le terme croissance microbienne fait référence à la croissance de l’apopulation (ou à une augmentation du nombre de cellules), et non à une augmentation de la taille de la cellule individuelle. La division cellulaire conduit àla croissance des cellules dans la population.
deux Types de reproduction asexuée dans les Microbes:
1.) Fission binaire-la reproduction bactérienne se produità travers la fission, une forme primitive de celldivision qui n’utilise pas de fibreapparatus de fuseau., La cellule bactérienne double danssize et réplique son chromosome. Suite à la réplication de l’ADN, les deux chromosomes s’attachent à des sites séparés sur la membrane plasmique, et la paroi cellulaire est posée entre eux, produisant deux cellules filles.
2. Bourgeonnement-quelques bactéries et quelques eucaryotes(y compris les levures) peuvent également se répliquer par bourgeonnement,formant une croissance en forme de bulle qui s’agrandit et se sépare de la cellule mère.
I. la Croissance Microbienne
A., Phases de croissance-la culture de laboratoire Amicrobienne passe généralement par 4 phases distinctes et séquentielles de croissance qui forment la courbe de croissance bactérienne standard: (Toutes les phases de croissance ne se produisent pas dans toutes les cultures). Voir graphique; possibilité de dessiner & étiquette.
1. LagPhase – dans la phase de décalage, le nombre de cellules n’augmente pas. Cependant, une activité métabolique considérable se produit à mesure que les cellules se préparent à croître., (Cette phase peut ne pas se produire, si les cellules utilisées pour inoculer une nouvelle culture sont dans la phase log & à condition que les conditions soient les mêmes).
2. LogPhase (phase logarithmique ou exponentielle) – le nombre de cellules augmente exponentiellement; pendant chaquele temps de génération, le nombre de cellules dans la population augmente d’un facteur de deux). Le nombre de microbes dans une exponentielleaugmentation de la population augmente lentement au début, puis extrêmement rapidement., Les organismes dans un tube de milieu de culture peuvent maintenirlog la croissance pour un temps limité, à mesure que les nutriments sont épuisés, les déchets métaboliques s’accumulent,les microobes souffrent d’épuisement de l’oxygène.
3. StationaryPhase – le nombre de cellules n’augmente pas, mais des changements dans les cellules se produisent: les cellules deviennent plus petites et synthétisent des composants pour les aider à survivre plus longtemps sans croître (certains peuvent même produire des endospores); le signal pour entrer dans cette phase peut avoir à voir avec le surpeuplement(accumulation de sous-produits métaboliques, épuisement des nutriments, etc.).
4., DeathPhase – dans cette phase, les cellules commencent à s’éteindre. La mort se produit de façon exponentielle, mais à un taux faible. La mort se produit parce que les cellules ont épuisé les réserves intracellulaires D’ATP. Toutes les cellules ne meurent pas nécessairement pendant cette phase!
B. Culture continue de Microbes
en laboratoire, les cultures passent généralement toutes les phases de croissance – pas dans la nature. Dans la nature, les nutriments pénètrent continuellement dans l’environnement de la cellule à de faibles concentrations et la population croît continuellement à un rythme faible mais régulier., Le taux de croissance est fixé par la concentration du nutriment le plus rare ou limitant, pas par l’accumulation de sous – produits métaboliques-dans la nature, il y a toujours un autre microbe qui peut utiliser ces sous-produits métaboliques pour leur propre métabolisme. Dans le laboratoire, nous devons continuellement remplacer themedia.
II. Mesurer le Nombre de Microbes
A., Mesures indirectes (mesurer une propriété de la masse des cellules puis estimer le nombre de microbes)
1. Turbidité – peut maintenir le tube jusqu’à la lumière et rechercher la nébulosité comme preuve de croissance(Difficile à détecter une légère croissance). L’aspectrophotomètre peut mesurer la quantité de lumière transmise par une solution de cellule microbienne; plus la masse de cellules dans la culture est grande, plus sa turbidité (nébulosité) est grande et moins la lumière sera transmise., Inconvénients: pas sensible en termes de nombre de cellules bactériennes & pas utile pour détecter une contamination mineure.
