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SOMMAIRE DU COURS DE MICROBIOLOGIE:

Plan :

Introduction a la Microbiologie
Morphologie et Structure des Micro-organismes
Nutrition et Croissance des Bacteries et Champignons
Metabolisme Bacterien et Fongique
Genetique Microbienne
Agents Antimicrobiens
Micro-organismes et Milieu
Vaccinations
Les Virus

I. INTRODUCTION A LA MICROBIOLOGIE
A. Rappel historique	B. Classification générale des micro-organismes

a) Présenter les différents groupes d'organismes eucaryotes et procaryotes. b) Dégager leurs caractères distinctifs. c) Indiquer les caractères distinctifs entre cellules eucaryotes et cellules procaryotes.Ce qu'il faut savoir:

II. MORPHOLOGIE ET STRUCTURE DES MICRO-ORGANISMES
A. Morphologie et structure des bactéries

1. Eléments constants et facultatifs de l'ultrastructure bactérienne: description, nature ou composition chimique, fonctions a) Donner un schéma d'ensemble faisant apparaître les éléments constants et facultatifs de la cellule bactérienne. b) Expliquer les rôles de la paroi. c) Donner un schéma simplifié de la paroi de différents groupes bactériens:Staphylococcus, Bacille à Gram négatif. d) A partir de schémas proposés, reconnaître et situer les principales macromolécules constitutives des parois. Indiquer leur nature chimique, leur rôle physiologique ou physiopathologique. e) A partir de schémas proposés, reconnaître et situer les principales macromolécules constitutives de la membrane cytoplasmique. f) Expliquer l'architecture de la membrane cytoplasmique à partir des propriétés des phospholipides (en relation avec le cours de biochimie). f) Expliquer le rôle des protéines transmembranaires et des protéines externes. g) Récapituler les fonctions de la membrane cytoplasmique. h) Citer les différents types d'inclusions, leur nature chimique et leur rôle. i) Décrire des techniques d'étude de l'élément nucléaire: colorations autoradiographie. j) Expliquer le rôle du chromosome bactérien et des plasmides (en relation avec la Biochimie). k) Décrire les techniques de mise en évidence des flagelles et les différents types de ciliatures. l) Décrire les techniques de mise en évidence des capsules. m) Expliquer les rôles des capsules au niveau: - des caractères culturaux - du pouvoir pathogène - des caractères antigéniques. n) Citer les deux types fonctionnels de pili, préciser leur rôle physiologique ou physiopathologique.Ce qu'il faut savoir:
2. Les spores et la sporulation. a) Décrire les techniques de mise en évidence des spores. b) Indiquer sur un schéma donné, le nom des différentes enveloppes de la spore. c) Décrire les phénomènes morphologiques et biochimiques accompagnant la sporulation. d) Citer les conditions favorables à la germination des spores. e) Citer des conditions inhibant la germination des spores. f) Citer les bactéries sporulées les plus fréquentes. g) Citer les propriétés des spores. h) Expliquer leurs applications dans les bioindustries de transformation (procédés de conservation, techniques d'aseptisation)Ce qu'il faut savoir:

B. Morphologie et structure des cellules fungiques

1. Organisation interne d'une cellule fungique
a) Produire un schéma annoté d'une cellule fungique faisant apparaître ses éléments d'ultrastructure.

b) Citer les macromolécules les plus fréquentes constituant la paroi des levures et des mycéliums.

c) Décrire les deux types de filaments mycéliens : septés et non cloisonnés.

d) Montrer leur structure coenotypique.Ce qu'il faut savoir:

III. NUTRITION ET CROISSANCE DES BACTERIES ET CHAMPIGNONS
A. Besoins nutritifs	B. Multiplication des bactéries et des champignons

