Fiche de révision : Nutrition bactérienne

📋 Plan du Cours

1. Nutrition et besoins bactériens
2. Besoins élémentaires bactériens
3. Éléments minéraux nécessaires
4. Facteurs de croissance et syntrophie
5. Conditions physico-chimiques de croissance

📖 1. Nutrition et besoins bactériens

🔑 Notions clés & Définitions

• Nutriments : Aliments directement assimilables par la bactérie, qui pénètrent dans celle-ci sans digestion préalable et répondent à ses besoins constitutifs et énergétiques.

★ À maîtriser

• Pour vivre, croître et se reproduire, une bactérie doit disposer dans son milieu de nutriments et de conditions physico-chimiques favorables.

Compléments

📌 Toutes les bactéries ont des besoins élémentaires, tandis que certaines exigent aussi d’autres éléments minéraux et/ou des facteurs de croissance.

• L’étude de la nutrition bactérienne contribue à l’identification et à la classification bactériennes ainsi qu’à la prévention contre les bactéries pathogènes.

📖 2. Besoins élémentaires bactériens

★ À maîtriser

• Les besoins élémentaires comprennent notamment :
  • l’eau
  • une source d’énergie
  • une source de carbone
  • une source d’azote

📌 Les bactéries phototrophes tirent leur énergie du rayonnement lumineux, tandis que les bactéries chimiotrophes la tirent de l’oxydation de produits chimiques ou minéraux.

📌 Une bactérie autotrophe peut se développer en milieu inorganique avec le CO2 comme seule source de carbone, tandis qu’une bactérie hétérotrophe exige des composés organiques pour se reproduire.

Compléments

📌 Une bactérie photolithotrophe utilise un composé minéral comme source d’électrons, tandis qu’une bactérie photoorganotrophe utilise un composé organique.

📌 Une bactérie chimiolithotrophe utilise un composé minéral comme source d’électrons, tandis qu’une bactérie chimioorganotrophe utilise un composé organique.

• L’azote, qui représente environ 10 % du poids sec bactérien, est nécessaire à la synthèse des protéines.

• Les bactéries peuvent utiliser : l’azote moléculaire tel que N2, l’azote inorganique tel que les nitrites, l’azote organique tel que les groupements aminés R-NH2

📖 3. Éléments minéraux nécessaires

★ À maîtriser

📌 Les macroéléments sont nécessaires en quantités importantes, tandis que les oligoéléments sont indispensables en quantités infimes.

• Le soufre des macroéléments entre dans les groupements thiol R-SH des acides aminés, et le phosphore entre dans la composition des acides nucléiques.

Compléments

• Les microéléments :

  • Na+
  • K+
  • Cl-
  • Mg2+

• Les oligoéléments Fe2+ et Mg2+ peuvent constituer des enzymes ou des coenzymes.

• Peuvent agir comme cofacteurs ou activateurs d’enzymes :

  • Ca2+
  • cobalt
  • Cu2+
  • manganèse

📖 4. Facteurs de croissance et syntrophie

🔑 Notions clés & Définitions

• Facteurs de croissance : Éléments de base exigés par certaines bactéries, dites auxotrophes, pour leur développement.
• Syntrophie : Interaction métabolique dans laquelle le facteur de croissance d’une bactérie est apporté par une autre bactérie qui le synthétise.

★ À maîtriser

📌 Les bactéries auxotrophes exigent des facteurs de croissance, tandis que les bactéries prototrophes, ou non exigeantes, n’en exigent pas.

• Les rôles des facteurs de croissance sont les suivants : les acides aminés sont indispensables à la synthèse des protéines, les bases puriques et pyrimidiques entrent dans la constitution des acides nucléiques, les vitamines agissent comme coenzymes ou précurseurs de coenzymes

Compléments

• Ils comprennent notamment :

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

• Les facteurs de croissance agissent à des concentrations infimes, et la croissance d’une bactérie exigeante pour un facteur donné est proportionnelle à la concentration de ce facteur.

• La spécificité entre une espèce bactérienne et son facteur de croissance est étroite, et cette relation permet le dosage microbiologique des facteurs de croissance.

• Haemophilus influenzae exige les facteurs X (hémine) et V (NAD) ; dans un milieu contenant X, un staphylocoque Gram positif peut lui apporter le facteur V.

• La syntrophie est utilisée dans le diagnostic bactériologique et l’identification des bactéries.

📖 5. Conditions physico-chimiques de croissance

★ À maîtriser

• Les bactéries mésophiles se multiplient préférentiellement entre 20 °C et 40 °C, avec une température optimale de 37 °C ; la plupart des bactéries d’intérêt médical sont mésophiles.

• Les bactéries neutrophiles se multiplient préférentiellement à un pH compris entre 5 et 8, et la plupart des bactéries d’intérêt médical se multiplient à un pH de 7 à 7,5.

📌 Les bactéries aérobies strictes ne se multiplient qu’en présence d’O2, comme Pseudomonas, tandis que les bactéries anaérobies strictes ne se multiplient qu’en absence totale d’O2, comme Clostridium.

📌 Les bactéries aéro-anaérobies facultatives se multiplient avec ou sans O2, comme E. coli, tandis que les bactéries micro-aérophiles se multiplient à une concentration d’O2 inférieure à celle de l’atmosphère, comme Campylobacter jejuni.

Compléments

• La température influence profondément la multiplication et le métabolisme bactériens.

• Les bactéries psychrophiles se multiplient préférentiellement entre 0 °C et 20 °C et peuvent altérer les produits laitiers et les aliments réfrigérés ou provoquer des troubles digestifs, comme Listeria.

• Les bactéries thermophiles se multiplient préférentiellement entre 45 °C et 60 °C.

• Les bactéries acidophiles se multiplient préférentiellement à un pH inférieur à 5 ; les lactobacilles et les archéobactéries en sont des exemples.

• Les bactéries basophiles se multiplient préférentiellement à pH basique ; Vibrio peut se développer à pH 9.

• Une solution tampon ajoutée aux milieux de culture s’oppose aux variations brusques de pH causées par les substances acides ou basiques libérées par le métabolisme bactérien.

• Le rapport des bactéries à l’oxygène définit leur type respiratoire, caractère important pour leur classification et leur identification.