Croissance bactérienne Croissance Bactérienne Fission Binaire

2016-09-23
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Croissance bactérienne
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Croissance Bactérienne
•Augmentation du nombre de cellules
•La bactérie se reproduit par fission binaire
–(12, 24….2n)
•Les mesures de la croissance représentent des
suivis des changements dans le nombre total
de cellules ou de la masse des cellules
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Fission Binaire
•Reproduction asexuée
– Réplication d’ADN élongation cellulaire
formation du septumseptum complété et
formation de la paroiséparation cellulaire et
formation de cellules filles
•La quantité de toutes les molécules double : protéines,
ADN, ARN, lipides pour les membranes, matériaux de la
paroi, etc.
•Tout est distribué de façon quasi égale
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Un doublement
ADN
Réplication
ADN
Élongation
cellulaire
Formation du septum
Formation du
septum complété et
synthèse de la
paroi
Séparation des cellules 4
Paramètres de Croissance
• Génération: 1 cellule → 2 cellules
–La population double
•Temps de génération (g):
–Le temps requis pour une division cellulaire
–g = temps/n (n: nombre de générations)
•Taux de croissance (µ):
–Changement du nombre de cellules ou de la
masse cellulaire/temps
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Croissance en Culture Discontinue (Batch)
•Système FERMÉ
–Aucun ajout de nouveaux nutriments
– Pas d’élimination des déchets
–Les cellules ne sont pas retirées
•Ex. Production de yogourt, fermentation de la bière,
infection sanguine
• La densité cellulaire augmente jusqu’à ce que
quelque chose devienne limitant
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Profil de Croissance en Culture
Discontinue
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Temps
Inoculation (Temps = 0)
Log10 du nombre de cellules
Latence Exponentielle Stationnaire Mortalité
Phase de Latence ou d’Adaptation
•Aucune augmentation dans le nombre ou la
masse de cellules
•Synthèses de composantes requises pour la
croissance dans un milieu donné
–Adaptation métabolique
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Phase Exponentielle
•Développement et division cellulaire à vitesse
maximale
•Le nombre et la masse cellulaire doublent à
des intervalles réguliers
•Population en équilibre physiologique et
biochimique
•Le nombre et la masse de cellules augmente
par un facteur exponentiel (2n)
–n = nombre de division ou de générations 9

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Division Exponentielle
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2edoublement
3edoublement
4edoublement
Nb final de cellules (N) = nombre initial de cellules (N0) X (2n)
n = nombre de doublements
1er doublement
Division Exponentielle
Temps
(h) Nombre de
générations (n)
Nombre de
cellules (N)
Temps
(h) Nombre de générations (n)
Nombre de
cellules (N)
0 0 1 (20) 4.5 9 512 (29)
0.5 1 2 (21) 5 10 1024 (210)
1 2 4 (22) 5.5 11 2048 (211)
1.5 3 8 (23) 6 12 4096 (212)
2 4 16 (24) 6.5 13 8192 (213)
2.5 5 32 (25) 7 14 16384 (214)
3 6 64 (26) 7.5 15 32768 (215)
3.5 7 128 (27) 8 16 65536 (216)
4 8 256 (28) 8.5 17
131072 (2
17
)
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Tracer la Croissance Bactérienne
12
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
0 2 4 6 8 10
Nombre de cellules
Temps (h)
Tracé Arithmétique
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
0 2 4 6 8 10
Nombre de cellules
Temps (h)
Tracé Logarithmique

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Paramètres de Croissance à partir
d’un Graphique
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Tous les paramètres de croissance doivent être déterminés à partir de la phase
logarithmique!
Dans ce cas-ci, entre 40-190 min.
Lecture d’une échelle logarithmique
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Quelle est cette valeur?
106107108109
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Calculs de Croissance
•Si vous commencez avec 1 cellule, combien en
aurez-vous après 4 générations?
–No= Nombre initial de cellules
–N = Nombre de cellules après n générations
–n = nombre de générations
•Formule : N= No(2n)
•N = 1 (24) = 16 cellules
•Combien en auriez-vous si vous commenciez avec
100 cellules?
•Combien en auriez-vous si vous commenciez avec
100 cellules pour 5 générations?
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