Croissance bactérienne - Définition

Expression graphique de la croissance en milieu non renouvelé

Ln(n) en fonction du temps

Les caractéristiques des différentes phases de croissance peuvent être graphiquement représentée pars la courbe lnN=f(t).

• La phase de latence (A)

Il s'agit d'une période au cours de laquelle les cellules synthétisent les enzymes qui vont leur être nécessaires pour utiliser les substrats (éléments nutritifs) du milieu. Il n'y a pas de division cellulaire: N=N₀ et (μ)=0

• La phase d'accélération

Les divisions cellulaires commencent: N augmente, (μ) augmente, et G diminue.

• La phase exponentielle (B)

La vitesse de reproduction cellulaire a atteint son maximum et reste constante: N augmente, (μ)_expo est constant et maximal (dans les conditions opératoires), et G est constant et minimal.

• La phase de décélération

Elle correspond au début de l'épuisement des nutriments du milieu et de l'accumulation des déchets: N augmente, (μ) diminue et G augmente. C'est à partir de ce moment qu'apparaissent les premières sporulations pour les espèces sporogènes.

• La phase stationnaire(C)

La croissance apparaît nulle. Autant de cellules apparaissent qu'il n'en disparaît par lyse cellulaire. N est constante et maximale.

• La phase de déclin (D)

Le nombre de cellules qui meurent augmente. Les nutriments sont totalement épuisés et les déchets s'accumulent. N diminue, (μ) est négatif.
cas particulier intervenant dans cette phase: la phase dite "cryptique". Elle correspond au redémarrage de la croissance dû aux quelques bactéries encore vivantes qui se servent des bactéries lysées comme substrat.

Expression mathématique de la croissance

• On calcule G par la formule:
• On définit le taux de croissance horaire grâce à la formule:
• On définit le taux de croissance népérien μ par la formule: µ (Il représente l'accroissement de la population par unité de temps)

Rendement de la croissance

La masse microbienne produite à partir d'un nutriment s'exprime quantitativement comme le rendement de croissance, noté Y :

.

Le rendement est un indice de l'efficacité de conversion des éléments nutritifs en matériel cellulaire.

Phénomène de diauxie

Exemple: E.coli, cultivé sur milieu contenant deux sucres comme le glucose et le lactose(kligler) utilise en priorité le glucose car il est métabolisé par des enzymes constitutives; quand le glucose est épuisé, la bacterie synthétise des enzymes inductibles pour dégrader le lactose (Exemple:beta-galactosidase et beta-galactoside pérméase) ce phénomène est appelé DIAUXIE

Influence de l'environnement sur la croissance

Le pH affecte considérablement la croissance bactérienne. Chaque espèce se développe dans une gamme définie de pH et possède un pH optimum de croissance

• acidophiles 1
• neutrophiles 5,5
• alcalophiles 8,5

La majorité des bactéries et des protozoaires est neutrophile. Une forte variation de pH endommage les bactéries en détruisant leurs membranes plasmiques, en inhibant l'activité des enzymes et en détruisant les protéines membranaires de transport.