Travaux dirigés « Module de Microbiologie Générale» Présenter dans un tableau les principales différences entre les cellules eucaryotes et procaryotes. 1 a. Définir un micro-organisme. 1 b. Définir un virus. 1.c Donner les caractéristiques principales d’ un protozoaire 1.D Donner la structure générale d’un champignon microscopique. 1.E 1 Indiquer comment se reproduit une levure. 1.E2 Donner un rôle utile pour cette levure. 1.E.3 Indiquer si c’est une cellule eucaryote ou procaryote. 1 F. Décrire la structure générale d’un protozoaire. 1 G. Citer les différents organes locomoteurs des protozoaires. 1.H Donner son mode de division des protozoaires 1.I À l’aide du cours, donner une définition d’une mycose. 1.J légendé le schéma d’une bactérie. 1 1.k Indiquer le rôle de la membrane plasmique. 1.L Indiquer dans le tableau ci-dessous la forme, le nom et la taille approximative des bactéries. 1.M indiquer le rôle de la paroi bactérienne. 1.N. Donner la couleur obtenue après une coloration de Gram pour une bactérie Gram +. 2 1.O Citer au moins trois conditions favorables à la sporulation. 1.P. Définir un facteur de croissance. 1.Q Définir un oligo-élément et en donner un exemple. 1R. Définir un nutriment. 1S. Citer quatre macro-éléments majeurs nécessaires à la croissance bactérienne. 1.TCiter les deux principales sources d’énergie utilisées par les bactéries pour leur développement. 1U Définir les termes suivants : Anaérobie Aérobie Aéro-anaérobie 1.V compléter le tableau 1.W Nommer le mode de division bactérienne. 1.X Légender les étapes de la division cellulaire 3 1.X1 Définir le temps de génération. 1X2 . Définir le taux de croissance horaire. 1.X3 Citer la phase où les bactéries se multiplient le plus intensément. Définir le terme mésophile. . Indiquer quel sera l’effet d’une température à +4°C sur des bactéries mésophiles. . Indiquer les conséquences de la croissance bactérienne à 120°C, 63°C, -20°C. Qualifier les bactéries selon leur température de croissance. 40 à 60°C → 20 à 40°C → 0 à 20°C → . Indiquer à quelle catégorie de bactéries appartiennent les Listeria qui se développent entre 2 et 20°C. Justifier l’importance de nettoyer et de désinfecter régulièrement un réfrigérateur. Compléter les phrases ci-dessous : a. Une bactérie dont le pH optimal est de 6,8 est dite : b. Une bactérie dont le pH optimal est de 5 est dite : c. Une bactérie dont le pH optimal est de 8,5 est dite : Indiquer quelle est la zone de pH de la majorité des bactéries pathogènes. Expliquer pourquoi l’eau de Javel qui a un pH très basique (compris entre 11,5 et 12,5) est un bactéricide puissant. Définir le terme neutrophile À l’aide du cours et de vos connaissances, expliquer pourquoi les cornichons conservés dans le vinaigre peuvent se conserver à température ambiante. Compléter le tableau Expliquer la différence entre bactérie pathogène opportuniste et bactérie pathogène. Définir le pouvoir pathogène. Définir le pouvoir invasif. Définir un porteur asymptomatique. Expliquer pourquoi un porteur asymptomatique peut être dangereux pour les autres. Justifier votre réponse. 4 Quelles sont les différentes applications du dénombrement bactérien ? Présenter sur le schéma les différents mécanismes d’action des antibiotiques. Définir un antibiotique : Définir une bactérie mutirésistante Expliquer le problème posé par les bactéries multirésistantes. Citer deux facteurs favorisant l’apparition de bactéries multirésistantes. Indiquer les conséquences que peut avoir la présence de bactéries résistantes en milieu hospitalier. En milieu hospitalier, Quelles sont les méthodes utilisées ? Exercice 1 : On veut déterminer le nombre de bactéries vivantes dans l’urine d’un malade atteint d’une infection bactérienne et suivant un traitement antibiotique. Les dénombrements avant le traitement ont montré que l’urine du patient contient une concentration de 106cellules bactériennes vivantes par