Questions de fin de chapitre

Bon, j'ai commencé à essayer de répondre à ce foutues questions et 'ai fort l'impression qu'elles sont pas toutes équivalentes. Mais p'tet qu'en s'y mettant à plusieurs, on devrait pouvoir faire mieux... ? Et p'tet aller plus vite aussi.
Bref, voici mes éléments de réponse, n'hésitez pas à compléter/corriger, ça sera sûrement pas inutile. (j'essaierai d'éditer si y a besoin).
Allons-y gaiement !

Pour l'intro:

1) Quelles sont les contributions principales respectives de Beijerinck et Winogradsky aux développements de l’écologie microbienne?
Beijerinck: Découverte d’azotobacter par ensemencement de fioles en conditions aérobies et sans source d’azote minéral. Azotobacter Chroococcum. La quantité de liquide dans la fiole était importante: si il y en avait trop, on retrouvait des conditions d’anaérobie et finalement C. Pasteurianum, surtout si le substrat était facilement fermentescible. Mise en évidence de l’avantage sélectif en fonction du milieu.
Winogradsky: Découverte de la première bactérie fixatrice d’azote, Clostidium pasteurianum, en milieu anaérobie. Mise en évidence du phénomène de recyclage, concept de chemoautotrophie, colonne de Winogradsky.

2) Que peuvent apporter comme information les méthodes de la Biologie Moléculaire en Ecologie Microbienne ?
Donnent une idée de la nature et de la distribution spatiale, ainsi que de l’activité réelle des micro-organismes dans l’environnement. Possibilité, à l’avenir, d’établir des modèles physiques et fonctionnels.

3) Quelles informations peuvent apporter l’usage des isotopes en Ecologie microbienne ?
Ils sont utilisés comme traceurs pour la détection d’activité enzymatiques spécifiques. C’est une méthode d’évaluation globale de l’activité des micro-organismes.

4) Pourquoi la contribution des micro-organismes aux cycles biogéochimiques est-elle si importante ?

5) Quelles sont les limites des méthodes d’énumération sur des milieux spécifiques ?
Ne traduit pas l’activité des micro-organismes, ni leur rôle au sein de l’écosystème.

6) Quels sont les domaines d’exploration de la géobiologie et que peut apporter cette discipline à la connaissance en Ecologie Microbienne ?
La géobiologie explore l’interface entre la biosphère et la géosphère. On a ainsi détecté des communautés microbiennes à 3km de profondeur dans des conditions extrêmes de pression et de température, ainsi que des ressources très limitées, ce qui a ouvert la possibilité de l’existence de la vie extra-terrestre.

7) Quelles sont les techniques non destructives utilisées pour l’étude des communautés microbiennes ?
La microscopie confocale et de balayage
L’analyse d’images

Chapitre II:

8 ) Quels sont les critères de définition d’un micro-organisme ?
On classe notemment les micro-organismes selon la manière sont ils obtiennent leur énergie: Phototrophes >< Chémotrophes
Autotrophes >< Hétérotrophes
Lithotrophes >< Organotrophes

Leur stratégie de survie (K-, r- ou L-) (autochtones et zygmogènes de winogradsky)

9) Comment expliquer les phénomènes de plasticité phénotypique et génotypique observés dans les communautés microbiennes de l’environnement ?
Existence de particules virales infectieuses de plasmides et autres éléments génétiques mobiles, qui jouent un rôle dans la transduction, transformation et conjugaison (transferts horizontaux de gènes). Les écosystèmes microbiens sont des communautés génétiques ouvertes.

10) Comment expliquer que bien que le nombre de propagules de fungi par g de sol soit plus faible que celui des bactéries, leur biomasse est souvent plus importante ?
Propagule= unité formatrice de colonies.

11) Quels sont les mécanismes unitaires qui permettent aux micro-organismes de générer l’énergie nécessaire pour leur croissance et multiplication ?
Fermentation, Respiration, Photosynthèse

12) Citez une dizaine de donneurs d’électrons potentiels d’origine minérale ?
H2, H2S, S, H2O, NH4+, NO2-, NO, N2O, Fe2+

13) Est-ce que le pétrole brut peut servir de donneur d’électrons pour les micro-organismes ?

Duquel des substrats suivants un micro-organisme arrivera-t-il à tirer le plus d’énergie (et le moins): Acétate, Cellulose, Glucose ? Expliquez.


Qu’est-ce qu’un chémoorganautotrophe ? Comment mettre en évidence sans ambiguïté ce type d’organisme ?
Chémotrophe: utilise l’énergie de l’oxydation de molécules
Organotrophe: utilise des molécules organiques
Autotrophe: Assimile le carbone via une source inorganique (CO2)

16) Quels sont les mécanismes principaux de génération de l’ATP chez les micro-organismes ?
Fermentation, Respiration, Photosynthèse.

17) Combien de types de photosynthèse microbienne ont-ils été décrits ? Le cas échéant, expliquez les différences.
Photosynthèse dépendante des chlorophylles: Génératrice d’oxygènes ou non. L’absorption d’énergie solaire par les pigments photosynthétiques provoque une séparation de charges et in fine génère un réducteur et un oxydant. Les transferts d’électrons entre ces deux entités permettent une production d’énergie libre, laquelle sera conservée par photophosphorylation.
Photosynthèse dépendante de la bactériorhodopsine: Les transporteurs redox conventionnels ne sont pas présents et l’énergie est conservée via une pompe à protons impliquant la lumière et la bactériorhodopsine. On la retrouve chez les halobactéries phototrophes facultatives en condition de lumière mais avec peu d’oxygène.

