PM chap 3

• Métabolisme bactérien


  L'ensemble des transformations chimiques (réactions de biosynthèse et de dégradation) qui assurent l'élaboration des constituants bactériens et leur fonctionnement
• Toutes les réactions chimiques du métabolisme bactérien sont catalysées par des enzymes spécifiques
• Le métabolisme bactérien correspond à des caractères d'identification biochimique, ce sont d'ailleurs des critères essentiels dans la classification (ou Taxonomie) bactérienne
• Métabolisme


  Catabolisme + Anabolisme
• Anabolisme


  Énergie + Briques élémentaires → Macromolécules + Structures cellulaires (biosynthèses)

  
• Métabolites


  Au niveau des voies intermédiaires et produits du métabolisme
• Métabolisme plastique


  Correspond à la construction cellulaire, permet la maintenance, la réparation, la multiplication et la synthèse de métabolites
• Le métabolisme microbien se caractérise par certaines particularités : il est non compartimenté, se fait dans l'ensemble de la bactérie, est flexible, se caractérise par l'intensité des processus métaboliques, et a un flux discontinu

  
• Production de coenzymes réduits


  Qui devront être réoxydés pour assurer la pérennité du système
• Respiration


  1. Chaîne respiratoire

  2. Cycle de KREBS
• Quelques types de chaînes respiratoires


  • NADH+
  • NAD+
  • Flavoprotéines
  • Coenzyme Q
  • Cytochrome b
  • Cytochrome o
• E.coli est capable de faire la respiration aérobie, la respiration nitrate et la respiration fumarate
• La fermentation du glucose concerne principalement les bactéries anaérobies (strictes ou facultatives)
• Glycolyse


  1. Dégrade le glucose en deux molécules de pyruvate

  2. Produit de l'ATP et des électrons
• Produits finaux de fermentation à partir du pyruvate


  • Fermentation des acides complexes (entérobactéries)
  • Voie des acides mixtes (E. coli)
  • Voie du butanédiol (groupe des VP+ : Klebsiella, Enteribacter, Serratia)
  • Fermentation lactique (Streptocoques)
  • Fermentation butyrique (Clostridium)
  • Fermentation alcoolique (champignons)
• Fermentation lactique


  Dégradation du glucose en présence d'ADP ou d'ATP, donnant de l'acide lactique et de l'ATP
• Utilisations de la fermentation lactique

  • Yaourts
  • Laits fermentés
  • Saucissons
  • Choucroute
  • Levain pour le pain
  • Certains fromages
• Fermentation homolactique


  Action de bactéries homofermentaires (Lactococcus, Lactobacillus, Streptococcus) avec production majoritaire (+80%) d'acide lactique
• Fermentation hétérolactique


  Action de bactéries hétérofermentaires (Leuconostoc, certains Lactobacillus) avec production d'acide lactique + autres produits (éthanol, acide éthanoique, CO2)
• La fermentation malolactique transforme l'acide malique en acide lactique, ce qui est recherché pour les vins rouges mais évité pour les vins blancs et rosés
• Fermentation propionique


  Métabolisation de divers substrats par les bactéries propioniques du genre Propionibacterium pour produire de l'acide propionique, de l'acide acétique, du CO2 et de l'acide succinique
• Acide propionique


  Responsable de la saveur distinctive des fromages à pâte cuite (Comté, Gruyère, Emmental)
• Le gaz carbonique produit pendant la fermentation propionique est responsable de l'ouverture de ces fromages
• Les bactéries propioniques jouent un rôle important dans le tube digestif des ruminants
• Fermentation butyrique


  Processus biologique anaérobie par lequel les bactéries anaérobies strictes, majoritairement du genre Clostridium, dégradent les substrats organiques pour produire de l'énergie
• Acide butyrique


  Responsable de l'odeur putride et du goût piquant de certains fromages à pâte cuite
• La réaction de fermentation butyrique est: 2 CH3 – CHOH – COOH à CH3 – CH2 – CH2 – COOH + 2 CO2 + 2 H2 + Énergie
• Escherichia coli dégrade le glucose en anaérobiose et produit une gamme variée de produits de dégradation (acide acétique, acide succinique, acide lactique, acide formique, CO2, éthanol, H2)
• La proportion de ces produits peut varier considérablement en fonction du pH du milieu
• Fermentation alcoolique


  Processus permettant l'obtention de l'éthanol, principal composé des boissons alcoolisées, à partir du glucose apporté par les plantes
• La fermentation alcoolique est réalisée sous l'effet de la zymase, une enzyme produite par des levures et des champignons microscopiques
• Les solutions glucosées aqueuses de plus de 100 à 250g de sucre par litre ne fermentent plus, car la concentration en sucre est trop élevée
• La réaction de fermentation alcoolique est: C6H12O6 (Glucose) à 2 C2H5OH (Éthanol) + 2 CO2 (Dioxyde de carbone) + Énergie
• La conversion d'une molécule de glucose en éthanol, par les levures, se traduit par la synthèse de 2 molécules d'ATP

  
• Fermentations acétono-butyliques


  Outre les produits de la fermentation butyrique (butyrate, acétate, CO2), synthèse d'alcools (butanol, éthanol, isopropanol) et d'acétone, réalisée par certains Clostridium
• Principaux acides organiques produits par fermentation

  • Acide acétique
  • Acide citrique
  • Acide gluconique
  • Acide itaconique
  • Acide lactique
  • Acide oxalique
  • Acide fumarique