Physiologie bactérienne

Chapitre 5 : Physiologie et croissance bactérienne

I. Caractéristiques du métabolisme bactérien

1. Généralités

Elles vont trouver ces éléments soit sous la forme de minéraux soit sous la forme organique.

Le Carbone peut être trouvé sous 2 formes : MINERAL ou ORGANIQUE (sucre)

Une bactérie comme pseudomonas peut utiliser 100 sources de carbones différentes, les Actinomycètes utilisent par exemple de la paraffine ou du caoutchouc…

Galeries d’identification prennent en compte le type de carbone qu’une bactérie consomme.

Cycle de l’azote

1. La fixation de l’azote

Certaines bactéries, vivant dans le sol ou dans l’eau, captent l’azote atmosphérique et le transforment en azote utilisable par les plantes et les animaux, soit en ammoniac (NH3). Une portion de l'ammoniac est utilisée par les végétaux et les animaux, alors qu'une autre portion réagit avec de l'hydrogène pour former de l'ammonium (NH4+). Parmi les bactéries capables de réaliser la fixation de l’azote, on retrouve des cyanobactéries et certaines bactéries, comme celles du genre Rhizobium, vivant en symbiose avec des plantes (entre autres des légumineuses).

2. La nitrification

Des bactéries oxydent l’ammonium (NH4+) pour former des nitrites (NO2−) et d’autres bactéries oxydent les nitrites (NO2−) pour former des nitrates (NO3−). Ce sont 2 réactions d’oxydation.

3. L’absorption d’azote par les végétaux et les animaux

Les végétaux sont capables, grâce à leurs racines, d’absorber le nitrate et l'ammonium présent dans le sol ou dans l’eau. Les végétaux représentent la seule source primaire d’azote disponible pour les animaux herbivores. C’est en mangeant les végétaux que les animaux herbivores ingèrent leur azote. L’azote suit ensuite la chaîne alimentaire. Les carnivores ingèrent leur azote en se nourrissant des animaux herbivores ou d’autres animaux.

4. La décomposition des déchets

On retrouve de l’azote dans les déchets végétaux et animaux (urine, selles, organismes morts, etc.). Certains champignons et bactéries décomposent ces substances et produisent alors de l’ammoniac. Cet ammoniac va pouvoir se dissoudre pour former de l’ammonium.

5. La dénitrification

Les bactéries dites dénitrifiantes (Bactéries gram - : les pseudomanas) transforment les nitrates en diazote. Le diazote retourne alors dans l’atmosphère. Cette réaction chimique produit aussi du dioxyde de carbone (CO2) et de l’oxyde d’azote (N2O).

- TRANSFERT D’ENERGIE par la cellule => BESOIN source d’énergie qui va permettre synthèse d’ATP

- Cette hydrolyse de l’ATP va permettre l’ensemble des activités de la cellule : mouvement, transport actif; signalisation, sporulation

- L’ATP et la synthèse d’ATP sont des processus couplé énergétiquement parlant, la synthèse est le phénomène d’oxydo-réduction : capture soit perte d’électron. Dans une cellule la capture ou perte va se faire soit photosynthétique soit chimiotrophie

- Source d’énergie peut être soit :

 lumineuse : avec transfert d’électron avec une excitation très forte au début où après il perde de l’énergie

 la chimiotrophie où l’énergie est prise de l’oxydoréduction soit de molécules organique (sucre) soit une substance minérale (caractéristique eucaryote : chimiotrophie).

- L’intermédiaire entre la source d’énergie et l’oxydoréduction c’est la coenzyme : des petites molécules qui sont sous formes réduite ou oxydée (donnée électrons).

- La source d’électron dans une cellule va servir à régénérer ce pouvoir réducteur : les coenzymes réductive (et la source peut être organique ou minérale).

-

- On va determiner type trophie chez les bactérie selon : la source d’energie et le donneur d’électron : soit chimique soit lumineuse et soit minérale ou organique .

- Du coté des plante : de la photolithotrophi et animaux chimioorganotrophhie

- Pour les procaryote : minéral chimio = lorsque le donnerur d’e est minéral la sourc ede carbone est minéral soure de carbone est minéral et org : photo : bactérie sulfureuse = source de carbone organique sui sont hétérotrophe

2. Les bactéries phototrophes

 La photosynthèse, rappels

 Conversion de l’énergie lumineuse en énergie chimique

 Il y a excitationd un pigment et le passage qui va exciter les electron dans le photosystème avec perte d’energie.

 Le donneur d’électron : utiiser de l’eau et libérer de l’O2 photosynthèse oxygénique

 Chez les bactéries elles vont utiliser d’autre composé de donneur d’electron comme le H2S

 Va liberer du soufre

 Ne produit pas d’oxygène : anoxygénique

 Va produire soufre ou des composés sulfates

 Ce transfert d’electronest coupké a la synthèse d’ATP va liberer des ions H+ à traver l’aATP synthase et vont redonner du pouvoir réducteur

 La photosynthèse bactérienne

Anoxygénique

- Les cyanobactéries ont des photosystèmes (2) et leur utilisation leur permet d’avoir un niveau d’energie suffisant pour utiliser le couple H20/02

- Les autres sont des photsynthèse ou il y a un photosystème pas possible d’avoir un niveau d’énergie suffisant

- Bactéries sulfureuse : 2 sortes : pourpre ou verte dû au

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