- Autres bactéries : récupère azote de certains acides aminés
23
Cas d'exception : le carbone, l'oxygène et l'hydrogène
sous quelle forme est-il assimilé ?
vient de la matière organique et H2O
Exception
1- autotrophes : produisent leur propre nourriture en transformant matière inorganique (CO2) en matière organique par cycle de Calvin Benson.
24
En quoi sont transformés les éléments nutritifs ?
Matériel cellulaire et énergie
25
De quoi sont composé majoritairement les cellules bactériennes (poids sec)
de macromolécules (96%) et essentiellement de protéines 60% des macromolécules
26
La diversité moléculaires est très faibles, mais quels sont les cas d'exceptions ?
les protéines et l'ARN
27
C'est quoi le métabolisme
catabolisme + anabolisme (ensemble des réactions biochimiques cellulaires)
28
C'est quoi le catabolisme ?
1- décompose les nutriments en métabolites intermédiaires (précurseurs)
N.B : nombre restreins de précurseurs, communs à tous les organismes.
2- cette transformation produit de l'énergie sous forme d'ATP, NADH et NADPH.
29
C'est quoi l'anabolisme ?
intermédiaires + énergie = biosynthèse des macromolécule = matériel cellulaire
30
À part la production de matériel cellulaire, à quoi sert l'énergie du catabolisme ? (3)
1- transport actif (concentration des nutriments dans la cellulle + élimination des déchets métaboliques)
2- Motilité (déplacement vers nutriment ou éloignement des répulsifs)
3- maintien de la balance osmotique
31
Classification selon les types trophiques (2 critères)
1- source d'énergie
2- source de carbone
1+2 = type d'espèce
32
Quelles sont les source d'énergie
lumières ----> phototrophes
Chimique ----> chimiotrophes
33
Quelles sont les sources de carbones ?
CO2 -----> autotrophes
matière organique ------> hétérotrophes (organotrophes)
34
Pourquoi certaines bactéries sont incapable de vivre en présence de O2
ils sont incapable de neutraliser les formes toxique de l'O2
limite même pour aérobie : croissance diminue si concentration O2 > 20%
35
Aérobie stricte
respiration aérobie exclusivement ou l'accepteur finale d'électrons est l'O2
36
Anaérobie stricte
pas de croissance en présence de O2 car SOD, catalase ou peroxidase absentes ou +/- fonctionnelles.
Accepteur final d'électrons = produit final de fermentation.
37
Anaérobie facultative
Croissance en présence ou absence d'O2 (respiration ou fermentation), mais favorise le métabolisme le + rentable soit la respiration
38
Aérotolérante
Croissance en présence ou absence d'O2 mais fermentation EXCLUSIVEMENT
(possèdent SOD+, catalase/peroxidase+)
39
Microaérophile
Croissance exclusivement en présence de faible concentration d'O2 (2-10%)
respiration aérobie et activité enzymatique essentielles sensible au O2 donc pas besoin de grande quantité d'oxygènes
40
Quelles sont les types de bactéries selon la température de croissance ? (5) indiquer pour chacun ll'intervalle de température optimal.
1- Psychrophiles (0-20 degré celsius) optimum à 15 degré celsius
2- Psychrotrophes (20-30 degré celsius)
dont psychrotolérant et psychrophyle facultatifs capable de croitre entre 0 et 20 degré celsius
3- Mésophiles (20-45 degré celsius)
4- Thermophiles (45-85 degré celsius) avec optimum à 50-60 degré celsius.
5- Thermophiles extrêmes (>85 degré celsius)
41
Objectif du milieu de culture
augmenter la population des bactéries
42
pré-réquis du milieu de culture ?
stérilité du milieu de culture
43
Quels sont les types de milieu de culture ? (2)
Pure : un seul type de microorganisme
Mixte : Plusieurs microorganisme qui interagissent (inhibition, compétition, synergisme, etc.)
44
Composition d'un milieu de culture ?
Tous les éléments nécessaires, en quantité suffisantes, pour permettre la croissance soit :
- source d'énergie
- source de carbone
- facteur de croissance (éléments essentielles)
45
C'est quoi un facteur de croissance
précurseurs essentiels qui ne peuvent être synthétisés par la bactérie d'intérêt:
- vitamines
- acides aminés
- purines et pyrimidines
46
Stérilisation :
élimination des micro-organisme viables (incluant les endospores)
47
Les moyens de stérilisations (4)
1- chaleur
2- Radiation ionisante
3- Filtration
4- Substances chimiques
48
Stérilisation par chaleur : chaleur sèche ou chaleur humide
1- Chaleur sèche : four à air chaud
N.B : le micro-onde ne stérilise pas
2- Chaleur humide est + pénétrante
Autoclave : vapeur d'eau
Perte de viabilité des endospores.
préparation des liquides thermorésistants
49
Stérilisation par radiation ionisantes (rayons gamma pénétrants ou rayons UV)
1- Rayon gamma :dommage à l'ADN - objets à usage unique
Installation : parois couvertes de plomb.
