Partager:
Quelle est la courbe de croissance bactérienne? Caractéristiques principales
Le courbe de croissance bactérienne c'est une représentation graphique de la croissance d'une population bactérienne au fil du temps. L'analyse de la croissance des cultures bactériennes est essentielle pour pouvoir travailler avec ces microorganismes.
Pour cette raison, les microbiologistes ont développé des outils leur permettant de mieux comprendre leur croissance.
Entre les années 1960 et les années 1980, la détermination des taux de croissance bactérienne était un outil important dans diverses disciplines, telles que la génétique microbienne, la biochimie, la biologie moléculaire et la physiologie microbienne.
En laboratoire, les bactéries sont généralement cultivées dans un bouillon nutritif contenu dans un tube ou sur une plaque d'agar.
Ces cultures sont considérées comme des systèmes fermés car les nutriments ne sont pas renouvelés et les déchets ne sont pas éliminés.
Dans ces conditions, le nombre de cellules augmente de manière prévisible et diminue ensuite.
À mesure que la population d'un système fermé augmente, elle suit un cycle d'étapes appelé courbe de croissance.
Les 4 étapes de la croissance bactérienne
Les données sur la période de croissance bactérienne produisent généralement une courbe avec une série de phases bien définies: phase d'adaptation (retard), phase de croissance exponentielle (log), phase stationnaire et phase de mort.
1- Phase d'adaptation
La phase d'adaptation, également appelée phase de décalage, est une période relativement plate du graphique, dans laquelle la population ne semble pas croître ou croît très lentement.
La croissance est retardée principalement parce que les cellules bactériennes inoculées ont besoin d'une période de temps pour s'adapter au nouvel environnement.
Dans cette période, les cellules sont prêtes à se multiplier; Cela signifie qu'ils doivent synthétiser les molécules nécessaires pour mener à bien ce processus.
Pendant cette période de retard, les enzymes, les ribosomes et les acides nucléiques nécessaires à la croissance sont synthétisés; L'énergie est également générée sous la forme d'ATP. La durée du délai varie légèrement d'une population à l'autre.
2- Phase exponentielle
Au début de la phase de croissance exponentielle, toutes les activités des cellules bactériennes visent à augmenter la masse cellulaire.
Au cours de cette période, les cellules produisent des composés tels que des acides aminés et des nucléotides, éléments constitutifs respectifs des protéines et des acides nucléiques.
Au cours de la phase exponentielle ou logarithmique, les cellules se divisent à un taux constant et leur nombre augmente du même pourcentage pendant chaque intervalle.
La durée de cette période est variable, elle se poursuivra tant que les cellules auront des nutriments et que l'environnement sera favorable.
Étant donné que les bactéries sont plus sensibles aux antibiotiques et aux autres produits chimiques pendant cette période de multiplication active, la phase exponentielle est très importante d’un point de vue médical.
3- phase stationnaire
Dans la phase stationnaire, la population entre dans un mode de survie dans lequel les cellules cessent de croître ou se développent lentement.
La courbe est nivelée car le taux de mort cellulaire équilibre le taux de multiplication cellulaire.
La diminution du taux de croissance est due à l’épuisement des nutriments et de l’oxygène, à l’élimination des acides organiques et d’autres contaminants biochimiques dans le milieu de croissance et à une densité plus élevée de cellules (compétition).
Le temps pendant lequel les cellules restent dans la phase stationnaire varie selon les espèces et les conditions environnementales.
Certaines populations d'organismes restent en phase stationnaire pendant quelques heures, tandis que d'autres restent pendant des jours.
4- Phase de mort
À mesure que les facteurs limitants s'intensifient, les cellules commencent à mourir à un rythme constant, se perdant littéralement dans leurs propres déchets. La courbe s'incline maintenant pour entrer dans la phase de mort.
La vitesse à laquelle la mort survient dépend de la résistance relative de l'espèce et de la toxicité des conditions, mais elle est généralement plus lente que la phase de croissance exponentielle.
En laboratoire, la réfrigération est utilisée pour retarder la progression de la phase de mort, de sorte que les cultures restent viables le plus longtemps possible.
Références
- Hall, B.G., Acar, H., Nandipati, A. et Barlow, M. (2013). Taux de croissance faciles. Biologie Moléculaire et Evolution, 31(1), 232-238.
- Hogg, S. (2005). Microbiologie Essentielle.
- Nester, E.W., Anderson, D.G., Roberts, E.C., Pearsall, N.N. et Nester, M.T. (2004). Microbiologie: une perspective humaine (4ème éd.).
- Talaro, K. P. et Talaro, A. (2002). Fondations en microbiologie (4ème éd.).
- Zwietering, M., Jongenburger, I., Rombouts, F. et Van Riet, K. (1990). Modélisation de la courbe de croissance bactérienne. Microbiologie appliquée et environnementale, 56(6), 1875-1881.