QCM : Croissance bactérienne — 19 questions

Questions et réponses du QCM

1. Chez un microorganisme unicellulaire, que traduit principalement la croissance ?

Une augmentation du nombre de cellules par divisions successives
Une augmentation de la masse d'une cellule sans division
Une accumulation de réserves dans une cellule mère
Une différenciation progressive des cellules en tissus

Une augmentation du nombre de cellules par divisions successives

Explication

Chez les microorganismes unicellulaires, la croissance correspond surtout à l'augmentation du nombre de cellules issue de divisions successives. L'augmentation de la taille ou de la masse caractérise plutôt la croissance pluricellulaire.

2. Quelle succession d'événements caractérise une fission binaire ?

Réplication du matériel génétique, formation d'un septum, puis séparation de deux cellules filles comparables
Formation d'un bourgeon, migration d'un noyau, puis détachement d'une cellule fille plus petite
Fusion de deux cellules, duplication du cytoplasme, puis séparation de deux cellules différentes
Division du cytoplasme, dégradation du matériel génétique, puis formation de deux cellules inégales

Réplication du matériel génétique, formation d'un septum, puis séparation de deux cellules filles comparables

Explication

La fission binaire implique la réplication du matériel génétique, suivie par la formation progressive d'un septum central séparant deux cellules filles identiques et de taille comparable. La production fréquente d'une cellule fille plus petite correspond plutôt au bourgeonnement.

3. En biotechnologie, pourquoi le suivi de la croissance microbienne est-il réalisé ?

Pour contrôler la culture, optimiser la production et détecter d'éventuelles contaminations
Pour déterminer la forme des cellules sans évaluer la production biologique
Pour maintenir une culture en phase exponentielle indépendamment du produit recherché
Pour remplacer les contrôles de stérilité par une mesure de la biomasse

Pour contrôler la culture, optimiser la production et détecter d'éventuelles contaminations

Explication

Le suivi de la croissance permet de contrôler la culture, d'optimiser la production de biomasse ou de métabolites et de vérifier l'absence de contaminations. Il ne remplace donc pas les contrôles de stérilité et ne vise pas une phase unique dans toutes les productions.

4. Que se passe-t-il principalement pendant la phase de latence d'une culture microbienne ?

Le nombre de cellules reste proche de celui de l'inoculum pendant l'adaptation au milieu
Les cellules se divisent à une vitesse constante et maximale dans le nouveau milieu
Les morts cellulaires compensent les divisions, maintenant une population stable
L'épuisement des nutriments provoque une diminution des cellules viables

Le nombre de cellules reste proche de celui de l'inoculum pendant l'adaptation au milieu

Explication

Pendant la phase de latence, le nombre de cellules reste égal ou proche de celui de l'inoculum tandis que les microorganismes s'adaptent au nouveau milieu. La division régulière et maximale caractérise plutôt la phase exponentielle.

5. Quelle caractéristique distingue la phase exponentielle de la phase stationnaire ?

Les cellules adaptent leur métabolisme sans augmentation notable de leur nombre
Les divisions compensent les morts cellulaires dans une population stable
Les nutriments épuisés entraînent une diminution des cellules viables
Les divisions se produisent à une vitesse constante et maximale

Les divisions se produisent à une vitesse constante et maximale

Explication

La phase exponentielle correspond à des divisions régulières effectuées à une vitesse constante et maximale. En phase stationnaire, la vitesse nette de croissance est nulle parce que les divisions compensent les morts cellulaires.

6. Quelle situation correspond à la phase stationnaire d'une culture bactérienne ?

Les bactéries se divisent à leur vitesse maximale après adaptation au milieu
Les cellules viables diminuent rapidement sous l'effet de la mortalité
Les bactéries cessent toute activité métabolique dès l'épuisement des nutriments
Les divisions compensent les morts cellulaires et le nombre total reste stable

Les divisions compensent les morts cellulaires et le nombre total reste stable

Explication

La phase stationnaire est marquée par une absence de croissance nette : les divisions peuvent compenser les morts cellulaires. Elle ne signifie pas nécessairement une cessation complète de l'activité métabolique, et la diminution rapide des cellules caractérise le déclin.

7. Quelle cause explique directement la phase de déclin d'une culture microbienne ?

La compensation entre divisions et morts maintient une concentration cellulaire constante
L'épuisement des nutriments entraîne la mort des bactéries et réduit le nombre de cellules viables
L'adaptation au milieu retarde les divisions tout en conservant une population viable stable
La disponibilité des nutriments stimule des divisions régulières à vitesse maximale

L'épuisement des nutriments entraîne la mort des bactéries et réduit le nombre de cellules viables

Explication

Pendant la phase de déclin, l'épuisement des nutriments entraîne la mort des bactéries et la diminution du nombre de cellules viables. Une population stable résultant de la compensation entre divisions et morts correspond à la phase stationnaire.