2- Rayon UV (non pénétrant): reste à la surface, enceinte pour stériliser matériel des usines de traitement d'eau.
50
Stérilisation par filtration
filtre de nitrocellulose 0,22-0,45micro : retient les bactéries, mais aussi les virus !
utiliser avec les liquides thermosensibles
51
Stérilisation par substance chimique
1- gaz stérilisants comme oxyde d'éthylène (explosif) et ozone (toxique)
ce sont des produits dangereux donc utilisé dans une enceinte hermétique pour par exemple stérilisation d'instruments chirurgicaux.
52
C'est quoi de l'enrichissement ?
En nature, les culture sont mixtes. l'enrichissement c'est augmenter la proportion du microorganisme d'intérêt.
53
De quoi faut-il tenir compte durant l'enrichissement ? (3)
1- proportion de l'espèce d'intérêt initial
2- sa vitesse de croissance
3- Caractéristiques spécifiques/discriminantes
54
Trois méthodes d'enrichissement :
chimiques, physiques, biologiques
55
Méthodes d'enrichissement chimiques (3)
1- Nutriment ou source d'énergie particulières au microorganisme d'intérêt.
2- utiliser un milieu oligotrophes = milieu dilué ou seulement quelque espèces peuvent croitre (ex : besoin peptone 0,01% vs 2%)
3- Substances inhibitrices
56
Substance inhibitrice et ce qu'elle élimine :
1- les colorants :
violet de cristal et vert brillant élimine Gr +
2- Alcool phényléthylique élimine Gr-
3- sels biliaires, désoxycholate de Na élimine les bactéries non entériques
57
À quoi sert le milieu MacConkey
Permet d'isoler les bactéries Gram - qui consomment le lactose.
elle contient :
- des sels biliaires : élimine non entérique
- Cristal violet : élimine Gr +
- Lactose : nourriture
- Rouge neutre : lactose métabolisé, production de sous produits acides qui réagissent avec le rouge neutre.
58
Méthodes d'enrichissment physiques (4)
1- traitement à la chaleur
2- dessication
3- Température d'incubation (psychrotropes)
4- Taille cellulaire (filtration)
59
Méthodes d'enrichissement biologiques (2)
1- pathogénicité
capacité (d'un agent infectieux comme) de causer une maladie.
2- symbiose
ensemble nous somme plus forts
60
Méthodes de sélection
méthode basées sur les conditions de sélection existant dans la nature
61
À quoi ressemble la reproduction dans une culture pure ?
reproduction asexuée (tout le monde est identique)
62
c'est quoi une colonie ?
après plusieurs isolement d'une même cellules (plusieurs séquences d'isolement), on forme une colonie
63
est ce qu'une colonie est une culture pure ?
oui c'est une culture pure
64
est ce que prendre un échantillon de la nature va augmenter la biodiversité par rapport à une colonie ?
si on prend un échantillon de la nature, la biodiversité sera plus grande qu'une colonie
65
Limite de la striation sur milieu solide
proportion de l'espèce d'intérêt diminue
66
explication isolement des colonies par la méthode de stri
Une méthode très importante en microbiologie consiste à isoler un seul type de bactérie à partir d'une source qui en contient plusieurs. Le moyen le plus efficace pour ce faire est la méthode de la plaque à stries, qui dilue les cellules individuelles en les étalant sur la surface d'une plaque de gélose (voir figure 2). Les cellules individuelles se reproduisent et créent des millions de clones, qui s'entassent tous au-dessus de la cellule d'origine. Les piles de cellules bactériennes observées après une période d'incubation sont appelées colonies. Chaque colonie représente les descendants d'une seule cellule bactérienne et, par conséquent, toutes les cellules des colonies sont des clones. Par conséquent, lorsque vous transférez une seule colonie de la plaque à stries vers un nouveau milieu, vous avez obtenu une culture pure avec un seul type de bactérie.
67
Technique pour obtenir une culture pure (2)
1-la méthode de stri sur plaque séquentiel
2- dilution séquentielle en milieu liquide suivies d'un étalement
68
fonctionnement de la dilution séquentielle en milieu liquide suivies d'un étalement
l'échantillon est d'abord dilué en milieu liquide ensuite étalement soit :
- en surface : milieu gelosé
- en profondeur : il y a un milieu gelosé, puis une gélose de surface ou sont emprisonné les colonies.
