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A. Meyer, J. Deiono, A. Bernord

Cours de

microbiologie générale avec problèmes et exercices corrigés doin

Tqble des mqtières

Avertissement

Tableau des abréviations des gemes microbiens utilisées dans cet ouvrage w XI

Chapitre 1 : Les microbes

l. Histoire de la microbiologie

1.1. Origines3I.2. Epoque pastorien4e

1.3. Période moderne....

?. L. monde microbien2.I. Classification contemporaine2.2. Cellule eucaryote et cellule procaryote Autoévaluation, exercices et corrigés.............. Chapitre 2: Morphologie et structure des micro-organismes

1. Techniques d'étude

1.1. Observation de la cellule

1.2. Séparation des constituants cellulaires1.3. Analyse fine ultrastructurale

2. Cellule bactérienne

2.1. Morphologie cellulaire2.2. Paroi........

2.3. Membrane cytoplasmique ...........2.4. Cytoplasme................

2.5. Appareil nucléaire2.6. Plasmides.

2.7 . Transposons................

parmi nous 1 1 I 5 6 6 6 12 13 t3'14 l5 l5 l6 18 32
38
4l 5l 54
i-]:,l:,-;'.- ÈiËtn"ntt extérieurs à la parot """"""'

2-8'3' Cils et flagelles ""

2'8'4' Piti ott frimbriae " """'

2.g- Spores bactériennes """"""""

2-10- Bactéri"' *t*""ttotaires " " " "'

3- I-ewres et molslssures """"""' 1..................."""""""""""""""""""""""

[-ewrgs et rlrurs-rùùurve "'-'

3-1. Lewres '..

54
54
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5'l 61
61
68
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72
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t) '77 78
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88.88.89.89.. 90.. 90-92

5. ;.;'. Multiplication des t""-TIl^'": :;::' ..............'. " " " " " " ,:i,*l$il*i:îîlii"iJ'1"î"i'ï#3-l- Technique"o;à*0" de la croissance """""

3't- Croissance Jt tn"o non renouvelé"""""""""":;-"""'

33- Croissance; Jti"" Y".]:t: ' *oi*tuo"e continue

.L Cuûure Aesuact#* "'0"' "h1m3lg*ns """""" r02 ro2 103
104
106
111
111
113
115
116
116
r23 13{ 13: 13 -l

4.2. Recherche et identification des bactéries et des champignons.................... 1354.3. Obtention et conservation des cultures pures......... 1374.4. Fermentations industrielles ......... 140

Autoévaluation, exercices et corrigés.............. 152

Chapitre 4 : Métabolisme

1. Introduction .......... 1651.1. Aspect énergétique 165

1.2. Transport des substances............ ........:......... 166I.3. Biosynthèse............... 166

2. Enzymes bactériennes ........... 1672.I. Localisation............... 1672.2. Classification............. 167

3. Métabolisme énergétique 1683.1. Différentes sources d'énergie.. 1683.2. Types respiratoires............... lll3.3. Étude du métabolisme énergétique 1763.4. Stockage et utilisation de l'énergie.............. 1713.5. Conclusion I78

4. Métabolisme glucidique .......... 1794.1. Catabolisme............... ll9

4.1.1. Glucose 1794.I.2. Catabolisme des disaccharides........ I87

4.1.3. Catabolisme des polysaccharides.... 189

4.1.4. Catabolisme des dérivés des sucres 1904.2. Anabo1isme................ 190

5. Métabolisme des protéines 1905.1. Catabolisme............... 1905.2. Anabolisme ou biosynthèse......... 193

6. Autres métabolismes ............. 1986.L Métabolisme des 1ipides................ 1986.2. Métabolisme des acides nucléiques 198

iii7.4. Organotrophes anaérobies........... 200

7 .5. Organismes fermentants............... 20I7.6. Archéobactéries 2Ol

8. Applications du métabolisme 2028.1. Applications agroalimentaires....... 2038.2, Applications industrie11es............. 204

vtl

8.3. Biodégradation des polluants

8.4. Applications au laboratoire """""

Autoévaluation, exercices et corrigés " " " " " " "

Chapitre 5 : Agents antimicrobiens

1. Généralités ...........

1.1. Définitions

1.2. Action antimicrobienne

1.3. Classification.'..........'

-2. Agents PhYsiques' 2.1. Température ............" -2.2. Radiations ..2.3. Pression .2.4. Éfimination mécanique .-3. Agents chimiques

3.1. Mode d'action

3.2. Classification.........""

3.3. Choix des molécules désinfectantes

3.4. Mesure de 1'activité bactéricide """""""'

- 4. Agents chimiothéraPeutiques

4.1. Historique4.2. Classification..........."

4.3. Mode d'action des antibiotiques

4.3.I. Méthodes d'aPProche

4.3.3. Mesure de l'activité des antibiotiques""""

4.3.4. Antibiotiques et conservation des aliments " " " " " " "'

Résistance aux agents antimicrobiens """"'5.l. Phénomène de résistance"""""""

5.2. Évolution de la résistance"""""

6. Notion sur les antifongiques """"""'

6.1. Généralités

6.2. Principaux antifongiques """""""

6.3. Résistance antifongique""""""""

-7. Applications pratiques au laboratoire """""" Autoévaluation, exercices et corrigés " " " " " " "

Chapitre 6 : Génétique

l- Information génétique ..-..-........'l-l- Organisation ...............

I .)- I-ésion et réparation........"""'

