Soutenance mémoire
Les caractéristiques des microorganismes utiles
LES CARACTERISTIQUES DES MICROBES UTILES
Les bactéries
Les bactéries sont les plus petits organismes connus, doués de métabolismes et capable de croître et se divisent aux dépens des substances nutritives. Leur diamètre est habituellement d’environ 1µm.Pour l’étude de la morphologie bactérienne : la taille et la forme sont importantes à étudier.
– La taille s’exprime en micromètre et elle est variable au sein du monde bactérien. Les plus petites bactéries ont une taille de 0,1 à 0,2µm.
– Le plus grand procaryote connu est le Thiormargarita namibiensis (100 à 750µm) La morphologie bactérienne semble correspondre à une adaptation des bactéries à leur niche écologique. Les bactéries sphériques, dont le rapport surface/volume est petit, seraient avantagées dans des milieux riches en nutriments.
Inversement, les bacilles, dont le rapport surface/volume est plus grand, seraient mieux adaptés à une vie dans des milieux pauvres. La forme pourrait aussi traduire la capacité des bactéries à se déplacer. (BEACHEY, 1980)
Besoins énergétiques et élémentaires
Les bactéries se multiplient à partir des aliments présents dans les milieux. Elles ont un certain nombres de besoins : l’eau, une source d’énergie, une source de carbone, une source d’azote et des éléments minéraux.
Source d’énergie En se référant à la source d’énergie, on peut reconnaître deux grandes
classes de bactéries :
Les phototrophes et les chimiotrophes
La phototrophie bactérienne peut faire appel à des composés minéraux ou organiques comme source d’électrons. On parlera des bactéries photolithotrophes pour les bactéries capables de se développer dans un milieu purement minéral : ce sont des bactéries sulfureuses pourpres (Thiothodaceae), dans l’autre cas des bactéries photoorganotropes qui nécessitent des composés organiques comme source d’électrons (Athiorhodaceae).
Pour les bactéries chimiotrophes (chimiosynthetiques). Elles puisent leurs énergies à partir des composés minérales (donneurs d’électrons ou d’hydrogènes et d’autres composés accepteurs électrons)
Si le donneur d’électron est un corps minéral on parlera des bactéries S’il est organique on parlera de bactéries chimiorganotropes : ce sont surtout les bactéries ayant un intérêt médical, utilisées dans l’industrie pour leurs synthèses d’antibiotiques, vitamines et acides aminés.
Les bactéries chimiolitotrophes forment un groupe plus restreint intervenant au cours des cycles de la matière vivante au sol et dans les eaux : bactéries oxydants l’hydrogène (Hydrogenomonas), bactéries oxydants l’ammoniac (Nitrosomonas) ou les Nitrates (Nitrobacter), bactéries oxydants les composés réduits du soufre (Thiobacilles). (BERKALOFF, 1978)
Source de carbone
Les exigences nutritionnelles des microorganismes aboutissement à entrevoir deux grands catégories : les uns capables, de se développer en milieu inorganique contenant le CO2 comme seule source de carbone : les bactéries autotrophes. Les autres exigent au contraire des composés organiques pour se reproduire : les hétérotrophes
Le carbone constitue un des éléments les plus abondants de la bactérie. Les bactéries photosynthétiques et la plupart des chimiolitotrophes peuvent utiliser le CO2 comme seule source de carbone, chez les hétérotrophes son absence empêche la croissance des nombres espèces telle que Salmonella, Escherichia coli. Le CO2 serait nécessaire à la synthèse de certains métabolites essentiels. (FAVARD, 1981)
Source d’azote
Pour synthétiser leurs protéines qui représentent environ 10% de leur poids sec, les bactéries ont besoin des substances azotées. Quelques bactéries seulement sont capables de fixer l’azote sous forme la plus simple (l’azote moléculaire). Leur activité entraîne des changements géochimiques dont l’importance est fondamentale : tel est le cas des Rhizobium qui vivent en symbiose avec certains légumineuses en leur permettant de fixer l’azote atmosphérique. De même les
Azobacter et certains Clostridiums contribuent à fertiliser le sol.
D’autres composés inorganiques peuvent être utilisés : les nitrites par les Nitrobacters.
La source d’azote peut être organique avec les groupements aminés des composés organiques R-NH2, c’est soit l’ammoniac qui est incorporé après désamination, soit le radical NH2 par transamination. (HAWKER, 1981)
Soufre et phosphore
Parmi les constituants minéraux de la bactérie, le soufre et le phosphore tiennent une place de choix. Le premier est présent dans certains acides aminés et donc dans les protéines sous forme de groupement thiols (-SH). Il est principalement incorporé sous forme de sulfate.
Le second fait partie des acides nucléiques, et de l’ATP. Il est incorporé dans la cellule sous forme de phosphate inorganique.
Le phosphore joue un rôle d’une véritable centrale énergétique à l’échelon cellulaire :
il permet la récupération, l’accumulation et la distribution de l’énergie dans la cellule.
(SENEZ, 1968) Les éléments minéraux Certains de ces éléments jouent un rôle dans l’équilibre physico-chimique de la cellule. Ce sont notamment le sodium, le potassium, le magnésium et le chlore. D’autres beaucoup plus nombreux font partie constituantes d’enzyme ou de
coenzyme : tels sont le fer des cytochromes.
Les oligoéléments comme le Calcium, Cuivre, Manganèse, Magnésium, Cobaltjouent le rôle d’activateur enzymatique (cofacteur). Les Lactobacillus exigent par exemple des ions manganèses et magnésiums pour se développer convenablement. La synthèse des antibiotiques exige des ions minéraux (Fer, Soufre, Phosphore). (SENEZ, 1968)
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Table des matières
Résumé
INTRODUCTION
I. Etude bibliographique
I.A Les conditions de vie très diverses
I.B Un grand pouvoir de multiplication
I.C Les caractéristiques des microorganismes utiles
I.C.1 Les bactéries
a- Nutrition
a-1 Besoin énergétiques et alimentaires
a-2 Facteurs physiques
b- Croissance
b-1 Facteurs influençant la croissance
I.C.2 Les levures
I.C.3 Les moisissures
I.D Les applications industrielles
I.D.1 Les biotechnologies
I.D.2 Les fermentations microbiennes
I.D.3 Les principaux produits obtenus par la fermentation
I.E Les microorganismes et leurs applications
I.E.1 En agroalimentaire
I.E.2 En Agriculture
I.E.3 Santé et recherche
I.E.4 Environnement
II. MATERIELS ET METHODES
III. Résultats
IV.Discussion
V. Conclusion
Bibliographie
ANNEXES
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