2. MetabolicActivity-3ways:
A. Therate de formation de produits métaboliques, tels que des gaz ou des acides, qu’une culture produit.
B. Le taux D’utilisation d’un substrat, tel que l’oxygène ou le glucose.
C. Le taux de réduction de certains colorants. Ex.le bleu de méthylène devient incolore lorsqu’il est réduit.,
B. mesures directes – donnez des mesures plus précises du nombre de microbes.
1. DirectCounts-Coulter Counter-compteur électronique; rapide & précis uniquement si les cellules bactériennes sont les seules particules présentes dans la solution. .
3. PlateCount-les colonies bactériennes sont vues à travers la loupe contre une grille de comptage d’acolonie; appelé compteur de colonies du Québec (nous l’avons en laboratoire).
4., Filtration – un volume connu de liquide ou d’air est aspiré à travers un filtre à membrane par vide. Les pores du filtre sont trop petits pourles cellules microbiennes à traverser. Ensuite, le filtre est placé sur un milieu solide approprié et incubé. Le nombre de colonies qui se développent est le nombrede cellules microbiennes viables dans le volume de liquide filtré. Cette technique est excellente pour concentrer un échantillon, par exemple. une piscine, où de petites populations peuvent gondétecté en utilisant d’autres méthodes.
III., Les facteurs de croissance – Microbescan existent dans un grand nombre d’environnements parce qu’ils sont petits, facilement dispersés, ont besoin seulementpetites quantités de nutriments, sont divers dans leurs besoins nutritionnels.
A. PhysicalFactors
1. pH-bacteriacan classé comme:
A. acidophiles aimant l’acide) – se développent mieux à un pH de 1 à 5,4; ex. Lactobacilllus (lait fermenté)
B. neutrophilesexistent de pH à 5,4 à 8. ,5; la plupart des bactéries qui causent des maladies humaines sont dans cette catégorie.
C. Les alcaliphiles (aimant les bases) – existent de pH à 7,0 à 11,5; ex. Vibrio cholerae (provoque le choléra)
2. Température-les bactéries peuvent être classées comme:
A. psychrophiles(aimant le froid)15oC à 20oC; certains peuvent se développer à 0oC.
B. Les mésophiles – poussent mieux entre 25oC et 40 C; la température du corps humain est de 37oC.
C., thermophiles (aimant la chaleur) – 50oC à 60oC; trouvé dans les tas de compost et dans les sources chaudes en ébullition.
3. Humidité-seules les spores de bactéries sportives peuvent exister à l’état dormant dans un environnement sec.
4. Hydrostatiquepression-pression exercée par l’eau stagnante (ex. lacs, océans, etc.); certaines bactéries ne peuvent survivre que dansdes environnements à haute pression hydrostatique (ex., vallées océaniques de plus de 7000 mètres); la haute pression est nécessaire pour maintenir leurs enzymes dans la forme 3-D appropriée; sans elle, lesenzymes perdent leur forme et leur dénature et la cellule meurt.
5. Tonicité (hypotonique, hypertonique, isotonique) l’utilisation du sel comme conservateur dans la salaison des viandes et l’utilisation du sucre dans la fabrication de gelées est basée sur le fait qu’un environnement hypertonique tue ouinhibe la croissance microbienne. Les Halophiles (amateurs de sel) habitent les océans.
6., Radiation UV rays and gamma rays can causemutations in DNA and even kill microorganisms. Somebacteria have enzyme systems that can repair some mutations.
B. OxygenRequirements
1. strictor obligate anaerobes oxygenkills the bacteria; ex. Clostridium tetani
2. strict or obligate aerobes lackof oxygen kills the bacteria; ex. Pserdomonas
3., facultative anaerobes canshift their metabolism (anaerobic if oxygen is absent or aerobic if oxygen is present); ex. E. coli,Staphylococcus
4. aerotolerant thebacteria dont use oxygen, but oxygendoesnt harm them; ex. Lactobacillus
5. microaerophiles likelow oxygen concentrations and higher carbon dioxide concentrations; ex. Campylobacter
C., Facteurs nutritionnels (biochimiques – Nutrimentsles microorganismes ont besoin de:
carbone les composés contenant du carbone sont nécessaires comme source d’énergie (ex. glucose) et pourblocs de construction.
