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Nutrition&Croissance ET Influence de l'environnement sur les…
Nutrition&Croissance ET Influence de l'environnement sur les microorganismes
Eléments nécessaires aux microorganismes
Carbone ( CO2, organique OU glucose, levure, peptone, AA..)
Hydrogène ( eau ou organique )
Oxygène ( eau, O2, organique )
Azote ( NH3.. OU AA, bases azotées…)
Phosphore
Soufre ( H2S.. OU Cystéine.. )
Potassium ( K+ OU KCl... )
Magnésium ( Mg2+..)
Sodium ( Na2+, NaCl )
Calcium ( Ca2+...)
Sources
NRJ
Phototrophe ( lumière )
Chimiotrophe ( oxydation composés inorganique et organique )
Carbone
Autotrophe ( CO2 )
Hétérotrophe ( glucose )
Eléctron
Lithotrophe ( inorganique )
Organotrophe ( organique )
Dénombrement colonies
Dilutions et étalement sur gélose ( nb de colonies x 10^facteur de dilution )
Spectro ( 1 unité de DO = 10^9 colonies )
Phase de latence, puis exponentielle ( état stable ou stationnaire ), ensuite phase stationnaire ( plateau ) et mort cellulaire ( système fermé )
Nombre de générations : n = (logNt-logN0)/log2
Temps de générations : g = t/n
Constante de vitesse de croissance moyenne : k = n/t
Perception du quorum
Contrôle la densité cellulaire des bactéries, c’est à dire le nombre minimal de cellules nécessaire pour que la population soit opérante ( sur biofilm )
Des petites molécules auto inductrices sont produites et sortent librement par diffusion lorsque la densité de la population est faible. Quand la densité de la population augmente et les molécules auto-inductrices s’accumulent à l’extérieur de la cellule, le gradient de diffusion s’inverse et ces molécules rentrent dans les cellules
Chémostat ( système ouvert )
Taux de dilution : D = f/V
Milieu frais, chambre de culture et récolte d'effluant
Si substrat moindre -> lessivage de la culture ( cellules tendant vers 0 )
Disponibilité en eau
Concentration osmotique ( quantitatif ) -> activité de l'eau : aw = Psol/Peau ( aw = 1 -> eau pure )
En milieu hypertonique ajustent l’osmolarité interne grâce à la concentration élevée des solutés compatibles: proline, glutamate, choline, bétaïne... Accumulation de K+ dans le cytoplasme protège aussi les cellules de la perte en eau
Conservation des aliments par dessiccation = déshydratation
pH
-log[H+]
pH cytoplasme = 7
Sucre -> acidification
Peptone -> alcalinisation
Température
Aux faibles températures, une élévation va augmenter la croissance. Tous les 10°C, l'activité enzymatique double donc microorganisme se développe plus vite. Au delà d'un certain point, la température trop élevée peut être létale
Température cardinale = températures minimale, optimale, maximale de croissance
Gamme
Psychrophile ( extrême fraicheur : négatif jsq 10°C )
Mesophile ( entre 10 et 50°C )
Thermophile ( 40 à 70 )
Hyperthermophile ( 65 à 100 )
Extrême thermophile ( 90 à 115 )
Tant que l’eau est sous la forme liquide, la vie est possible. Pour les psychrophiles, l’eau de mer gèle à -2,5°C, mais il y a des poches microscopiques d’eau liquide
Thermostabilité des protéines
A haute T°C
Dégradation des protéines, membrane, acide nucléique
Dénaturation des protéines et ADN
Mécanisme de la stabilité
Lipides membranaires : monocouche lipidique, ramifications, AG saturés, MM élevée ( augmente le point de fusion )
Protéines : liaisons non covalentes, liaisons H, AA ( rigidifie la chaîne par proline), AA hydrophobe, sucres, K ...
Enzymes thermostables : Taq et Pfu ADNpol
Oxygène
Dans les tubes : un réducteur, le thioglycolate, diminuant encore le taux d’oxygène, doit être ajouté dans les tubes contenant les micro-organismes les plus sensibles
Elimination ROS
Eau à oxygène en rajoutant des électrons
Catalase : H2O2 + H2O2 -> 2 H2O + O2
Peroxydase : H2O2 + NADH+H+ -> 2 H2O + NAD+
SOD : O2- + O2- + 2H+ ->H2O2 + O2
SOD/catalase en combinaison : 4 O2- + 4H+ -> 2 H2O + 3 O2
SOR : O2- + 2H+ + cyt c (réduit) -> H2O2 + cyt c (oxydé)
Caroténoïde : oxygène-singulet en oxygène triplet
Radiations ionisantes ( longueur d'onde basse et NRJ haute ) -> perte électrons ou ionisation, brise liaisons H, oxyde doubles liaisons, polymérisation chaotique des molécules. UV tue tout, 260nm le + létale