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Questions and Answers
Quel est le but principal d'un micro-organisme en ce qui concerne la nutrition?
La biosynthèse nécessite de l'énergie.
True
Les cellules sont constituées de macromolécules telles que des polysaccharides, des lipides, des acides nucléiques et des __________.
protéines
Qu'est-ce dont une bactérie a besoin pour croître et se diviser?
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Quelles sont les étapes de la production de biomasse chez les bactéries?
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Les bactéries ont besoin d'un approvisionnement continu en énergie.
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Toutes les bactéries ont besoin d'eau, d'une source d'énergie, d'une source de carbone, d'une source d'azote et d'éléments ___.
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Associez les types trophiques aux bactéries correspondantes:
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Quel est le principal constituant de la cellule, selon le rôle de l'eau?
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Le phosphore est principalement utilisé pour la synthèse des acides __________ et des phospholipides.
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Quel est le rôle principal de l'ion calcium (Ca++) dans les cellules?
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Les oligo-éléments sont-ils nécessaires au fonctionnement des enzymes?
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Associez les éléments suivants avec leurs fonctions dans les cellules:
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Qu'est-ce que le temps de génération en microbiologie?
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Que représente la densité optique (OD) mesurée par un spectrophotomètre?
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Comment peut-on calculer le nombre de générations de cellules bactériennes?
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Quel est l'inconvénient de la méthode du nombre le plus probable (NPP) utilisée en microbiologie?
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Quel est le processus par lequel les bactéries dénitrifiantes réduisent les nitrates en ammoniac ou en azote gazeux?
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Les bactéries réductrices des carbonates réduisent le CO2 en méthane.
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Comment les bactéries sulfatoréductrices réduisent-elles les sulfates?
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La fermentation alcoolique est réalisée par saccharomyces cerevisiae et d'autres bactéries du genre ____.
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Associez les bactéries suivantes à leur processus de fermentation correspondant:
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Quel est le terme utilisé pour décrire une croissance à deux phases d'un microorganisme en culture discontinue métabolisant un mélange de deux sucres ?
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Qu'est-ce que l'activité de l'eau (aw) mesure dans les milieux microbiens?
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La croissance dans un système fermé (culture en batch) se caractérise par six phases distinctes.
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Quels sont les avantages de la croissance en continu?
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Quels sont les inconvénients de la croissance en continu?
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Qu'est-ce qu'une culture synchrone?
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Quels sont les effets de la température sur la croissance des micro-organismes? (Sélectionnez tout ce qui s'applique)
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Qu'indique le pH en termes de croissance des micro-organismes?
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Les aérobies strictes ont besoin d'oxygène pour croître.
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Quelles sont les principales enzymes impliquées dans la détoxification des radicaux libres dérivés de l'oxygène? La catalase décompose le ______, tandis que la superoxyde dismutase (SOD) élimine l'ion superoxyde en produisant ______.
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Study Notes
Chapitre I: Nutrition Microbienne
I. Généralités
- La nutrition est un ensemble de processus et de réactions chimiques par lesquels les êtres vivants puisent du milieu dans lequel ils vivent les substances chimiques dont ils ont besoin.
- La nutrition microbienne est un aspect étudié en raison de l'importance de savoir comment se déroulent les processus d'alimentation et d'appropriation des nutriments.
I.1 Besoins des microorganismes
- Besoins élémentaires:
- Eau
- Source d'énergie
- Source de carbone
- Source d'azote
- Éléments minéraux
- Besoins spécifiques:
- Facteurs de croissance nécessaires à leur développement (auxotrophes)
I.1.1 Source d'énergie
- Deux types trophiques:
- Phototrophes ou photosynthétiques:
- Utilisent la lumière comme source d'énergie
- Produisent leur énergie par photosynthèse
- Chimiotrophes:
- Tirent leur énergie de l'oxydation des composés chimiques
- Utilisent les composés réduits du soufre, l'hydrogène moléculaire, ou des composés organiques simples comme donneurs d'électrons
- Phototrophes ou photosynthétiques:
I.1.1.a Phototrophes ou photosynthétiques
- Produisent leur énergie par photosynthèse
- Utilisent la lumière comme source d'énergie
- Chez les plantes:
- Photosynthèse oxygénique
- Donneur d'électron: H2O
- Libération d'O2 comme sous-produit de l'oxydation de l'eau
- Chez les bactéries:
- Photosynthèse anoxygénique
- Pas de libération d'O2
- Donneur d'électron: composé inorganique ou organique
I.1.1.b Les bactéries chimiotrophes
- Dans la nature, la majorité des bactéries sont incapables de réaliser la photosynthèse
- Ces bactéries puisent leur énergie à partir de réactions chimiques d'oxydoréduction
- Oxydation:DH2 -> D + 2H+ + 2e-
- Réduction:A + 2H+ + 2e- -> AH2
- Selon la nature du composé utilisé comme source d'énergie:
- Minéral (inorganique): chimio-lithotrophes
- Organique: chimio-organotrophes
I.1.2 Donneur d'électrons (DH)
- Composé inorganique: Lithotrophes
- Composé organique: Organotrophes
I.1.3 Accepteur d'électrons (AH)
- L'énergie libérée au cours du catabolisme résulte du mouvement des e- entre le composé donneur et le composé récepteur
- Respiration: Accepteur final d'électrons: minéral (O2 ou autres)### Fermentation et Énergie
- La fermentation est un processus générant de l'énergie dans lequel les molécules organiques servent à la fois de donneurs et d'accepteurs d'électrons.
- Elle se réalise au niveau du cytoplasme bactérien.