1. Eléments minéraux, source(s) de carbone, Autotrophie, hétérotrophie, Facteurs de croissance. a) Présenter les éléments chimiques constituant la matière vivante : - Macroéléments, micro-éléments, oligo-éléments. - Inventorier les macromolécules constitutives des micro-organismes en les situant au niveau ultrastructural. b) Définir la notion de nutriment. c) Inventorier les nutriments indispensables: sels minéraux, nutriments source(s) de carbone, source(s) d'énergie. d) Définir un milieu minimum. e) Dégager, à partir des exigences nutritives minimum d'un micro-organisme, les notions d'autotrophie, d'hétérotrophie, de facteurs de croissance et de facteur limitant. Définir et expliciter ces termes. f) Citer les catégories de biomolécules pouvant être facteur de croissance pour les bactéries auxotrophes. Ce qu'il faut savoir:	1. Multiplication des bactéries 1.1. Phénomènes morphologiques et génétiques a) Décrire les phénomènes morphologiques accompagnant la division d'une bactérie. b) Rappeler le mécanisme de la réplication du chromosome bactérien.Ce qu'il faut savoir: 1.2. Application aux notions de colonie et de souche pure a) Déduire du mécanisme de la réplication du chromosome bactérien une définition du terme de colonie. b) Montrer comment il est possible d'obtenir et de maintenir des souches pures.Ce qu'il faut savoir:
2. Applications à la composition des milieux de culture. a) Donner le principe des dosages microbiologiques des vitamines. b) Citer les sources d'énergies utilisables par les bactéries. c) Illustrer par des exemples, la diversité des substances minérales et organiques dont l'oxydation conduit à la production d'énergie. d) Définir les termes de milieu de culture, milieu synthétique, milieu empirique. e) En mobilisant les connaissances acquises en classe de première: - citer les principaux ingrédients des milieux empiriques les plus usuels et préciser leurs rôles. - donner des exemples de milieux enrichis et leurs principales indications - définir le terme de milieu sélectif, citer des exemples de milieu sélectif - à partir de la composition d'un milieu sélectif, reconnaître les agents sélectifs, indiquer leur spectre d'action et en déduire le domaine d'utilisation.Ce qu'il faut savoir:	2. Multiplication des champignons 2.1. Reproduction sexuée et asexuée des levures et moisissures. Application à leur classification a) Présenter succinctement les deux systèmes de reproduction des champignons et des moisissures: asexuée et sexuée. b) Souligner l'intérêt de cette étude pour l'identification des principaux champignons d'intérêt alimentaire ou médical.Ce qu'il faut savoir:

C. Croissance d'une population bactérienne en milieu non renouvelé

1. Techniques d'étude, paramètres de la croissance, courbes de croissance, influence des conditions de milieu
a) Présenter les techniques permettant d'évaluer le nombre ou la masse de bactéries présentes dans un milieu de culture liquide :
    - dénombrement sous microscope ou automatique
    - dénombrement par dilutions et incorporation en gélose
    - détermination du poids sec
    - mesure de constituants cellulaires : azote, ATP
    - mesure par turbidimétrie
    - mesure de l'activité cellulaire

b) Définir les paramètres de la croissance en milieu non renouvelé : taux de croissance, temps de génération

c) Expliquer comment on établit, expérimentalement, une courbe de croissance.

d) Tracer une courbe de croissance à partir de données expérimentales. Repérer les différentes phases de la croissance en milieu non renouvelé. En expliquer la signification physiologique.

e) Déterminer, par l'analyse mathématique et par l'analyse graphique, le taux de croissance (taux horaire et taux népérien) et le temps de génération.

f) Analyser l'influence da la température et du pH sur la croissance, donner une définition des termes :psychrophile, psychrotrophe, mésophile, thermophile, thermotrophe.

g) Appliquer ces connaissances à la compréhension du processus d'altération des aliments et des principes de techniques de conservation ou de stabilisation des denrées.

h) Analyser l'influence de l'aw sur la croissance des micro-organismes.

i) Expliquer le rôle stabilisateur de la dessiccation des aliments.

j) Analyser l'influence de la concentration en substrat sur le taux de croissance exponentiel et sur les valeurs de la biomasse obtenue.

k) Décrire le phénomène de diauxie.Ce qu'il faut savoir:

IV. METABOLISME BACTERIEN ET FONGIQUE
A. Métabolisme énergétique et mécanismes de la production d'ATP.	B. Métabolisme glucidique	C. Métabolisme protidique