8. Quelles valeurs décrivent la vitesse spécifique de croissance pendant la phase stationnaire et le déclin ?

En phase stationnaire, μ=0\mu = 0 ; pendant le déclin, μ\mu est négative
En phase stationnaire, μ\mu augmente ; pendant le déclin, μ\mu reste constante
En phase stationnaire, μ\mu est maximale ; pendant le déclin, μ=0\mu = 0
En phase stationnaire, μ\mu est négative ; pendant le déclin, μ\mu est maximale

En phase stationnaire, $$\mu = 0$$ ; pendant le déclin, $$\mu$$ est négative

Explication

La phase stationnaire correspond à une vitesse spécifique de croissance nulle, soit μ=0\mu = 0, et le déclin à une vitesse négative. Une vitesse maximale décrit plutôt la phase exponentielle.

9. Dans une diauxie utilisant du glucose et du lactose, quelle séquence métabolique est attendue ?

Le lactose est consommé d'abord, puis le glucose est utilisé après une latence
Les deux sucres sont consommés simultanément sans modification enzymatique intermédiaire
Le glucose est consommé après le lactose, sans période d'adaptation entre les deux
Le glucose est consommé d'abord, puis une latence précède l'utilisation du lactose

Le glucose est consommé d'abord, puis une latence précède l'utilisation du lactose

Explication

Lors d'une diauxie, les bactéries utilisent d'abord le glucose, puis connaissent une phase de latence pendant laquelle elles synthétisent les enzymes nécessaires au métabolisme du lactose. La consommation simultanée des deux sucres ne correspond pas à ce processus.

10. Quelle succession d’étapes permet de déterminer le poids sec d’une biomasse microbienne ?

Mesurer l’absorbance, corriger le blanc, puis calculer la biomasse
Centrifuger, laver, sécher jusqu’à masse constante, puis exprimer en g/L
Observer au microscope, dénombrer les cellules, puis appliquer un facteur de dilution
Diluer, ensemencer, incuber, puis compter les colonies formées

Centrifuger, laver, sécher jusqu’à masse constante, puis exprimer en g/L

Explication

Le poids sec s’obtient en récupérant la biomasse par centrifugation, en la lavant et en la séchant jusqu’à masse constante avant de l’exprimer en g/L. Le comptage des colonies correspond à une méthode de dénombrement des microorganismes viables et cultivables.

11. Quelle caractéristique décrit correctement la densité optique mesurée à 600 nm ?

Elle compte les bactéries viables et cultivables après incubation sur un milieu solide
Elle mesure une biomasse sèche absolue après élimination complète de l’eau
Elle estime rapidement la biomasse totale sans distinguer les cellules vivantes des cellules mortes
Elle détermine la concentration cellulaire par observation dans une chambre de comptage

Elle estime rapidement la biomasse totale sans distinguer les cellules vivantes des cellules mortes

Explication

La densité optique à 600 nm est rapide, non destructive et reflète la biomasse totale, qu’elle soit vivante ou morte. Le comptage des bactéries viables et cultivables repose plutôt sur les UFC obtenues après culture.

12. Une culture présente une absorbance réelle de 0,500{,}50. Quelle biomasse, en g/L, est estimée avec la relation fournie ?

0,35 g/L0{,}35\ \text{g/L}
0,50 g/L0{,}50\ \text{g/L}
0,70 g/L0{,}70\ \text{g/L}
1,20 g/L1{,}20\ \text{g/L}

$$0{,}35\ \text{g/L}$$

Explication

La biomasse se calcule par Biomasse=Absorbance reˊelle×0,7\text{Biomasse}=\text{Absorbance réelle}\times 0{,}7, soit 0,50×0,7=0,35 g/L0{,}50\times 0{,}7=0{,}35\ \text{g/L}. La valeur 0,50 g/L0{,}50\ \text{g/L} reprend l’absorbance sans appliquer le coefficient.

13. Quelle procédure améliore la validité d’une mesure de densité optique lorsque l’absorbance dépasse 0,80{,}8 ?

Utiliser le milieu inoculé comme blanc et centrifuger l’échantillon
Utiliser de l’eau distillée comme blanc et concentrer l’échantillon
Utiliser le milieu non inoculé comme blanc et diluer l’échantillon
Utiliser une culture âgée comme blanc et chauffer l’échantillon

Utiliser le milieu non inoculé comme blanc et diluer l’échantillon

Explication

La mesure correcte utilise le milieu non inoculé comme blanc et impose une dilution lorsque l’absorbance dépasse 0,80{,}8. Employer de l’eau distillée comme référence néglige l’absorbance propre du milieu de culture.

