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Activité 1

Diversité, origine et évolution du microbiote humain





Les microorganismes peuplent toutes les surfaces, y compris celles du corps humain. L’ensemble de ces microorganismes forme le microbiote humain.

Quelle est la diversité du microbiote humain et comment se met-il en place au cours de la vie ?

La diversité du microbiote humain

TP


Observez des frottis bactériens de microbiote au microscope !

Matériel :
  • Microscope ;
  • Lame du commerce ;
  • Huile à immersion si le microscope possède un objectif à immersion.

NB : Si le lycée accueille des classes de BCPST (ou certains BTS de biologie, comme en biologie médicale ou en bioanalyses), il est possible d’exploiter les observations du frottis du caecum des souris réalisés par les étudiants de première année (plutôt en début d’année) ou par les étudiants de deuxième année lors de la période de révision pour les oraux (deuxième quinzaine du mois de mai).

Protocole :
  • Placer la préparation microscopique sur la platine et la bloquer avec les valets ;
  • Faire la mise au point au plus faible grossissement à l’aide de la lame micrométrique ;
  • Identifier une zone d’intérêt et passer à un plus fort grossissement. Les microorganismes ne seront vraiment visibles qu’à partir d’un grossissement à l’objectif × 40 ou × 100 ;
  • Si le matériel le permet, placer une goutte d’huile à immersion et observer avec l’objectif × 100. Attendre les consignes de l’enseignant(e) avant de réaliser cette étape.

Individus / Données Masse (kg) Âge (années) Volume sanguin (L) Globules rouges par litre Masse de bactéries du côlon (g) Bactéries par gramme de côlon Total de cellules humaines Total de bactéries
Homme 70 20-30 4,9 5 × 1012 420 9,2 ×1010 30 × 1012 38 × 1012
Femme 63 20-30 3,9 4,5 ×1012 480 9,2 × 1010 21 × 1012 44 × 1012
Bébé 4,4 0,1 0,4 3,8 × 1012 48 9,2 × 1010 1,9 × 1012 4,4 × 1012

3
Estimation du nombre de cellules humaines et du microbiote.

Les globules rouges représentent 84 % de l’ensemble des cellules de l’organisme. La quantité des bactéries a été estimée par comptage direct sur des échantillons dilués ou par ordinateur après marquage fluorescent de leur ADN.

Diversité des bactéries du microbiote de la peau de trois individus en bonne santé

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Diversité des bactéries du microbiote de la peau de trois individus en bonne santé.


Représentation partielle de la diversité du microbiote humain

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Représentation partielle de la diversité du microbiote humain.

Toutes les parties de l’organisme en contact avec le milieu extérieur sont colonisées par des microorganismes.

L’origine du microbiote et son évolution au cours de la vie


Le microbiote intestinal, www.reseau-canope.fr

Effet de l’alimentation sur la modification du microbiote intestinal

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Effet de l’alimentation sur la modification du microbiote intestinal.

Des individus végétariens ou ayant un régime riche en produits d’origine animal ont changé de type d’alimentation pendant 4 jours. Ils reprennent ensuite leur alimentation habituelle. La diversité microbienne est mesurée par un indice qui s’éloigne de 1 si la diversité augmente.

Modifications du microbiote intestinal en fonction de l’âge

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Modifications du microbiote intestinal en fonction de l’âge.

L’étude a été menée sur 367 Japonais en bonne santé.

Comparaison du microbiote des mères et de leur enfant

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Comparaison du microbiote des mères et de leur enfant selon une naissance par voie naturelle (voie basse) ou par césarienne.

L’étude a porté sur 9 mères et 10 bébés. Le microbiote des nouveau-nés est sensiblement le même sur la peau et les muqueuses.

Pistes d'exploitation

Voir les réponses

Quelle est la diversité du microbiote humain et comment se met-il en place au cours de la vie ?


1
Doc 1, 2. Présentez rapidement la diversité du microbiote humain et formulez des hypothèses expliquant l’origine de cette diversité.


2
Doc 3. Expliquez comment le nombre total de cellules du corps humain a été déterminé et comparez ce résultat à celui du nombre de bactéries.


3
Doc 4 à 6. Expliquez l’origine et l’évolution de la diversité du microbiote au cours du temps.


4
ORAL
Répondre à la problématique. Présentez en quelques phrases, à l’oral, la diversité du microbiote et son unicité chez les êtres humains. Enregistrez-vous pour vous entraîner !
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