Microbial Growth and Characteristics, Slides of Microbiology

Download Microbial Growth and Characteristics and more Slides Microbiology in PDF only on Docsity! La croissance des micro- organismes 1- La croissance de la population - C’est le résultat d’une série de réactions biochimiques dont le fonctionnement dépend d’une source lumineuse ou chimique. - Cette énergie est utilisée pour synthétiser ou assimiler des monomères qui sont assemblés en macromolécules. - En général la taille d'une cellule bactérienne augmente avant la division cellulaire. - Cette phase du cycle cellulaire correspond donc à la croissance cellulaire - la division cellulaire aboutit à l'augmentation du nombre de cellules. Lorsqu'une bactérie est placée dans un milieu de croissance adapté, - on observe une période initiale d'adaptation, appelée «phase de latence», pendant laquelle le nombre de cellule n'augmente pas. - Cette phase est suivie d'une augmentation exponentielle de la population bactérienne. Pour un organisme déterminé placé dans des conditions particulières, cet accroissement du nombre de cellules ou de la biomasse cellulaire par unité de temps se produit à un taux constant et reproductible, le taux de croissance. Exemple: Escherichia coli, qui se divise en 20 min, peut à partir d'une seule cellule placée dans des conditions de croissance non limitantes, générer une descendance de 4,7 x 1021 cellules en 24 h. - En 13 h, un micro-organisme dont le temps de génération est de 20 mn peut produire 1 x 1012 cellules, soit l'équivalent du nombre de cellules du corps humain. - Une descendance aussi importante ne peut être obtenue que si tous les nutriments sont disponibles et si aucun produit inhibiteur n'est excrété dans le milieu. 2- Caractéristique d’une courbe de croissance - L'introduction d'une petite population de bactérie (inoculum) dans un volume adapté de milieu de culture conduit à une augmentation du nombre de cellules. - Si l'on reporte sur une feuille de papier semi- logarithmique le nombre d'organismes, relevé à différents intervalles de temps au cours de la croissance, on obtient une courbe de croissance pour le micro-organisme. Courbe de croissance Lorsque le taux de mortalité est supérieur au taux de reproduction, la population cellulaire est en phase de déclin. Au cours de la phase stationnaire, le nombre de cellules qui meurent est compensé par le nombre de cellules qui se divisent. Phase stationnaire Phase de déclin Phase exponentielle delateree de croissance ombre de cellules vivantes (Ln) N Lo Temps ————> Pendant la phase exponentielle de croissance, le temps de génération ou temps de doublement du nombre de cellules est constant. La phase de latence est une période d’adaptation ; les cellules ne se divisent pas. - La phase de latence est une période de croissance non équilibrée. - Pendant cette période, les différents composants de chaque cellule sont synthétisés pour fournir les métabolites essentiels à la croissance. - Les protéines qui interviennent dans le transport et le métabolisme des nutriments sont également synthétisées. La durée de la phase de latence - elle est extrêmement variable. - longue lorsque l'inoculum provient d'une culture en phase stationnaire avancée. - négligeable pour un inoculum prélevé en phase exponentielle de croissance. - Le taux de croissance au cours de la phase exponentielle dépend de la composition du milieu - la croissance la plus rapide est obtenue avec un milieu riche dans lequel les micro-organismes ne dépensent pas d'énergie pour la synthèse de monomères. La phase exponentielle joue un rôle important dans la vitesse de détérioration des aliments ou dans l'apparition d'une maladie infectieuse. Phase stationnaire La croissance est ralentie par - la disparition des substrats essentiel - l'accumulation dans le milieu d'inhibiteurs produits par le métabolisme microbien. - une sensibilité à la densité qui limite le nombre de cellules dans la population. - plus résistantes aux conditions physiques défavorables comme une augmentation de température, l'effet des radiations ou un changement de pH. - Elles synthétisent des matières de réserve comme le glycogène. - Bacillus et Clostridium forment leur endospore au cours de cette phase. Un grand nombre de gènes sur sont exprimés - Les gènes codant des métabolites secondaires comme les antibiotiques. - Des gènes sur indispensables à la survie d'un organisme entrant en phase stationnaire sont également exprimés. - Des mutants d'Escherichia coli chez qui les gènes sur sont absents ou défectifs meurent rapidement après leur entrée en phase stationnaire. - Une estimation assez précise de la masse cellulaire totale est essentielle pour mener des études qui font appel à la croissance des micro- organismes. - Certaines méthodes sont directes, d'autres sont indirectes. - Les méthodes généralement utilisées pour déterminer la masse cellulaire sont la mesure du poids de la matière humide ou de la matière sèche des cellules. - La mesure indirecte de la biomasse cellulaire peut être réalisée par le dosage chimique d'un composé cellulaire particulier (tel que l'azote).