1. Types respiratoires a) En utilisant les connaissances de biochimie métabolique: - Présenter succinctement les mécanismes de la production d'énergie au cours de la respiration aérobie et anaérobie - Définir les fermentations. b) Décrire et expliciter la technique utilisée pour déterminer les types respiratoires. c) Représenter les aspects obtenus pour les quatre principaux: - aérobie strict - aéro-anaérobie - anaérobie strict - micro-aérophile. Ce qu'il faut savoir :	1. Oxydations et fermentationsdes glucides a) En mobilisant les connaissances de biochimie métabolique, décrire à partir de documents fournis les voies suivantes du catabolisme glucidique: - glycolyse et cycle de Krebs - fermentations homolactique et hétérolactiqueCe qu'il faut savoir :	1. Activité protéolytique, catabolisme des acides aminés : désaminations, décarboxylations. Application à l'identification des bactéries. a) Présenter les étapes de la transformation par des bactéries, d'une protéine (gélatine, caséine..) en ses différents produits de dégradation. b) En mobilisant les acquis de la classe de première décrire les principales techniques d'étude du métabolisme protidique chez les bactéries.Ce qu'il faut savoir :
	2. Application à l'identification des bactéries et des champignons. a) Décrire des applications des fermentations dans les techniques de l'identification microbienne b) Montrer l'intérêt des techniques d'étude du catabolisme glucidique pour l'identification des micro-organismes. c) En mobilisant les acquis de la classe de première décrire les principales techniques d'étude du catabolisme des glucides.Ce qu'il faut savoir :
	3. Importance dans les bioindustries de transformation. a) Décrire des applications des fermentations dans la production d'alimentsCe qu'il faut savoir :	2. Importance dans les bioindustries de transformation.

V. GENETIQUE MICROBIENNE
A. L'ADN BACTERIEN	B. Les MUTATIONS	C. TRANSFERTS GENETIQUES chez les micro-organismes

L'ADN bactérien, support des caractères transmissibles. Expériences fondamentales a) Mobiliser les acquis du cours de biochimie de première et les expériences de Griffith et d'Avery pour dégager le rôle de l'ADN bactérien, support des caractères transmissibles.Ce qu'il faut savoir :	Mise en évidence des mutations, caractéristiques, mécanismes a) Montrer qu'il existe des phénomènes modifiant des caractères transmissibles héréditairement. b) Définir le phénomène de mutation, citer ses principales caractéristiques. c) Exploiter les résultats d'expériences mettant en évidence une mutation.Ce qu'il faut savoir :	- Transformation - Transduction - Conjugaison a) Présenter sommairement les trois mécanismes de transfert de matériel génétique.Ce qu'il faut savoir :

VI. AGENTS ANTIMICROBIENS
A. Agents physiques	B. Agents chimiques

1. Cinétique de l'inactivation par la chaleur. a) Définir et classer les agents antimicrobiens. b) Etudier, en fonction du temps, l'évolution d'une population microbienne soumise à l'action d'un agent anti-microbien. Analyser et exploiter des résultats expérimentaux.Ce qu'il faut savoir :	1. Définition de l'antisepsie et de la désinfection. Classification des désinfectants et des antiseptiques. mode d'action. Exemples d'applications. a) Définir les termes d'antisepsie et de désinfection. b) Classer les antiseptiques et les désinfectants en fonction de leur mode d'action. c) Citer des exemples d'utilisation des désinfectants et des antiseptiques.Ce qu'il faut savoir :
2. Définition de la stérilisation et de la stabilisation de denrées. a) Donner une définition de la stérilisation et de la stabilisation d'une denrée ou d'un milieu. b) Décrire les procédés de stérilisation par la chaleur humide et la chaleur sèche. c) Expliquer comment sont déterminés les barèmes de stérilisation et de pasteurisation. d) Décrire un dispositif de filtration, en donner les principales indications.Ce qu'il faut savoir :	2. Antibiotiques: Définition, classification, mode d'action Résistances chromosomiques et plasmidiques a) Définir les termes d'antibiose et d'antibiotique. b) Définir le spectre d'action et donner quelques exemples. c) Décrire schématiquement les modes d'action des antibiotiques. d) Définir les notions de CMI, de concentrations critiques et de CMB.Ce qu'il faut savoir :
3. Mécanisme d'action des radiations électromagnétiques et électroniques. Filtration, importance de ces procédés dans les Industries agro-alimentaires. a) Expliquer l'action antimicrobienne des rayons ultraviolets, bêta et gamma. b) Décrire des exemples d'applications dans les industries agro-alimentaires et pharmaceutiques.Ce qu'il faut savoir :

