Cours de biologie, l'écologie microbienne

CM2 Ecologie Microbienne

Les différences dans le type et la quantité des ressources et conditions physico-chimique  et biotiques définissent la niche d’un microorganisme particulier.

Principales ressources et conditions contrôlant la croissance microbienne en milieu naturel

Conditions :

• Température, eau,  PH
• O2 ( oxygéné, microaérobiose, anoxique )
• Lumière ( pour organismes photosynthétiques)
• Conditions osmotiques ( eau douce, eau de mer, hypersaline ….)

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Niche qui possède de l’oxygène vont s’approcher de la surface.

Aérotolérant = organisme peut se débrouiller dans des conditions anoxiques ou non.

• Ressources :

• Carbones, azote, autre macronutriments ( S, P, K, Mg )
• Micronutriments ( Fe, Mn, Co, An, Mn, Ni )
• Accepteurs d’électrons ( O2, NO3-, So42-, Fe3+ )
• Donneurs d’électrons inorganiques ( H2, H2s, Fe2+ ; NH4+

Les lacs stratifiées

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A la surface, beaucoup d’oxygène et de lumière.

Stratification stable

Les MO contribuent aussi à changer certaines conditions de l’environnement.

En haut : surface de l’haut avec concentration des pigments photosynthétiques.

Chlorophylle a se concentra vers la surface : cyanobactérie.

Bactériochlorophylle a : pigment utilisé par les bactéries photosynthétiques : ce ne sont pas des cyanobactéries. Il faut un minimun de lumière pour les bactéries photosynthétiques.

En profondeur, on a beaucoup de sulfure.

Bactérie sulfo-oxydant : prend de l’oxygène et du sulfure pour permettre l’oxydation du soufre qui va lui permettre de gagner de l’énergie.

Micro-environnements

• De long d’une courte distance ( exemple : dans

Microniche : chnage à de toute petite distance

Stratégies démographiques adaptatives des bactéries

• Autochtones : stratégie de compétition en condition de limitation par les nutriments

= stratégie K, plutôt non-cultivable

• Zymogènes = éphèméres, forte croissance à un apport nutritif exogène

= stratégie r, plutôt cultivable ( rendement élévée, facile à reproduire en laboratoire ).

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Les auto croit relativement vite avec une concentration faible de nutriment et atteindre un plateau à une concentration plus faible que les zymogènes.

Les zymogènes croissent lentement puis rapidement avec une concentration importante de substrat.

Biofilms : tapis microbiens

• Assemblage de cellules bactériennces fixées sur une surface incluses dans des polysaccharides adhésifs excrétés ( matrice, mucus ).
• Typiquement nombreuses couches poreuses.

Pore dans le tapis microbien qui assure la circulation de l’eau.

Pourquoi des biofilms ?

• Mode de croissance améliore la survie et la croissance des organismes
• « défense » : résistent aux forces physiques et à la phagocytose des cellules ( exemple : défense immunitaire ) ; empêchent la pénétration de molécules toxiques ( antobiotiques ).
• Permettent aux cellules de rester dans une niche favorable .
• Permettent aux bactéries de vivre en étroite association les unes avec les autres ( syntrophies = utiliser le métabolisme d’une autre bactérie , échanges génétiques ).

Implications des biofilms en médecine

• Maladie péridontale ( plaque dentaire )
• Tuberculose
• Maladie du légionnaire
• Infections à staphylocoques
• Sur des cathéters et des implants

• -> contrôles de biofilms

Biofilm de Marinobacter : avantage des biofilms.

Goutelette hexadecane : très faible diffusion dans la phase aquatique : adaptation pour attaquer des cellules hydrophobes.

Bactérie qui a perdu un gène qui permet la communication entre cellules : plus de formation de biofilm. La communication entre cellules est essentielle à la communication des cellules.

Communication entre des cellules bactériennes  ( détection de quorum ) :

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