azote – nécessaire pour les acides aminés et les nucléotides; certains peuvent synthétiser les 20 acides aminés; d’autres doivent en avoir dans leur milieu.,
soufre nécessaire pour les acides aminés, les coenzymes,
phosphorenécessaire pour L’ATP, les phospholipides et les nucléotides
vitamines une vitamine est une substance organique dont un organisme a besoin en petites quantités une coenzyme; de nombreuses bactéries fabriquent les leurs, mais certaines sont requises dans le milieu; les microbes vivant dans l’intestin humain fabriquent de la vitamine K, nécessaire à la coagulation du sang, et certaines des vitamines B, bénéficiant ainsi à leur hôte.
éléments Certaintrace-ex., cuivre, fer, zinc, sodium, chlorure, potassium, calcium, etc.; servent souvent commecofacteurs dans les réactions enzymatiques.
A. Methodsof Obtention de Cultures Pures (aculture qui contient seulement 1 espèce de l’organisme)
1. La méthode de la plaque de rupture-Bactériesont ramassés sur une boucle de fil stérile, et le fil est déplacé légèrement le long de la gélosurface, déposant des stries de bactéries sur la surface., La boucle est enflammée et quelques bactéries sont ramassées dans la région déjàdéposé et strié sur une nouvelle région. Moins de bactéries sont déposées au fur et à mesure que la strie continue, et la boucle est enflammée après chaque strie. Les organismes individuels (cellules individuelles) sont déposés dans la région striée en dernier. Après l’incubation de la plaque à une croissance appropriéetempérature pour l’organisme, de petites colonies (chacune dérivée d’une seule cellule bactérienne)apparaissent. La boucle est utilisée pour ramasser une portiond’une colonie isolée et la transférer dans un autre milieu pour l’étude., L’utilisation de la technique aseptique assure que le newmedium contiendra des organismes d’une seule espèce. Nous’lldo présent dans le laboratoire.
IV. CULTUREMEDIA
A. les Types de Médias
1. Syntheticmedium-prepareddin le laboratoire à partir de matériaux de composition précise ou raisonnablement bien définie.
2. Complexe moyen-contient certains matériaux raisonnablement familiers, mais varie légèrement dans la composition chimique d’un lot à l’autre (contient des extraits de boeuf, de levures, de sang); ex., la gélose nutritive,bouillon nutritif
B. Sélective & DifferentialMedia (nous allons en apprendre davantage sur ces en détail dans le laboratoire!)
1. Sélectif-unqui encourage la croissance de certaines bactéries mais supprime la croissance des autres.
2. Différentiel-a un ingrédient qui provoque un changement observable dans le milieu quand une réaction particularbiochemical se produit(ex. changement de couleur ou de pH).
C., Contrôle de la teneur en oxygène des médias
1. Candlejars-le tube ou la plaque inoculée est placé dans un pot; une bougie est allumée avant que le pot soit scellé; la bougie de combustion utilise l’oxygène dans le pot et y ajoute du dioxyde de carbone; lorsque le dioxyde de carbone éteint la flamme, les conditions sont optimales pour la croissance des micro-organismes qui nécessitent de petites quantités de dioxyde Neisseriagonorrhoeae)
2., Thioglycollatemedium-oxygen-binding agent ajouté au milieu pour empêcher l’oxygène d’exercer des effets toxiques sur les anaérobies; le milieu est généralement distribué dans des tubes à bouchon à vis scellés.
3. Anaérobicchambre Pot de brasseur) – Acatalyst est ajouté à un réservoir dans le couvercle du pot. L’eau est ajoutée au gaz-pak. Eauest converti en gaz hydrogène et dioxyde de carbone. Le gaz d’hydrogène peut alors se lier avec n’importe quel oxygène dans le pot pour former de l’eau. Une bandelette de test au bleu de méthylène est incluse dans le JAR pour s’assurer que les conditions anaérobies sont atteintes., Quand oxydé (oxygène est présent) la bande est bleue; quand réduit (pas d’oxygène), thestrip est clair.
