Fiche de révision : Culture et nutrition bactériennes

📋 Plan du Cours

1. Types trophiques bactériens
2. Besoins nutritifs et croissance
3. Facteurs physicochimiques de croissance
4. Culture et observation bactériennes
5. Milieux selon leur composition
6. Milieux selon leur fonction

📖 1. Types trophiques bactériens

🔑 Notions clés & Définitions

• Type trophique : Manière dont un organisme constitue sa matière organique et produit l’énergie nécessaire à son métabolisme.

★ À maîtriser

• Les phototrophes utilisent la lumière comme source d’énergie, tandis que les chimiotrophes tirent leur énergie de réactions chimiques, notamment de la dégradation de molécules.

• Les lithotrophes tirent leurs électrons de l’oxydation de matière minérale, tandis que les organotrophes les tirent de matière organique.

• Les autotrophes utilisent le CO₂ comme source de carbone, tandis que les hétérotrophes utilisent des composés organiques comme les sucres ou les lipides.

Compléments

• Les cyanobactéries, comme la spiruline, sont des phototrophes qui utilisent des pigments.

• Escherichia coli est une bactérie chimio-organo-hétérotrophe : elle utilise une source d’énergie chimique, des donneurs d’électrons organiques et une source de carbone organique.

💡 Astuce mémo

La lumière distingue les phototrophes des chimiotrophes, qui tirent leur énergie de réactions chimiques.

📖 2. Besoins nutritifs et croissance

🔑 Notions clés & Définitions

• Facteurs de croissance : Composés organiques nécessaires au développement d’un microorganisme, mais qu’il ne peut pas synthétiser lui-même et qui doivent donc être apportés au milieu.

★ À maîtriser

• L’eau représente 80 à 90 % du poids cellulaire bactérien.

• Les macroéléments nécessaires comprennent :

  • le carbone
  • l’azote
  • le soufre
  • le phosphore
  • l’hydrogène
  • l’oxygène

📌 Un prototrophe ne nécessite pas de facteur de croissance, tandis qu’un auxotrophe exige la présence d’un ou de plusieurs facteurs de croissance.

Compléments

• Les micro-éléments, dont le magnésium, le calcium, le fer et le potassium, contribuent à l’équilibre physicochimique de la cellule.

• Les oligo-éléments cités comprennent :

  • le cuivre
  • le cobalt
  • le manganèse
  • le zinc

• Les facteurs de croissance cités sont :

  • les vitamines
  • les acides aminés
  • les bases puriques
  • les bases pyrimidiques

📌 Le glucose est un sucre nutritif, mais il n’est pas un facteur de croissance.

📖 3. Facteurs physicochimiques de croissance

★ À maîtriser

• Les bactéries mésophiles croissent entre 20 °C et 55 °C et ont une température optimale de 35 à 42 °C.

• Les bactéries thermophiles croissent entre 50 °C et 95 °C et ont une température optimale de 75 °C.

• Les bactéries psychrophiles croissent entre −5 °C et +30 °C et ont une température optimale de 20 °C.

• Les acidophiles se développent à un pH de 1 à 5,5, les neutrophiles à un pH de 5,5 à 8,5 et les alcalophiles à un pH de 8,5 à 11,5.

Compléments

• La majorité des microorganismes pathogènes appartient au groupe des mésophiles.

• Les levures et les moisissures résistent davantage à l’acidité que les bactéries.

📖 4. Culture et observation bactériennes

★ À maîtriser

• La microscopie seule ne suffit pas à identifier les microorganismes, ce qui rend nécessaire leur culture.

• 🔄 La culture bactérienne suit les étapes suivantes :

  1. Ensemencement ou inoculation
  2. Incubation
  3. Lecture de la croissance

Compléments

• L’incubation dure de 2 à 15 jours ou de 24 à 72 heures, généralement à 37 °C.

• La croissance en milieu liquide peut être observée par le trouble du milieu, tandis qu’en milieu solide elle se manifeste par des colonies bactériennes.

• Le choix d’un milieu de culture dépend du germe étudié et de l’utilisation prévue.

💡 Astuce mémo

Ensemencement → incubation → lecture.

📖 5. Milieux selon leur composition

🔑 Notions clés & Définitions

• Milieu semi-synthétique : Milieu synthétique auquel sont ajoutés de la peptone ou un extrait de levure.

★ À maîtriser

📌 Un milieu synthétique ou chimiquement défini a une composition parfaitement connue, tandis que la composition d’un milieu complexe ou naturel n’est pas parfaitement connue.

Compléments

• Les milieux complexes contiennent les éléments indispensables à la croissance bactérienne, notamment de la peptone et des extraits de levure ou de soja.

💡 Astuce mémo

Défini : composition connue ; complexe : composition imparfaitement connue.

📖 6. Milieux selon leur fonction

🔑 Notions clés & Définitions

• Milieu non sélectif : Milieu de base riche sans molécule inhibitrice, utilisé notamment pour la maintenance des cultures et les antibiogrammes.

★ À maîtriser

📌 Un milieu sélectif contient un inhibiteur chimique qui freine la plupart des espèces sauf l’espèce recherchée, tandis qu’un milieu différentiel permet de distinguer des microorganismes selon leurs capacités biochimiques.

• Le milieu de Chapman utilise 7,5 % de NaCl comme élément sélectif, le mannitol comme élément différentiel et le rouge de phénol comme indicateur de pH ; il sert à isoler des bactéries halophiles comme les staphylocoques et à distinguer celles qui sont mannitol positives ou négatives.

Compléments

• Le milieu TS (Trypticase-Soja) et le milieu BHI (Brain-Heart-Infusion) sont des exemples de milieux non sélectifs.

• Les inhibiteurs utilisés dans les milieux sélectifs comprennent :

  • les antibiotiques
  • le cristal violet
  • les sels biliaires

• Dans le milieu de Chapman, le rouge de phénol est jaune en milieu acide et rouge en milieu basique.

• Les milieux d’identification biochimique comprennent les tests en tubes et les galeries miniaturisées comme la galerie API, qui permettent d’identifier une espèce bactérienne.

💡 Astuce mémo

Sélectif : freine des espèces ; différentiel : révèle des différences biochimiques.