TP-03 Croissance 1

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SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE LABORATOIRE (STL)
Spécialité BIOTECHNOLOGIES
Journal de bord : Sol 14
« Je conserve la plus petite
particule de biomasse. Chaque
fois que te termine un repas, les
restes vont dans un pot à compost.
Quant aux déchets biologiques…
L’Habitat est pourvu de
toilettes
sophistiquées.
Normalement, les excréments
sont séchés dans le vide, puis
accumulés dans des sachets
scellés pour être abandonnés dans
le paysage.
« Plus maintenant !
« J’ai même fit une AEV pour récupérer les sachets de mes camarades jetés avant
leur départ. Complètement desséchés, ces excréments étaient dépourvus de bactéries, mais
ils contenaient toujours des protéines complexes. Ils serviraient de fumier. Avec un peu
d’eau et des bactéries actives, il serait facile de remplacer les organismes tués par les
« Toilettes de la mort ».
Réflexions préliminaires
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Pourquoi le sol terrestre représente-t-il une étape essentielle ?
Quel est le rôle du compost dans la culture ?
A quoi servent les excréments desséchés dans l’expérience de Mark Watney ?
D’où viennent les bactéries « à l’œuvre » ?
Donner le nom de la relation entre ces bactéries et l’être humain.
Elaborer un imagigramme de l’ensemble de la manipulation.
Mes ressources ne sont pas illimitées. Je voudrai savoir si je peuxdiminuer la
concentration en source de carbone et d’énergie du milieu sans modifier les paramètres de
croissance de la souche bactérienne.
Réalisation pratique
1. Suivi de croissance. J2
Je me propose de suivre la croissance de la bactérie dans 2 milieux de culture qui
présentent une concentration différente en glucose afin de déterminer les paramètres de
croissance de la souche ;
Le milieu de culture a la composition suivante pour 1 litre :
1
15 g
20 g
3g
20 mL
50 mL
900 mL
Extrait de levure
Peptones
NaCl
Solution de glucose à 25%
Solution tampon
Eau distillée
2
15 g
20 g
3g
4 mL
50 mL
900 mL
pH = 7.2
-----> Les manips s’organisent en binôme :
 1 manipulateur utilise le milieu 1
 1 manipulateur utilise le milieu 2
7.
8.
9.
« J’ai trouvé une grosse boîte dans laquelle j’ai versé un peu d’eau et jeté la merde
séchée. Depuis, j’y ajoute également mes propres excréments. Plus ça pue, plus je suis
heureux. C’est signe que les bactéries sont à l’œuvre.
« Après cela, je n’aurai plus qu’à ajouter un peu de sol martien, à mélanger le tout et
à le répandre. Restera à saupoudrer un peu de sol terrestre par-dessus. Attention, ce sera une
étape essentielle ! »
Par contre je dois tester si la bactérie de ma flore intestinale parvient à se développer
dans ce type de milieu.
Quel est le rôle des différents éléments ?
Quel est le principe d’une solution tampon ?
Calculer la concentration molaire et massique en glucose dans les deux cas.
I. Regrouper dans un même tableau :
- les mesures d’absorbances à 600 nm en fonction du temps pour les 2
conditions étudiées (bouillon
glucosé à 1 g.L-1 et à 5 g.L-1) ;
- les valeurs de N en bactéries / mL calculées à partir de la corrélation
donnée sur la fiche technique
« Suivi de croissance » (donner un exemple
de calcul) ;
- les valeurs de ln (N).
II. Sur un fichier Excel, tracer les 2 courbes de croissance. Indiquer quelles
sont les phases de croissance visibles.
III. Déterminer (graphiquement et/ou par le calcul) les paramètres de
croissance (µ et G) pour les 2 conditions étudiées. Comparer les résultats
2. Consommation du glucose. J3
Je complète mon étude par le suivi de la consommation du glucose par la souche
grâce à un dosage par méthode enzymatique afin de déterminer le rendement de croissance
de la bactérie sur glucose.
IV.
V.
Présenter les résultats du dosage sous une forme adaptée.
A l’aide de la formule à retrouver sur la fiche technique « Glucose RTU »,
calculer les concentrations en glucose pour chaque temps.
VI. Tracer en parallèle les graphes de croissance et les graphes de
consommation du glucose.
VII. Regrouper les résultats pour les 2 conditions étudiées dans un tableau et
commenter.
VIII. Calculer le rendement de croissance sur glucose pour chaque condition
entre les temps 0 et 2 heures en utilisant la corrélation de la fiche « Suivi de
croissance » et en appliquant l’équation :
X
biomasse bactérienne à t2 – biomasse bactérienne à t1 (en g.L-1)
R
=
S
[glucose] à t1 – [glucose] à t2 (en g.L-1)
Donnée : X désigne la biomasse et S désigne le substrat, ici, le glucose.
IX. Comparer les résultats des 2 rendements. Commenter.
Conclusion.
Voilà, j’ai fini mes tests. Je n’ai plus qu’à prendre le temps d’analyser mes résultats.
Commenter l’allure des courbes. Etablir un lien entre croissance et
consommation de glucose.
XI. Est-il possible de réduire la concentration en glucose du milieu de culture
sans affecter les paramètres de croissance ? Argumenter.
X.
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