VII. MICRO-ORGANISMES ET MILIEU
A. Relation entre les micro-organismes et leur environnement	B. Pouvoir pathogène des bactéries

1. Rôle des micro-organismes dans le recyclage de la matière organique cycles du carbone et de l'azotebr /> a) Définir le saprophytisme, le commensalisme, le parasitisme. b) Expliquer les rôles des bactéries dans la minéralisation de la matière organique. c) Montrer l'importance de ces phénomènes dans l'auto-épuration des milieux naturels et la fertilisation des sols. d) Commenter un document fourni illustrant les cycles du carbone et de l'azote.Ce qu'il faut savoir :	1. Les facteurs du pouvoir pathogène: 2.1. Pouvoir invasif, pouvoir toxique. a) Définir le pouvoir pathogène en relation avec ses trois composantes : - pouvoir invasif - pouvoir toxique - Résistances de l'organisme hôte.Ce qu'il faut savoir : 2.2. Rôle du terrain. Bactéries à pouvoir pathogène spécifique, bactéries opportunistes. a) Définir le pouvoir pathogène spécifique, l'opportunisme. donner des exemples de bactéries appartenant à chaque catégorie. b) Citer les propriétés des bactéries participant à leur pouvoir invasif: structures d'adhésion, enzymes, structures antiphagocytaires.Ce qu'il faut savoir :
2. Symbiose a) Décrire un exemple de symbiose bactérienne.Ce qu'il faut savoir :	2. Résistances de l'organisme à l'infection. a) Décrire les mécanismes des résistances non spécifiques de l'organisme: - rôle du revêtement cutanéo-muqueux - rôle du tissu conjonctif - rôle des cellules et des molécules de l'immunité non spécifique concourant à l'élimination de l'agent infectieux ; décrire les étapes de la phagocytose. b) Décrire les interactions des structures bactériennes participant au pouvoir invasif avec les défenses non spécifiques. c) Récapituler sous forme de schéma l'ensemble des phénomènes concourant à l'élimination d'une bactérie ou d'un virus.Ce qu'il faut savoir :
3. Commensalisme a) Décrire les principales flores commensales de l'homme : flore intestinale, flore oropharyngée, flore cutanée.Ce qu'il faut savoir :

VIII. VACCINATIONS


a) Définir et comparer vaccination et sérothérapie. b) Donner le principe de la vaccination en mobilisant les connaissances acquises en biologie humaine lors de l'étude de la mémoire immunitaire. c) Classer les différents types de vaccins en dégageant les catégories suivantes: - vaccins vivants viraux et bactériens - vaccins inactivés à base de virus entiers - vaccins inactivés à base de bactéries entières - vaccins sous-unités. d) Donner un exemple da chacune de ces catégories. Ce qu'il faut savoir :

IX. LES VIRUS


1. Structure, classification, multiplication Lysogénie a) A partir de schémas fournis, reconnaître les constituants de virus de différentes architectures. b) Citer les critères de classification des virus. c) Commenter des schémas montrant la multiplication d'un virus à ADN, à ARN, d'un rétrovirus, d'un bactériophage. d) Définir la lysogénieCe qu'il faut savoir :
2. Pouvoir pathogène de quelques virus humains: herpès virus, myxovirus, paramyxovirus, entérovirus, rétrovirus. a) Associer le nom d'un virus humain à la (ou les) pathologies dont il est responsable.Ce qu'il faut savoir :