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Microbiologie des eaux > Algues et cyanobactéries > Flashcards

Algues et cyanobactéries Flashcards

1
Q

Vrai ou faux

Les cyanobactéries sont des algues, mais ce ne sont pas toutes les algues qui sont des cyanobactéries.

A

Faux! Les cyanobactéries ne sont pas des algues!

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Q

Quel est le point commun entre les plantes vertes, les algues vertes et les cyanobactéries que les autres m.o. photosynthétique n’ont pas?

A

Chlorophylle a

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3
Q

Quel est le type nutritionnel des cyanobactéries?

A

Photoautotrophe

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4
Q

Est-ce qu’il y a des cyanobactéries capable de fixer le N2?

A

Oui

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5
Q

Quel est le Gram des cyanobactéries?

A

Négatif

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6
Q

Qu’ont permis d’extraordinaire les cyanobactéries?

A

La Grande Oxydation qui a permis de changer l’atmosphère réductrice en atmosphère oxydante causant ainsi la mort de milliers de m.o. anaérobie, mais permettant l’apparition des animaux et autres organismes aérobies.

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7
Q

Quel pourcentage de la photosynthèse globale est produit par Synechococcus et Prochlorococcus?

A

25%

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8
Q

Où sont les cyanobactéries?

A

On les retrouve dans la majorité des écosystèmes sur Terre:

  • Eaux douces, mers et océans
  • Sources chaudes
  • Dans des environnements froids et secs
  • Certains sont adaptées à des salinités extrêmes, des intensités lumineuses élevés ou très faibles, à des pH, températures et pressions extrêmes
  • Elles peuvent vivre de façon planctonique, unicellulaire et isolée, en colonies
  • Dans certains cas elles peuvent établir des symbioses avec d’autres organismes comme certaines plantes dans le cadre de la fixation de N2
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9
Q

Quels sont les trois groupes majeurs de cyanobactéries existent dans les habitats aquatiques?

A
  1. Le espèces formant des lits bactériens et des biofilms sur des roches, sédiments et plantes immergées
  2. Les picocyanobactéries (<2 µm de diamètre) telles Prochlorococcus abondantes dans les océans
  3. Les espèces responsables d’efflorescences algales dans les environnements aquatiques eutrophes
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10
Q

Connaitre les principaux groupes de procaryotes photosynthétiques, leur type de photosynthèse, leurs pigments, les donneurs d’électrons et la source de carbone.

A

Voir tableau diapo du cours 4

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11
Q

Quels sont les 2 structures qui compose la molécule du pigment principal utilisé par les cyanobactéries? Quel est ce pigment?

A

La chlorophylle a qui est composé d’un anneau porphyrique et d’une queue de terpénoïde.

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12
Q

Qu’est-ce qui différencie la chlorophylle de la bactériochlorophylle?

A

Chl: noyau porphyrique
Bchl: noyau chlorine (2 pyroles réduits)

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13
Q

À quoi sert la membrane des thylakoïdes?

A

Lieu de la photosynthèse

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14
Q

À quoi sert le lumen du thylakoïde?

A

Permet d’accumuler des protons qui ont été pompés pour permettre la production d’ATP lors de la photosynthèse.

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15
Q

À quoi servent les carboxysomes?

A

À fixer le CO2 pour le cycle de Clavin.

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16
Q

À quoi sert l’ATP produit par les thylakoïdes?

A
  • Fixer le CO2 dans les carboxysomes

- Alimenter la nitrogénase pour la fixation du N2

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17
Q

À quoi servent les granules de cyanophisines?

A

Réservoir d’énergie utilisé quand absence de lumière.

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18
Q

Quel organelle contient la RUBISCO?

A

Carboxysomes

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19
Q

Donc quand on fait de la photosynthèse oxygénique, on utilise ___ comme donneur d’é et ___ comme source de carbone pour produire ___ et ___ dans les ___.

A 
H20
CO2 
ATP 
NADH 
thylakoïdes
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20
Q

Quelles sont les 2 fonctions clés des cyanobactéries en eaux oligotrophes?

A
  • fixation de carbone – CO2 vers sucre par photosynthèse

- fixation de d’azote – N2 vers NH3 et acides aminés

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21
Q

Quel est l’adjectif pour décrire une cyanobactérie capable de fixer le N2?

A

Diazotrophe

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22
Q

Quel enzyme biologique permet de fixer l’azote et quelle est la réaction chimique?

A

Nitrogénase

N2 + 8 H+ + 8 e- + 16 ATP → 2 NH3 + H2 + 16 ADP + 16 Pi

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23
Q 
Quels sont les états d’oxydation de: 
NH3
R-NH2
N2
NO2-
NO3-
A

-3 : NH3, R-NH2
0 : N2
+3 : NO2-
+5 : NO3-

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24
Q

Quelle est la formule de la fixation chimique de l’azote? Quelle température? Endo ou exothermique?