18) Pourquoi dit-on que la respiration et la photosynthèse sont des opérations vectorielles ?
Ils impliqent des transferts (vectoriels) de protons au travers d’une membrane, ce qui crée un gradient électrochimique, lequel sera utilisé pour la formation d’ATP.

Chapitre III


19) Quels groupes dans la nomenclature de Winogradsky recouvrent les définitions des stratèges r et K ? Expliquez.

Winogradsky: Caractère autochtone (croissant lentement dans des sols dépourvus de substrats organiques facilement oxydables + bactéries dégradatives d’humus. Ex: sols en jachère en équilibre biologique. Par la suite, ceux croissant lentement en labo, ayant une morphologie non classique, et ayant une relation avec les groupes taxonomiques “formes nouvelles”) ou zygmogène (dont l’activité explose lorsque l’on ajoute des résidus organiques frais décomposables et qui perdent rapidement eur viabilité en conditions de privation).

K: Croissent régulièrement et entement à de très faibles concentrations en substrats et ont des seuils de réponse très bas vis à vis de l’utilisation des substrats. Les communautés en situation de climax sont composées par des espèces K capables de préserver une densité N de population à peu près stable, proche de la capacité du milieu. Densité de pop élevée, bien adaptées à une compétition sévère avec d’autres organismes.

r: Espèces pionnières, dont la vitesse apparente de croissance est proche de la valeur maximale (r) de l’équation de Verhulst. Elles répondent de manière explosive aux nutriments et ont un potentiel de coloniation élevé mais sont écartés des communautés en climax par les K-, lorsque l’excès de substrat disparaît.


20) Sur quel principe est basé le système de Zavarzin ?

Succession de populations microbiennes dans un milieu supplémenté par des débris végétaux, composés de composés accessibles dégradés par la microflore I, et des composés plus difficiles à utiliser, qui le sont par la microflore II. ce processus conduit à la formation d’humus et de biomasse mirobienne, laquelle sera dégradée par les microflores III (cytoplasme, facile d’accès) et IV (parois, membranes, difficiles d’accès). Quelques produits à bas poids moléculaire sont dissipés dans l’environnement et sont dégradés par la microflore V. La microflore VI s’attaque aux substances humiques. 
En conditions anaérobies, la microflore VII dégrade les composés azotés faciles d’accès, la microflore VIII s’attaque aux composés organiques dépourvus d’azote. La microflore IX et la microflore X oxydent les métabolites anaérobies quand ceux-ci reviennent vers la zone aérobie.


21) Où dans l’environnement peut-on rencontrer des organismes oligotrophes ?

Oligotrophe: icro-organisme que l’on peut isoler et maintenir dur des milieux ne contenant que 1 à 15mg de C par litre. =>Zones pauvres en nutriments (carbone).


22) Pourquoi y a-t-il danger d’établir de fausses relations forme-fontion chez les bactéries ? Donnez un exemple.
La sélection et la stabilisation de certaines formes cellulaires reflète les pressions imposées durant l’évolution. Néanmoins, ils convient de ne pas conclure à une relation trop rapidement.
La résistance extrême à la chaleur de certaines endospores n’est pas nécessairement liée au fait que la bactérie productrice de ces spores rencontre des températures extrêmes, mais peut refléter une propriété plus générale liée à la survie dans des environnements hostiles.


23) De quelle manière peut-on augmenter le rapport surface/volume d’une culture bactérienne ?

De nombreuses espèces ont la capacité d’étendre leur membrane cytoplasmique en fonction du milieu. Par exemple, chez les Athiorhodacées, ce développement est influencé par l’intensité lumineuse (max si intensité faible). Chez les bactéries réductrices de NO2-, elle est plutôt e rapport avec le stress énergétique.


24) Qu’est-ce que le phénomène de swarming ?

Les swarming cells ont les cellules d’essaimage. Celles-ci nagent vers des niches où les conditions sont satisfaisantes et s’y développent. Ce sont des structures de sauvetage: elles ne se répliquent par, et consacrent toute leur énergie à la mobilité. Le swarming est ce processus de différenciation de cellules d’essaimage et leur dispersion dans le milieu, parfois en unités coordonnées.


25) Quelle est l’activité métaboliques principales d’une cellule d’essaimage ?

La mobilité.


26) Qu’est-ce qu’une bactérie à prosthécates ?

Une bactérie à prosthécate constitue une adaptation aux carences nutritionnelles: A haute concentration en nutriments, on observe des bâtonets pléomorphes et des cellules ovoïdes. A moyenne concentration, on observe des cellules mobiles, couvertes de bosses. A basse concentration, les bactéries synthétisent des extensions: les prosthécates. Leur nombre dépend de la concentration en nutriments.


Tu te prends un peu la tête pour rien...
Vraiment pas besoin d'aller autant dans le détail... Essaye de répondre aux questions de l'année passé qui sont sur le forum, c'est largement assez...

(Option bis, lis une fois le syllabus, retient les biofilms et bingo ...)