69
Utilité de l'étalement en profondeur
utilisé pour les colonies envahissantes.
70
Avantage et limites de dilution séquentielle en milieu liquide suivies d'un étalement
Avantage : quantification
Limites : proption de l'espèce d'intérêt diminue, pas pratique pour les bactéries thermosensible, car la gélose de surface peut être à 45 degré celsius.
71
Caractéristiques coloniales en milieu solide (8)
-Taille
-Marge (bord)
-Élévation
- Texture
- Caractéristique optique (ex : opaque, transparents, trasnlucides, etc...)
- Pigmentation
- Hémolyse si gélose de sang
- Fluorescence.
72
À quoi ça sert de comparer des colonies isolés de la même cellules?
vérifier si différence : contamination ou mutants.
73
Caractères culturaux dans milieu liquide (3)
1- quantité de croissance cellulaire
2- Distribution
3- texture (ex : visqueux)
74
À quoi sert l'étude des cultures mixtes ?
étudier l'interaction entre les micro organismes.
75
Un Stromatolithe
forme de croissance ubiquitaire (qui peut se trouver n'importe ou, n'importe quand) dans les environnement acqueux.
76
qu'elle est la plus ancienne et la plus prédominante forme de biofilm
les stromatolithes: Ils forment un tapis biominéral foncé produit par une colonie qui est une forme organisée d'un biofilm, a priori la plus ancienne connue
77
C'est quoi un biofilm
population microbiennes enrobées d'une matrice de polymères extracellulaires dans laquelle, les cellules adhèrent :
1- les unes aux autres
et/ou
2- à une surface ou un interface
78
est ce qu'un biofilm est formé d'une seul et même espèce de microorganisme ?
Non, un biofilm contient plusieurs espèces de micro organismes
79
Avantages du biofilm (3)
1-Accès +++ aux nutriments
2-création d'un microenvironnement
3-favorise la croissance
80
Différence entre cellules planctoniques et sessiles
les cellules planctoniques sont unicellulaires alors que les sessiles sont pluricellulaires et communique entre eux (échange nutriments + signaux)
aussi, les cellules sessiles sont immobiles et planctonique non.
81
Comment les cellules sessiles du biofilm communiquent ?
grâce aux senseur de masse critique : quorum sensing.
82
qorum sensing
quorum sensing, est la capacité d'un micro-organisme à détecter et à réagir à la densité de population de ce microbe par des mécanismes de régulation génétique.
83
% d'expression différentiel des gènes des cellules de biofilm par rapprort aux cellules planctoniques ?
40%
84
Étapes de la formation du biofilm (5)
1- Attachement à une surface
2- Stabilisation de l'attachement
3- Formation de micro-colonies (formation de la matrice)
4- Maturation du biofilm
5- Essaimage
85
est que l'étape d'attachement est réversible ?
oui
86
Le micro-courant peut favorisé ou défavorisé l'attachement. Quel partie de la cellule peut contre ce problème
les flagelles.
87
Quellles parties de la cellule sont responsables de l'attachement ?
Glycocalix, fimbriae, adhésines, flagelles.
88
Quelles surface favorise le dévellopement des microorganisme ? rugueuse ou lisse ?
une surface rugueuse
89
À l'étape de l'attachement à quoi ressemble le biofilm ?
C'est une monocouche
90
Q'est ce qui aide à la stabilisation de l'attachement
1- L'interaction cellule-cellule et cellule-surface
2- l'ancrage à la surface par les fimbria.
91
Caractéristiques du biofilm à l'étape de maturation (biofilm final)
1- Architecture complexe et hétérogène formé de colonnes et de canaux pour la diffusion des nutriment, déchet et O2
2- selon la position dans le biofilm, la composition et l'état physiologique diffère :
-en périphérie : concentration O2 et nutriments +++
- au milieu : concentration déchet +++
92
à quoi ressemble la relation symbiotique dans le biofilm
relation syntrophique : relation symbiotique obligatoire entre deux espèces où l'une se nourrit des produits de l'autre.
93
C'est quoi l'essaimage ?
Après la formation d'un biofilm, celui-ci se disperse soit par érosion (bris mécanique) soit par Mue (processus biologique).
les cellules qui se sépare du biofilm pour coloniser d'autres milieux sont des essaimeurs (les cellules planctoniques)
94
N.B : les cellules sessiles étaient des cellules planctoniques.
95
Conséquence de la présence de biofilms
1- protection des micro organismes des antibiotique par exemple.
2- diminution du débits des liquides dans aquéducs, oléoducs
3- augmentation de la corrosion des structures.
96
Comment éliminer les biofilms ?
1- utilisation de biocides
2- Inhibiteur de quorum sensing comme Delisea pulchra toxique pour les mammifères
