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Exercice n°15:
ETUDE DE LA CROISANCE DE Staphylococcus aureus
Une souche de Staphylococcus aureus est ensemencée sur 3 milieux:
- Milieu 1: milieu complexe contenant de l'eau, sels minéraux, extraits de viande;
- Milieu 2: milieu synthétique contenant eau, sels minéraux, glucose, thiamine;
- Milieu 3: milieu snthétique contenant eau, sels minéraux, glucose.
Question 1: Après incubation à 37°C, les milieux 1 et 2 deviennent troubles alors que le milieu 3 reste limpide. Interprétez ces résultats. Quels sont les rôles du glucose, de la thiamine, des extraits de viande ?
RéponseGlucose: source de carbone et d'énergie.
Thiamine: facteur de croissance nécessaire à la synthèse de cofacteurs enzymatiques.
Extraits de viande: apport de peptides et acides aminés soit facteurs de croissance, soit source de carbone et d'azote ou les 2.
Question 2: L'évolution de la population bactérienne en fonction du temps dans les milieux 1 et 2 est suivie en mesurant l'absorbance A des cultures à 620 nm. Les résultats sont rassemblés dans le tableau suivant:
| t en heures |
Ln A milieu 1 |
Ln A milieu 2 |
| 0 |
11,50 |
11,50 |
| 1 |
11,50 |
11,50 |
| 2 |
12,50 |
11,50 |
| 3 |
13,80 |
12,10 |
| 4 |
15,05 |
13 |
| 5 |
16,25 |
13,85 |
| 6 |
17,50 |
14,75 |
| 7 |
18,75 |
15,65 |
| 8 |
19,55 |
16,45 |
| 9 |
19,55 |
17,45 |
| 10 |
19,55 |
18,30 |
| 11 |
19,55 |
19,10 |
| 12 |
19,55 |
19,45 |
2.1. Tracer sur papier millimétré les courbes Ln A = f(t). Prendre comme échelle d'abscisse 1 cm = 30 mn et comme échelle d'ordonnée 1 cm = 0,5 U Ln
Réponse
2.2. Indiquer, pour la culture sur milieu 1, les noms, les dures et les significations physiologiques des différentes phases de la croissance.
RéponsePhase de latence: de 0 à 1heure. Pas d'évolution de la biomasse. Phase d'adaptation enzymatiqueau milieu.
Phase exponentielle: de 1,5 à 7,5 heures. Ln A évolue proportionnellement au temps, la vitesse de croissance est constante et maximale pour le cas considéré (taux de croissance).
Phase stationnaire: de 8 à 12 heures. La biomasse n'évolue plus, elle est arriée à un maximum, la vitesse de croissance apparaît nulle (en fait autant de cellule apparaissent par division qu'il n'en disparaît par lyse), ceci est du à l'épuisement progressif du milieu.
2.3. Définir les paramètres caractéristiques de la croissance. Déterminer graphiquement pour chaque cas le temps de génération (donnée Ln 2 = 0,7).
RéponseTaux de croissance = Vitesse spécifique de croissance en phase exponentielle, constante et maximale dans les conditions opératoires considérées.
Temps de génération: temps nécessaire au doublement de la population.
Culture milieu 1:
soit Ln N = 13,8 d'abscisse t = 3 heures pris en phase exponentielle
Pour doubler la population il faut arriver à 2 N
soit Ln 2N = Ln N + Ln 2 = 13,8 + 0,7 = 14,5
Ln N = 14,5 est un point qui a pour abscisse t = 3,5 heures.
⇒ G = 3,5 - 3 = 0,5 heures (30 min)
Culture milieu 2:
soit Ln N = 13,00 d'abscisse t = 4 heures
Ln 2N = 13,7, point d'abscisse t = 4,75.
⇒ G = 4,75 - 4 = 0,75 heures (45 mn).
2.4. Que peut-on conclure de la comparaison des 2 courbes ?
RéponseLe fait de travailler sur le milieu 1, complexe:
- limite la durée de la phae de latence (la bactérie s'y adapte plus vite car elle dispose de nutriments plus riches et élaborés)
- la croissance est plus rapide (pente supérieure à celle de la culture en milieu 2)
- on arrive plus vite en phase stationnaire alors que sur milieu 2 cette phase stationnaire n'est toujours pas atteinte après 12 heures de culture.