ml d’urine. Après un jour de traitement au Bactrim (trimethoprim + sulphamethoxazol), le pharmacien biologiste dépose un volume de 0,01 ml à la surface d’une cellule de Thoma. Après 30 minutes de repos permettant la décantation des cellules, la lame est examinée au microscope, au fort grossissement. Calculer la concentration des cellules par ml dans cette urine sachant qu’on a compté 350 cellules dans 10 petits carrés dans une solution 10 fois plus concentrée de l’urine originale. Après coloration au bleu de méthylène, le pourcentage de cellules bleues était de 80 %. Quel est la signification de ce résultat pour le comptage des cellules ? Quel est la signification de ce résultat pour le malade ? Le traitement est-il efficace ? Rappel : La cellule de Thoma est une lame creuse au centre avec un quadrillage d’environ 400 petits carrés. Chaque petit carré a une surface de 1/400 mm2. La distance entre la grille et la lamelle est de 1/10 mm. Exercice 2 L'analyse bactériologique d'une urine infectée donne le tableau de résultats suivant, sachant que l'on a ensemencé 0,1 ml de chaque dilution par boite de milieu de culture. 5 a) Définissez une colonie. b) Quelle dilution doit-on utiliser pour réaliser le dénombrement ? c) Déterminez le nombre de bactéries par ml d'urine. d) Le dénombrement bactérien sur le même échantillon d'urine, par la méthode directe au microscope optique, a donné 15.105 bactéries /ml, comparer les deux résultats et interpréter. Exercice 3 Vous étudiez l’effet protecteur de la microflore intestinale de l’homme contre l’invasion par des contaminants pathogènes d’origine alimentaire. Vous infectez des rats avec un microorganisme pathogène X. Vous mesurez le taux de croissance de ce micro-organisme. Un autre groupe de rats est traité avec des antibiotiques pour détruire leur microflore normale puis vous les infectez avec le même pathogène. Les résultats du dénombrement bactérien sont lessuivants : a. On assume que les cellules sont en phase exponentielle. Calculer le temps de génération de la bactérie X chez les 2 lots de rat (traités et non traités à l’antibiotique). b. Donner les voies possibles d’inhibition de la croissance de la bactérie X dans l’intestin ? CROISSANCE BACTERIENNE 6 Exercice 4 : I) Une souche de Pseudomonas isolée à partir du sol est capable de se développer sur le milieu suivant: Glucose: 16g/l ; (NH4)2 SO4: 1g/l ; K2HPO4: 7g/l ; KH2PO4: 3g/l ; MgSO4,7H2O: 0,1g/l . Pour étudier la croissance bactérienne de cette souche, ce milieu a été ensemencé à partir d'une culture de 24 h de cette souche sur gélose nutritive puis incubé dans les conditions optimales de température et de pH. L’évolution du nombre de bactéries en fonction du temps est schématisée sur la figure 1. 1- Délimiter sur le graphe ci-dessus les différentes phases de croissance; interprétez et qualifiez chacune d’elles. 2- D'après les conditions expérimentales, de quoi dépend la 1ère phase de la courbe ? 3- La phase stationnaire est conditionnée par quoi ? 4- Déterminez la valeur numérique de trois paramètres nécessaires et suffisantspour caractériser cette croissance. 1) Expliquez la troisième phase de la courbe à partir de la corrélation entre la croissance bactérienne et la consommation du glucose (figure 2). 7 II) On répète la même expérience de croissance avec la même souche et sur le même milieu de culture, mais en présence de différentes concentrations de glucose. Les différentes courbes de croissance sont représentées sur le même graphe dansla figure 3. 8 1) Comparer la croissance totale (Ns - No) et le taux de croissance μ max pour les concentrations 32 , 4 et 0,5 mg/ml. A partir des mêmes données expérimentales, on trace une courbe donnant la variation du temps de génération θ minimum en fonction de la concentration initiale en glucose dans le milieu (figure 4). 2) Quelle est la relation entre μ max et θ min ? 