Cette unité d'enseignement permet aux étudiants de connaitre le rôle essentiel microorganismes dans le fonctionnement des écosystèmes en en particulier, le recyclage des éléments. Elle présente les différentes interactions au sein de cette communauté microbienne les facteurs environnementaux influençant sur sa composition et son activité ainsi que  le rôle des microorganismes dans les phénomènes de biocorrosion, biofouling et biodécontamination à travers des conférences générales.

Contenu de la matière : Ecologie microbienne

-       La biodiversité microbienne d'un écosystème.

-       Les interactions entre micro-organismes.

-       Les réseaux trophiques microbiens dans les milieux naturels.

-       Le rôle des micro-organismes dans l'écosystème.

-       Les interactions hôtes-microorganismes (symbiosecommensalismeparasitisme,..).

-       La biodiversité microbienne dans les cycles du carbone l'azotele soufre, le phosphate, etc.

 Ecologie microbienne dans une matrice alimentaire : Source de contamination endogène et exogène et facteurs influençant la diversité et l’abondance microbienne dans un aliment

-       Biodépollution : dépollution naturelle des milieux grâce aux micro-organismes et utilisation des micro-organismes dans le traitement des eaux usées ou des sols pollués.

-       Les PGPR ;- Importance de la biodiversité microbienne dans des processus de transformation ou de fermentation de produits alimentaires.

Travaux dirigés

TD1-4  : Microbes et cycle de carbone, d’azote de soufre et de phosphore ; TD5 : Microbes et cycle de l’eau ; TD6 : Microbes et cycle d’oxygène ; TD7 : Microbes et cycle d’hydrogène ; TD8 : Microbes et cycle des métaux lourds.

Travail personnel : Sous forme d’exposé sur les thèmes de travaux dirigés présentés et analysés sous forme d’un débat scientifique divergente et approuvé sur le sujet

Mode d’évaluation : contrôle continu + travail personnel et examen semestriel.

Cette unité permet aux étudiants de comprendre les relations entre les différentes structures et les fonctions physiologiques et métaboliques de la cellule ; de connaître et comprendre les principaux mécanismes permettant aux bactéries d’acquérir et de transformer les différents nutriments essentiels à leur croissance et de distinguer les différents types de métabolisme énergétique existant dans le monde bactérien et en comprendre le fonctionnement et la régulation.

Contenu de la matière : 

·         Introduction: La cellule prokaryote (bactérie, structure et composition)

·         Facteurs physico-chimiques influençant la croissance bactérienne.

·         Division bactérienne, délai de croissance et délai des résultats.

·         Dynamique de la croissance bactérienne et implication dans le diagnostic bactériologique

·         Les mécanismes moléculaires du cycle cellulaire microbien.

·         Biosynthèse et croissance bactérienne.

·         Transport membranaire et communications cellulaires. 

·         Motilité et chimiotactisme.

·         Les régulations globales ; la différenciation.

ü  Régulation du métabolisme : Régulation de la synthèse des enzymes ; Régulation de l’activité enzymatique ; Métabolismes secondaires

·         Energie, environnement et la survie microbienne

 

Travaux dirigés et Pratiques :     

TP1 : Techniques de mesures la biomasse et cinétiques de croissance bactérienne

TP2 : Testes physiologiques utilisés dans l’identification bactérienne.

TD1 : Structure et composition de bactérie ; TD2 : Cycle cellulaire microbien ;TD3 : Transport membranaire, et TD4 : Métabolisme microbien

Mode d’évaluation : Contrôle continu et examens



La bioénergétique est l'étude des transformations de l'énergie apportée par le milieu extérieur à la cellule, et ce de façon utilisable pour celle-ci. Ce thème est majeur pour comprendre les réactions biochimiques du métabolisme énergétique.

I. Introduction au métabolisme et à la bioénergétique

II. Rappels des principes de la thermodynamique et de fonctions d'état

1. Premier principe ; énergie interne (U), Enthalpie (H)

2. Spontanéité d'un processus et relation avec la notion de réversibilité

3. Second principe ; Entropie (S)

4. Energie libre de Gibbs (G)

5. Conditions d'états standard chimique et biochimique

51. Cas général

5.1.1. Cas d’une réaction (bio) chimique

5.1.2. Cas d’une réaction faisant intervenir des protons

5.2. Cas des réactions d’oxydo-réduction

III. Variation d'énergie libre de Gibbs et constante d'équilibre d'une réaction

1. établissement de la relation : ΔG = ΔG°' + RT Ln (rapport concentrations dans la cellule)

2. Processus à l'état stationnaire ou à l'état d'équilibre

3. Irréversibilité d'une réaction et régulation des voies métaboliques

IV. L'ATP : principale source d'énergie dans la cellule

1. Couplage des réactions biochimiques

2. Structure et hydrolyse de l'ATP

3. Couplage de l'hydrolyse de l'ATP et de la biosynthèse de molécules par transfert de groupement phosphoryle

4. L'énergie d'hydrolyse de certains métabolites est couplée à la synthèse de l'ATP

5. Le coenzyme A : un autre composé à haut potentiel énergétique impliqué dans le transfert de groupe acyle

6. Les enzymes et l'abaissement de l'énergie d'activation

B. TRAVAUX DIRIGES (TD)

1 : La dépense énergétique

2 : Thermodynamique biochimique

3 : Réactions d’oxydo-réduction

C. TRAVAIL PERSONNEL

Faire les exercices de la série non traités lors des TD comme devoir et le présenter à l’enseignant.