14. Sur quel principe repose la numération cellulaire réalisée avec un hématimètre ?

L’observation microscopique de cellules dans une chambre de comptage calibrée
La détection électronique de particules traversant un système de mesure
La croissance de colonies sur gélose après incubation de l’échantillon
L’estimation statistique de microorganismes présents dans plusieurs tubes

L’observation microscopique de cellules dans une chambre de comptage calibrée

Explication

L’hématimètre permet de compter les cellules au microscope dans une chambre calibrée, comme Malassez, Thoma ou Neubauer. La détection électronique des particules caractérise plutôt un compteur de particules.

15. Quelle démarche permet d’obtenir une concentration en UFC/mL par numération en milieu solide ?

Placer l’échantillon dans une chambre calibrée, puis compter les cellules au microscope
Centrifuger l’échantillon, sécher le culot, puis rapporter sa masse au volume initial
Mesurer l’absorbance, soustraire le blanc, puis multiplier par un coefficient
Diluer l’échantillon, l’ensemencer, l’incuber, puis compter les colonies en corrigeant la dilution

Diluer l’échantillon, l’ensemencer, l’incuber, puis compter les colonies en corrigeant la dilution

Explication

La méthode consiste à diluer, ensemencer sur milieu solide, incuber et compter les colonies, en tenant compte du facteur de dilution pour calculer les UFC/mL. La mesure d’absorbance estime une biomasse totale et ne fournit pas directement un dénombrement en UFC.

16. Quelle limite caractérise la numération en milieu solide ?

Elle estime la biomasse totale, mais ne permet pas de distinguer les cellules mortes des cellules vivantes
Elle fournit une mesure statistique semi-quantitative, mais exige plusieurs séries de tubes
Elle suit rapidement la croissance, mais dépend d’un paramètre corrélé à l’activité métabolique
Elle mesure les bactéries viables et cultivables, mais demande une incubation d’au moins 24 heures

Elle mesure les bactéries viables et cultivables, mais demande une incubation d’au moins 24 heures

Explication

La numération en milieu solide dénombre les bactéries viables et cultivables, mais le résultat nécessite une incubation d’au moins 24 heures. La confusion avec la biomasse totale concerne plutôt la densité optique, qui inclut aussi les cellules mortes.

17. Quelle distinction oppose les méthodes directes et les méthodes indirectes de suivi de la croissance ?

Les méthodes directes mesurent la biomasse ou les cellules, tandis que les méthodes indirectes suivent un paramètre corrélé à la croissance
Les méthodes directes suivent le pH ou la température, tandis que les méthodes indirectes comptent les cellules viables
Les méthodes directes mesurent les produits métaboliques, tandis que les méthodes indirectes déterminent le poids sec
Les méthodes directes reposent sur des probabilités, tandis que les méthodes indirectes nécessitent une incubation sur milieu solide

Les méthodes directes mesurent la biomasse ou les cellules, tandis que les méthodes indirectes suivent un paramètre corrélé à la croissance

Explication

Une méthode directe mesure directement la biomasse ou le nombre de cellules, alors qu’une méthode indirecte observe une grandeur associée à la croissance. Le suivi du pH ou de la température relève donc des indicateurs indirects.

18. Lequel de ces ensembles regroupe des paramètres physico-chimiques utilisés comme indicateurs indirects de croissance ?

Le glucose, les composés azotés, l’éthanol et l’acide lactique
L’ATP, le dioxyde de carbone, le glucose et les composés azotés
La biomasse sèche, les UFC, la densité optique et le nombre de cellules
Le pH, la température, la pression et la consommation d’acide ou de base

Le pH, la température, la pression et la consommation d’acide ou de base

Explication

Les paramètres physico-chimiques comprennent notamment le pH, la température, la pression et la quantité d’acide ou de base ajoutée pour réguler le pH. Le glucose et l’ATP sont des indicateurs biochimiques, et non physico-chimiques.

19. Quel exemple correspond à un indicateur biochimique indirect de croissance ?

La détermination du poids sec et le comptage des cellules au microscope
La consommation de glucose et la production d’éthanol ou d’ATP
La mesure de la pression et l’ajout d’une base pour stabiliser le pH
La variation du pH et le contrôle de la température du milieu

La consommation de glucose et la production d’éthanol ou d’ATP

Explication

Les indicateurs biochimiques comprennent la consommation de substrats, les produits formés, les déchets libérés et les marqueurs d’activité métabolique comme l’ATP. Le pH et la température sont plutôt des paramètres physico-chimiques.

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Qu'est-ce que la croissance chez les microorganismes unicellulaires ?

Une augmentation du nombre de cellules par divisions successives.

Que fait la cellule mère avant de se diviser en fission binaire ?

Elle réplique son matériel génétique.

Quel rôle joue le septum central lors de la fission binaire ?

Il sépare progressivement deux cellules filles identiques.

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