Partielo | Nutrition et croissance bactérienne

1. Besoins Nutritifs des Bactéries

Besoins de Base :

- Carbone : organique (hétérotrophes) ou inorganique (autotrophes).

- Azote : pour la synthèse des acides aminés.

- Phosphore : pour les acides nucléiques et l'ATP.

- Souffre : pour certains acides aminés.

- Oligo-éléments : K, Na, Mg, Fe, Co, Mn (cofacteurs enzymatiques).

Besoins énergétiques :

- Phototrophes : utilisent la lumière comme source d'énergie.

- Chimiotrophes : utilisent des composés chimiques (glucose...).

Besoins spécifiques :

- Bactéries auxotrophes : nécessitent des nutriments spécifiques (ex : certains acides aminés) = Exigeantes.

- Bactéries prototrophes : capables de synthétiser tous leurs composants = Non exigeantes.

2. Croissance Bactérienne

Définition : Chez les organismes unicellulaires, la croissance correspond à l'augmentation du nombre de cellules (multiplication) et chez les pluricellulaires c'est un accroissement de la taille et du poids.

États de la Bactérie :

- État végétatif : Phase où la bactérie est active et en pleine croissance. Elle se multiplie activement et réalise son métabolisme de manière optimale.

- État de repos : Phase où la bactérie réduit son métabolisme en réponse à des conditions défavorables (ex : manque de nutriments). Certaines bactéries peuvent entrer en dormance et arrêter leur multiplication temporairement.

Division Cellulaire :

- Scissiparité (division binaire) : une bactérie mère donne deux cellules filles identiques.

- Réplication de l'ADN : semi-conservative et bidirectionnelle.

Facteurs influençant la croissance :

- Température : - Mésophiles (20-40°C, ex : E. coli) - Psychrophiles (<20°C) - Thermophiles (>45°C) - pH : la plupart des bactéries poussent à pH neutre (7-7.5).

- Oxygène : - Aérobies strictes (besoin d'O2) - Anaérobies strictes (O2 toxique) - Aéro-anaérobies facultatives (croissance avec ou sans O2)

3. Milieux de Culture

- Milieu différentiel : permet de distinguer les bactéries selon leur métabolisme.

- Milieu sélectif : favorise la croissance d'une espèce tout en inhibant les autres.

Visualisation de la croissance :

- Culture en milieu liquide : trouble visible a l'oeil nu, Milieu limpide → turbide après croissance.

- Spectrophotométrie : colonies visible à l'oeil nu, mesure de la densité optique (DO) pour évaluer la croissance.

4- Mesure et analyse

Dénombrement direct : comptage au microscope ou par cytomètre de flux après marquage fluorescent.
Dénombrement après culture sur milieu solide : formation de colonies visibles (UFC - Unités Formant Colonies).
Méthode du Nombre le Plus Probable (NPP) : estimation de la charge bactérienne en milieu liquide par dilution en cascade et lecture d’un indicateur coloré.
Turbidimétrie : mesure de l’absorbance au spectrophotomètre pour estimer la biomasse bactérienne.
Courbe de croissance : analyse des différentes phases de développement bactérien en milieu non renouvelé.

5. Phases de Croissance en Milieu Liquide

1. Phase de latence : adaptation au milieu.

2. Phase exponentielle : multiplication rapide.

3. Phase stationnaire : équilibre entre divisions et morts cellulaires.

4. Phase de déclin : accumulation de toxines, épuisement des nutriments.

6. Cas Particuliers

- Croissance en biofilm : regroupement de bactéries entourées d'une matrice protectrice (ex : infections sur cathéters).

- Diauxie : croissance en deux phases en présence de deux sources de carbone (ex : glucose et lactose).

- Croissance cryptique : reprise temporaire de croissance grâce à l'utilisation des déchets des bactéries mortes.

- Spores : certaines bactéries forment des spores pour survivre à des conditions extrêmes (ex : Bacillus, Clostridium).

Taxonomie Bactérienne

- Classification : Embranchement > Classe > Ordre > Famille > Genre > Espèce - Règles de nomenclature : - Genre : majuscule et en italique (ex : Escherichia) - Espèce : minuscule et en italique (ex : coli) - Types de souches : - Biotypes : différences biochimiques - Sérotypes : différences antigéniques - Pathotypes : différences de virulence

A retenir :

Les bactéries possèdent des besoins nutritifs spécifiques, incluant le carbone, l'azote, et d'autres éléments nécessaires à leur survie et croissance. Leur croissance est influencée par divers facteurs environnementaux tels que la température, le pH, et la disponibilité en oxygène. La croissance en milieu liquide suit une série de phases caractéristiques, et peut être modifiée par des conditions spécifiques ou particulières, comme la formation de spores ou la croissance en biofilm. La taxonomie et la classification bactérienne permettent de distinguer et d'étudier plus précisément les différentes espèces et leurs propriétés.