- L'énergie est produite par phosphorylation au niveau du substrat et le bilan énergétique est réduit.
Sources de Carbone
- Les organismes peuvent utiliser des composés organiques (hétérotrophes) ou inorganiques (autotrophes) comme sources de carbone.
Polyvalence Métabolique
- Les bactéries peuvent avoir plusieurs catabolismes alternatifs et s'adapter à des changements environnementaux importants.
- Exemple : Rhodopseudomonas palustris, qui peut basculer entre quatre modes de métabolisme : photoautotrophie, photohétérotrophie, chimioautotrophie et chimiohétérotrophie.
Sources d'Azote
- Les sources d'azote comprennent :
- Azote minéral : azote atmosphérique, sels d'ammonium, ammoniac, nitrites et nitrates.
- Azote organique : composés azotés organiques, tels que les acides aminés et les peptides.
Éléments Minéraux
- Les éléments minéraux nécessaires à la croissance bactérienne comprennent :
- Macronutriments : carbone, hydrogène, oxygène, azote, phosphore, soufre, potassium, magnésium et calcium.
- Micronutriments : oligo-éléments tels que le zinc, le manganèse, le molybdène, le cobalt et le nickel.
Eau
- L'eau est un constituant principal de la cellule et joue un rôle important dans les réactions biochimiques.
Besoins Spécifiques : Facteurs de Croissance
- Les facteurs de croissance sont des molécules organiques spécifiques nécessaires pour certaines bactéries qui ne peuvent pas les synthétiser.
- Exemples : les vitamines et les précurseurs de coenzymes.
Récapitulatif sur les Types Trophiques
- Tableau récapitulatif des types trophiques :
- Phototrophe : énergie lumineuse, composés inorganiques
- Chimiotrophe : énergie chimique, composés organiques ou inorganiques
- Lithotrophe : énergie chimique, composés inorganiques
- Autotrophe : énergie lumineuse, composés inorganiques
- Hétérotrophe : énergie chimique, composés organiques
Types Métaboliques et Exemples de Groupes de Micro-Organismes
- Lithotrophes aérobies : exemple : Nitrosomonas, Nitrobacter
- Lithotrophes anaérobies : exemple : Thiobacillus denitrificans
- Organotrophes aérobies : exemple : Acetobacter
- Organotrophes anaérobies : exemple : Bactéries dénitrifiantes, réductrices de sulfate### Bactéries Sulfatoréductrices et Méthanogènes
- Les bactéries sulfatoréductrices (ex. Desulfovibrio) et les archées méthanogènes (ex. Methanococcus) peuvent produire du méthane à partir de différents substrats organiques.
- Les bactéries sulfatoréductrices occupent la position terminale dans la dégradation anaérobie de la matière organique.
Fermentation
- La fermentation est une forme de respiration cellulaire qui ne nécessite pas d'oxygène.
- Le donneur d'électrons est un composé organique, tandis que l'accepteur d'électrons est également un composé organique.
- La fermentation se produit en deux étapes :
- Première étape : les substrats organiques réduits sont catabolisés, produisant des métabolites intermédiaires oxydés, de l'ATP et du pouvoir réducteur NADH2.
- Deuxième étape : les métabolites intermédiaires sont réduits, produisant des produits de fermentation.
Types de Fermentations
- Fermentation lactique : produite par des bactéries lactiques (ex. Lactococcus, Lactobacillus et Streptococcus), produisant de l'acide lactique.
- Fermentation alcoolique : produite par des bactéries telles que Saccharomyces cerevisiae et Zymomonas, produisant de l'éthanol.
- Fermentation butyrique : produite par des bactéries telles que Clostridium, produisant de l'acide butyrique et du CO2.
- Fermentation propionique : produite par des bactéries telles que Propionibacterium et Clostridium propionicum, produisant de l'acide propionique.
Croissance Bactérienne
- La croissance bactérienne est l'accroissement ordonné et coordonné de tous les constituants d'un organisme, conduisant à une augmentation de la masse cellulaire et du nombre de cellules.
- La croissance bactérienne peut être étudiée à l'échelle individuelle (nombre de cellules) ou à l'échelle de la population (masse cellulaire).
Mesure de la Croissance Bactérienne
- Méthodes directes :
- Compter le nombre de cellules dans une cellule (de Thoma, de Malassez ou de Petroff Hausser).
- Poids sec des cellules.
- Détermination de l'azote ou des protéines totales.
- Détermination de l'ADN.
- Méthodes indirectes :
- Compter les colonies en boite.
- Compter les colonies sur membrane filtrante.
- Consommation d'oxygène.
- Consommation ou production de dioxyde de carbone.
- Concentration d'une enzyme constitutive.
- Mesure de la turbidité.
Expression Mathématique de la Croissance
- Temps de génération (tg) : temps de doublement, dépendant du type de microorganisme et des conditions du milieu.
- Taux de croissance (µ) : vitesse spécifique de croissance, exprimée en temps-1 (par exemple, heure-1).
- Expression mathématique de la croissance : Nt = 2n No, où Nt est la population au temps t, n est le nombre de générations, et No est la population initiale.
Effet des Facteurs Physico-Chimiques sur la Croissance
- La croissance bactérienne dépend des conditions d'environnement capables d'inhiber ou de favoriser le développement bactérien.
- Les facteurs physico-chimiques tels que la température, le pH, la salinité, etc. peuvent affecter la croissance bactérienne.
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Description
Comprendre comment les facteurs environnementaux tels que la température affectent la croissance et la survie des micro-organismes. Étudier la répartition écologique des micro-organismes.
