Cours : Croissance bacterienne

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Introduction

Croissance : augmentation coordonnée des constituants cellulaires, se traduisant par une augmentation de la taille.

Chez les bactéries, la croissance aboutit à l’accroissement du nombre de cellule chez les procaryotes, la croissance conduit à la division des cellules mères en deux cellules filles.

Dans le monde bactérien, on s’intéressera au nombre de bactérie dans une population.

I) Courbe de croissance bactérienne

Une culture bactérienne placée dans un milieu approprié, va croître avec un taux caractéristique de l’espèce. Une croissance bactérienne ne sera pas limité tant qu’il restera des nutriments en tant qu’il n’y a pas d’éléments toxiques dans l’environnement.

Une croissance bactérienne peut être limitée par des changements physicochimiques de l’environnement. Quand on place les bactéries dans un milieu non renouvelé (batch culture), leur croissance sera limitée dans le temps car les nutriments vont s’épuiser.

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1) Phase de latence

De durée variable, elle dépend des micro-organismes et de la nature du milieu.

1.1 Dépendante des micro-organismes

  • Age : plus les bactéries sont vieilles, plus la phase de latence est longue et inversement
  • Densité : Plus la densité est élevée au départ, plus cette phase sera courte.

1.2 Dépendante du milieu

  • Composition du milieu proche du milieu initial, alors la phase de latence sera courte

Conclusion : La phase de latence correspond à une phase d’adaptation enzymatique. Quand tous les critères sont réunis (bactérie jeune, forte densité et même milieu) la phase de latence est très courte, voir inexistante.

2) Phase de croissance exponentielle

Les bactéries se multiplient jusqu’à atteindre Vmax. La vitesse de multiplication est constante pendant cette phase, les bactéries se multiplient et voit leur nombre doublé à intervalle de temps régulier (= temps de génération). Doc 1 La température peut jouer un rôle sur la pente : Doc 2

  • une bactérie qui se multiplie à une température élevée (thermophile) ==> pente importante
  • une bactérie qui se multiplie à une température moyenne (20 < 40) ==> pente moyenne
  • une bactérie qui se multiplie à une température basse (psychrophile) ==> pente faible

Conclusion : La phase exponentielle dépend de l’espèce et des facteurs environnementaux (pH, T…)

3) Phase stationnaire

Cette phase est atteinte soit :

  • car les bactéries ne se multiplient plus
  • car il y a un équilibre entre les bactéries qui meurt et celle qui naissent

La cause est l’épuisement des nutriments du milieu, et souvent se mette à mourir car le développement de bactérie induit la production de déchet, qui peuvent être toxique. Autre possibilité, l’environnement à changé, un facteur est devenu défavorable, on dit qu’il est limitant.

4) Phase de décroissance

Les bactéries ne se divisent plus, elles meurent, le taux de mortalité est constant. Cela est lié à la lyse des bactéries par manque de nutriments et augmentation des déchets toxiques dans le milieu. Remarque : On a parfois une 5ème phase qui correspond à un redémarrage de la multiplication bactérienne pendant en temps très court, c’est la croissance critique. Cette phase est présente quand les bactéries sont saprophytes, elles exploitent le cadavre des bactéries mortes.

II) Influence de l’environnement sur la croissance bactérienne

La croissance bactérienne est fortement influencée par la nature physicochimique de l’environnement. Les exigences bactériennes comprennent les sources de nourriture, d’énergie, d’eau, mais aussi une température appropriée ainsi qu’un pH, une concentration en O2…

1) La température et la croissance bactérienne

La température est importante car les bactéries sont poïkilothermes. Cette thermosensibilité va influencer de façon importante le métabolisme des bactéries car la température intervient dans la catalyse de nombreuses enzymes. Pour chaque bactérie il existe 3 températures importantes, les températures cardinales :


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Florent


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