nutrition des microorganismes

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NUTRITION DES MICROORGANISMES
I/Présentation.
Processus par lequel le microorganisme puise et utilise les aliments pour produire de l’énergie et
des matériaux de structure.
Il existe toujours une bactérie qui peut dégrader toute substance naturelle ou chimique.
La source d’énergie :
- Lumière phototrophe.
- Composé chimique chimiotrophe.
La source de carbone :
- CO2 autotrophe.
- Composé organique hétérotrophe.
Majoritairement chimiohétérotrophe.
La bactérie se nourri de tout car elle peut vivre sur tous les milieux.
II/Isolement et cultures des microorganismes.
Environnement artificiel ≠ niche naturelle.
La culture au laboratoire mime l’environnement naturel du microorganisme :
- Paramètres nutritifs.
- Paramètres physiques (pH, T, pression osmotique).
L’adaptation du milieu nutritif permet la sélection des bactéries.
1) Les besoins nutritifs courants.
Les macroéléments (95% du poids sec de la cellule) :
- Atomes majeurs  C ; O ; N ; H ; S ; P.
- Atomes mineurs  K+; Ca2+; Mg2+; Fe2+; Na+.
Les oligoéléments :
- Mn ; Zn ; Co ; Cu ; Ni ; Mo.
Représente les organismes prototrophes.
g/L
mg/L
µ/L
Facteurs de croissance (si la bactérie ne sait pas les synthétiser) :
- Vitamines.
- Bases azotées.
- Acides aminés.
Représente les organismes auxotrophes.
2) Les types de milieu.
a) Milieu synthétique / définit / minimum :
Les caractéristiques :
- On connait la nature et la concentration de tous les constituants.
- Source de C et d’énergie :
1
-

Sucre  glucose (Eco).

NO3- / (NH4)2SO4.
Source de N et S :
Source de Na et P :
 Na2HPO4 (tampon).
- Source d’ions et d’oligoéléments.
Les bactéries prototrophes poussent sur milieu minimum.
Selon le type trophique car les autotrophes n’ont pas besoin de C organique mais du CO2.
Pour sélectionner les bactéries on utilise les nutriments qu’elles consomment (cellulose pour les
bactéries à activité cellulasique).
b) Les milieux riches / complexes :
Pour les bactéries multiples auxotrophes, on ne connait ni la nature ni la concentration
On y retrouve :
- Hydrolysats de protéines
 Issus de la lyse protéolytique (viande, soja) peptones.
 Issus de la lyse par la trypsine (AA, oligopeptides) tryptones.
Source d’atomes majeurs.
- Extrait de bœuf ou de levure de bière.
- Sang ou sérum.
Solution liquide de tous les éléments dans un conteneur stérile ou sur gel agar-agar.
La stérilisation se fait par autoclavage 15min à 120°C et par filtration à 0.5µm pour les substances
thermolabiles du milieu.
c) Milieu sélectif / d’enrichissement :
Milieu qui favorise la croissance des microorganismes particuliers.
Exemples :
 Milieu Mc Conkey (sels biliaires toxiques, cristal violet anti G+) où la plupart des bactéries
meurent.
Sélection des bactéries G- intestinales.
 Milieu avec antibiotiques (anti G+, anti G-, antifongiques).
Sélection des bactéries résistantes aux antibiotiques.
d) Milieu différentiel :
Permet la distinction de différents groupes de bactéries.
Exemple :
 Gélose du sang : bactérie qui survit grâce à un gêne hémolytique qui dégradent les
globules rouges.
Distinction des colonies hémolytiques + et hémolytiques – sur le milieu par des portions claires
sur le gel.
3) La culture des bactéries.
2
Culture pure : tous les individus de la culture ont le même génotype, pour les bactéries  même
souche.
Le milieu minimum = mélange populationnel (1g de sol 109 espèces de bactéries ≠).
Aliquot = inoculum = prélèvement d’une population de microbe, permet l’encense sur milieu
gélosé.
Méthode de l’épuisement par stries successives :
On introduit un inoculum qu’on strie de plus en plus afin d’isoler le contenu puis on prélève les
dernières stries et on recommence la manipulation sur une nouvelle boite de pétri.
Sélectionne des colonies isolées : clones isolés = même génotype.
La morphologie d’une colonie détermine l’espèce qui la constitue.
III/Entrée des nutriments dans la cellule.
L’entrée peut se faire par :
- Transport passif : (eau, gaz, petite molécule liposoluble) droite linéaire.
- Transport facilité : en utilisant les gradients et perméases.
- Transport actif : utilisation d'ATP ou force proton-motrice pour lutter contre le gradient.
- Translocation de groupe : cas de système PTS (transport actif).
- Transport du fer : les sidérophores.
1) Le transport actif.
L’ABC : ATP Biding Casette :
- Système multiprotéique :
o Protéine affine pour le substrat.
 Km notion de spécificité.
 G- : soluble dans périplasme.
 G+ : accrochée sur mbp ext.
o Perméase transmembranaire.
o ATPase cytoplasmique : liaison ATP
puis hydrolyse.
- Système défini par :
o Vm et Km.
o Spécificité des substrats.
o Régulé au niveau transcriptionnel.
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