207
201
2ro 217
217
219
220
22r
221
229
230
230
231
231
233
240
240
242
242
243
243
245
245
25r
257
257
257
261
262
262
263
26526
267
276
276
276
rl

2. Mutations .............

2.1. Mise en évidence du phénomène...........

2.2. Caractères des mutations..............

2.3. Bases chimiques du phénomène..............

3. Transferts génétiques ...............

3. l Phénomène de restriction-modification .............

3.2. Transformation.........

3.3. Conjugaison................

3.4. Transduction et conversion .........

4. Applications ...........

4.1. Mutagenèse................4.2. Génie génétique..

Autoévaluation, exercices et corrigés..............

Chapitre 7 : Micro-organismes et milieu

l. Écologie microbienne du milieu naturel

1.1. Principales flores

1.2. Grands cycles biologiques................

-2. Écologie microbienne de I'homme et des animaux

2.1. Généralités

2.2. Flores microbiennes normales................

3. Infection microbienne ...........3.I. Modalités du pouvoir pathogène

3.2. Mesure d'effet létal ..........

3.3. Notion de virulence ...............

3.4. Toxinogenèse ............

279
279
279
28r
285
285
286
288
292
296
296
297
305
311
311
313

3173ll

322
325
319
320
320
321

3.4.1. Classification et structure des toxines...... 325

3.4.2. Mode d'action des toxines 328

3.4.3. Applications: toxinotypie............ 332

3.4.4. Mycotoxines.............. 333

3.5. Mécanismes de défense de I'hôte. 336

3.6. Maladie infectieuse et évolution 340

3.7. Épidémio1ogie............ 343

3.1.1. Modes de transmission........... 343

3.7.2. Autres circonstances épidémiologiques 344

3.7.3. Infections bactériennes................ 346

3.7.4. Infections fongiques.. 341

3.7.5. Infections parasitaires 348

3.7.6. Infections dites émergentes......... 349

3.7.7. Infections nosocomiales.............. 349

4- Vaccination, sérothérapie ........ 3524-l- Immunité active : la vaccination........... 353

4.2. Immunité passive : la sérothérapie

Autoévaluation, exercices et comges """"''

-ChaPitre 8 : Viroiogie

1- Stnrcture et classification des virus """"

1.1- Méthodes d'étude

1.2- Éléments de structure """""""'

1.3- erctritectri-e"iut*"-utug1"" """' ' ....................""""""""''

3. Sécurité dans les bio-industries

4.4.1. NettoYage des locaux

;:,.2. pecontamination par voie aérienne

4.3. Décontamination des malns

q,-+. Décontamination du linge +.S. bé"ontamination du matériel ;;. Éti-inution des déchets au laboratorre .{utoévaluation, exercices et comges .l 358
359
l.J- l"llvlulvv!*^- -- , ,ll Classification et nomenclature

2. Interactions virus-cellules

2.1. Virus et celules animales"'

2.2. Cycle O" muttiptication ""'.';'.'^"""'

2.3. Virus et bactéries : les bactériophages

3. Interactions virus-organisme

3.1. Transmission à"' virus """"'

3.2. Pathogénie

3.3. Quelques ;;;;pi"t d'infections virales

Autoévaluation, exercicàs et corrigés " " " " " " " -Chapitreg:Lesrisquesbiologiquesetlasécuritémicrobiologique1. Risques biologiques """"':""'

1.1. Voies de contamination""""'

1.2. DifférentJJ;il;;;" micro-organismes et de cellules """""""

2. Mesures de sécurité au laboratoire """""'

2.1- con""ptiJ" " Zo"in"l:nt du laboratoire de base"""

2.2- Bonnes pt^"ttq""'t de laboratoire """"""'

2.3. Niveaux de sâcurité

2.4- charte o'ivei# "' 9"'::'lt^:::"""" "' " ........................"""""""""'i..5. Postes de sécurité microbiologlque

r^- f-i^-indnqfries 368
368
369
369
3'72 315
375
5lt 382
392
392
392
393
391
403
403
406
408

408M4û4tl

413

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BIOSCIENCES ET TECH N IQUES

A. Meyer, J. Deionq, A. Bernord

Cours de microbiologie générale

I 1\ ' /'avec problemes et exerclces cornges

Cette nouvelle édition regroupe le Cours de microbiologie générale etles Annales et

exercices de microbiologie générale, publiés à part lors de la précédente édition.

Elle associe, de façon permanente, des données théoriques et épistémologiques à des applications pratiques au niveau du laboratoire et de I'industrie agroalimentaire. Ce cours permet ainsi d'établir un lien entre la microbiologie théorique et la pra- tique courante, y compris la sécurité au laboratoire. Il sert de base à la résolution des exercices et des problèmes présentés à la fin de chaque chapitre et suivis par les corrigés. Des questions reprenant les compétences attendues par le programme permettent au lecteur de s'auto-évaluer. Cet ouwage s'adresse tout d'abord aux étudiants préparant le : - BTS Biotechnologie, - BTS Bio-a,nalyses et contrôles, - BTS Analyses biologiques, - BTS Métiers de l'eau, - BTS Qualité dans les industries alimentaires et les bio-industries, - DUT Biologie appliquée, - ainsi qu'à ceux des Classes préparatoires aux grandes écoles (CPEG TB). Les étudiants préparant des DEUG et des licences de la frLière Biologie y trouveront également les bases fondamentales de la microbiologie (avec des éléments de. virologie et de mycologie). Enfin, les élèves des classes terminales du baccalauréat technologique série STL (Sciences et techniques de laboratoire) spécialité < Biochimie-Génie biologique > y trouveront tous les éléments de leur programme.

ISBN :2-7040-1170-2

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