3) Pour quelle valeur ‘‘seuil’’ le glucose est considéré comme facteur limitant ? III) La souche est cultivée sur milieu synthétique contenant une source d’azote minérale, des sels minéraux et le glucose à faible concentration. On mesure la densité optique à intervalles de temps réguliers. 2) Au temps 12 h, on ajoute du glucose et on poursuit les mesures. On obtient la courbe de croissance ci-dessous (figure 5a). Interprétez les résultats obtenus. 3) Quelle serait l'allure de la courbe (complétez la figure 5b) si au temps 12 h on avait ajouté du lactose à la place du glucose, sachant que la souche est capable d’utiliser le lactose ? 9 10 11 Le dénombrement des bactéries ammonifiantes dans des suspensions de trois sols différents a été réalisé par la méthode du MPN. A partir de chaque sol une suspension de 1g de sol broyé dans 10 ml d'eau physiologique stérile a été préparée. Des séries de dilutions de 10-2 à 10-7 ont été préparées dans l’eau physiologique à partir de chaque suspension de sol. Ensuite, 1 ml de chaque dilution préparée (10-1 à 10-7) a été ensemencé dans un milieu de culture spécifique, à raison de trois répétitions pour chaque dilution. Après incubation à 28°c pendant 15 jours, les tubes positifs sont détectés par une coloration orange, après addition du réactif de Nessler. Les résultats obtenus sont représentés ci-dessous : 1) Calculez pour chaque type de sol, le nombre de germes par gramme de sol. 2) quel serait le résultat si le volume ensemencé était de 0,1 ml. 12 Milieux de culture (Solution) Exercice 1. Définitions : - un milieu sélectif est un milieu qui permet d'isoler une espèce bactérienne ou un groupe d'espèces bactériennes à partir d'un mélange de bactéries. Ce milieu contient en plus des substances nutritives indispensables, des agents sélectifs qui inhibent la croissance des bactéries non désirées. - Un milieu différentiel est un milieu qui permet de distinguer différents groupes de bactéries et d'identifier les bactéries sur la base de leurs caractéristiques biochimiques. 2. Gélose Mac Conkey : 2.1. Rôle des constituants soulignés : - Lactose = source de carbone et d'énergie (élément différentiel). - Sels biliaires = inhibent les bactéries Gram + (agents sélectifs). - Cristal violet = inhibe les bactéries Gram + (agent sélectif). - Chlorure de sodium = à cette concentration (5g/l) le NaCl évite les chocs osmotiques. - Rouge neutre = indicateur de pH. Il vire au rouge en milieu acide. 2.2. Le milieu Mac Conkey est un milieu sélectif et différentiel. 2.3. Les bactéries qui se développent sur ce milieu sont les bactéries Gram – (entérobactéries). 2.4. Ce milieu permet de différencier les colonies des coliformes qui fermentent le lactose (lactose +). En effet, la propriété de fermentation du lactose (production d’acides) est mise en évidence grâce à la présence du rouge neutre qui vire au rouge en milieu acide. On peut ainsi identifier les coliformes (Ex : E. coli) qui forment sur ce milieu des colonies rouges. 1 3. Gélose Chapman : 3.1. Rôle des constituants soulignés : - Chlorure de sodium = Utilisé à forte concentration (75g/l), c'est un agent sélectif des bactéries halophiles et halotolérantes. - Mannitol = Source de carbone et d'énergie (élément différentiel). - Rouge de phénol = Indicateur de pH qui vire au jaune en milieu acide. 3.2. C'est un milieu sélectif et différentiel. 3.3. Les bactéries qui peuvent se développer sur ce milieu sont les bactéries halophiles et halotolérantes (Ex: les staphylocoques qui sont halotolérantes). 3.4. Ce milieu permet de différencier les colonies des S. aureus qui fermentent le mannitol (mannitol +). En effet, la propriété de fermentation du mannitol (production d’acide) est mise en évidence grâce à la présence du rouge de phénol qui vire au jaune en milieu acide. On peut ainsi identifier l'espèce Staphylococcus aureus (mannitol+) qui forme sur ce milieu des colonies jaunes dorées entourées d’une auréole jaune.
