Croissance bactérienne
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L'étude de la croissance bactérienne consiste en la détermination des paramètres de croissance pour une souche bactérienne donnée. Cette croissance est rendue possible grâce aux divisions cellulaires qui se produisent lorsque les bactéries se trouvent dans un milieu favorable.
[modifier] Conditions nécessaires à la croissance bactérienne
Il s'agit des conditions nécessaires à la division cellulaire : selon le type de bactéries, un milieu minimum peut être suffisant. A cela s'ajoutent des conditions physico-chimiques correctes (température et pH viables, voire optimales).
[modifier] Méthodes d'étude de la croissance
La façon la plus simple d'étudier la croissance bactérienne est de calculer le nombre de bactéries à intervalles de temps réguliers dans une culture.
[modifier] Paramètres de la croissance en milieu non renouvelé
- Le nombre de divisions ou générations: n
- La population bactérienne: N (On note N0 la population initiale, et Nn la population après n divisions)
- Le temps de génération: G (C'est le temps nécessaire pour que la population double) ou le temps qui sépare deux divisions successives
[modifier] Expression mathématique de la croissance
- On calcule G par la formule:
- On définit le taux de croissance horaire grâce à la formule:
- On définit le taux de croissance népérien μ par la formule: µ
(Il représente l'accroissement de la population par unité de temps)
[modifier] Expression graphique de la croissance en milieu non renouvelé
Les caractéristiques des différentes phases de croissance peuvent être graphiquement représentée par la courbe lnN=f(t).
- La phase de latence (A)
Il s'agit d'une période au cours de laquelle les cellules synthétisent les enzymes qui vont leur être nécessaires pour utiliser les substrats (éléments nutritifs) du milieu. Il n'y a pas de division cellulaire: N=N0 et (μ)=0
- La phase d'accélération
Les divisions cellulaires commencent: N augmente, (μ) augmente, et G diminue.
- La phase exponentielle (B)
La vitesse de reproduction cellulaire a atteint son maximum et reste constante: N augmente, (μ)expo est constant et maximal (dans les conditions opératoires), et G est constant et minimal.
- La phase de décélération
Elle correspond au début de l'épuisement des nutriments du milieu et de l'accumulation des déchets: N augmente, (μ) diminue et G augmente.
- La phase stationnaire(C)
La croissance apparaît nulle. Autant de cellules apparaissent qu'il n'en disparaît par lyse cellulaire. N est constante et maximale.
- La phase de déclin (D)
Le nombre de cellules qui meurent augmente. Les nutriments sont totalement épuisés et les déchets s'accumulent. N diminue, (μ) est négatif.
C'est lors de cette phase qu'a lieu la sporulation des bactéries sporogènes.
[modifier] Liens internes
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[modifier] phénomène de diauxie
Exemple: E.coli, cultivé sur milieu contenant deux sucres comme le glucose et le lactose(kligler) utilise en priorité le glucose car il est métabolisé par des enzymes constitutives; quand le glucose est épuisé,la bacterie synthetise des enzymes inductibles pour dégrader le lactose (Exemple:beta-galactosidase et beta-galactoside pérméase) ce phénomène est appelé DIAUXIE
[modifier] les rendements de la croissance
la masse microbienne produite à partir d'un nutriment s'exprime quantitativement comme le rendement de croissance;notés Y
Y=masse bactérienne produite(en g)\masse de substrat consomme (en g ou mol)
le rendement est un indice de l'efficacité de conversion des elements nutritif en materiel cellulaire
[modifier] influence de l'environnement sur la croissance
le pH affecte considérablement la croissance bactérienne. chaque espèce se développe dans une gamme définie de pH et possède un pH optimum de croissance
- -acidophiles 1<pH optimum<5,5
- -neutrophiles 5,5<pH optimum<8
- -alcalophiles 8,5<pH optimum<11,5
La majorité des bactéries et des protozoaires est neutrophile. Une forte variation de pH endommage les bactéries en détruisant leurs membranes plasmiques, en inhibant l'activité des enzymes et en détruisant les protéines membranaires de transport.