A

N2 + 3 H2 → 2 NH3 à 500°C et 200 atm ΔG=-53 kJ

Fortement endothermique

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25
Q

Quel est le problème majeur de la nitrogénase?

A

Elle est fortement endommagée par l’oxygène et les cyanobactéries sont photosynthétiques aérobies!

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26
Q

Quelles stratégies sont utilisés pour contrer le problème de la nitrogénase?

A
  • Séparation spatiale: On fixe l’azote dans des cellules différenciées, les hétérocystes.
  • Séparation temporelle: Photosynthèse le jour (diurne) et fixation de l’azote la nuit.
  • Fixation microaérobie ou anaérobie
  • Production aléatoire de cellules fixatrices de N2: pas d’hétérocystes, mais fixe l’azote et non photosynthétique.
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27
Q

Qu’est-ce qu’un hétérocyste?

A

Une cellule différenciée fixatrice d’azote non photosynthétique et imperméable à O2.

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28
Q

Quelle est la formule de la photosynthèse?

A

2 H2O + 2 NADP+ + 3 ADP + 3 Pi + light → 2 NADPH + 2 H+ + 3 ATP + O2

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29
Q

Dans quelle condition se fait la formation d’hétérocystes? Après combien temps chez Anabaena?

A

Lorsque l’azote est limitant (carence).

24h

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30
Q

Sous quelles formes l’azote est facilement assimilable?

A

Nitrate et ammoniaque

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31
Q

Pourquoi l’enveloppe des hétérocyste est dense, épaisse et constituée de glycolipides?

A

Pour limiter la diffusion de l’O2 et garder l’humidité.

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32
Q

Qu’est-ce qui empêche la photolyse de l’eau dans un hétérocyste?
Y a-t-il fixation de CO2 par photosynthèse?

A

La dégradation du photosystème II.

Non.

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33
Q

Que permettent les Microplasmodesmata (micropore)?

A

Échange d’azote, de sucre et d’O2 entre les hétérocystes et les cellules végétatives.

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34
Q

Vrai ou Faux

La forte activité métabolique permet de consommer l’oxygène rapidement dans les hétérocystes.

A

Vrai

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35
Q

À quoi servent les granules de cyanophycine?

A

À stoker l’azote sous forme de cyanophicine.

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36
Q

Sous quelle forme les hétérocystes fournissent l’azote aux cellules végétatives?

A

Glutamine

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37
Q

N2 avec nitrogénase –> ___

A

NH3

38
Q

NH3 –> Glutamate

Quels sont les 2 enzymes?

A

alpha-cétoglutarate

GDHase (glutamate déshydrogénase)

39
Q

Glutamate –> glutamine

Enzyme?

A

GSase (glutamine synthétase)

40
Q

Est-ce que la fixation de l’azote est déterminé par un rythme circadien?

A

Oui

41
Q

Comment a-t-il été prouvé que la fixation d’azote était dépendante d’un rythme circadien?

A

Les gènes du photosystème II ont été remplacés par des gènes de bioluminescence, ce qui a permis de regarder l’expression de ce photosystème en fonction de la lumière (période jour-nuit 12h-12h). Et on a remarquer que la lumière modulait l’expression!

42
Q

Si on arrête de faire des périodes de noirceur après avoir exposé les cellules en une alternance jour/nuit, est-ce que les cellules vont encore avoir un rythme circadien, même si c’est toujours le jour?

A

Oui.

43
Q

Comment des efflorescences de cyanobactéries peuvent disparaitre en quelques heures à peine?

A
  • Orage et pluie qui diluent les nutriments et les gouttes d’eau provoquent des impacts.
  • Température qui se refroidit rapidement.
  • Prédateurs comme les poissons, les protozoaires et les champignons
  • Bactériophages contre les cyanobactéries
44
Q

Vrai ou Faux

Les efflorescences algales sont faites uniquement par des espèces capables de flotter en surface.

A

Vrai

45
Q

Est-ce que les efflorescences peuvent être bénéfiques?

A

Oui! Elles servent de nourriture pour les poissons et peuvent servir de nourriture pour les humains lorsqu’elles n’émettent pas de toxines (riche en protéines).

46
Q

Pourquoi les efflorescences peuvent être une nuisance?

A
  • Elles bouchent les filtres des stations d’épuration
  • Elles peuvent produire une odeur et/ou un goût déplaisant dans l’eau de boisson
  • Elles peuvent produire des toxines capables de tuer les poissons et les animaux domestiques
  • Elles rendent les lacs impropres à la pêche et aux activités récréatives
47
Q

Quels sont les facteurs encourageant l’efflorescence?

A
  • Disponibilité d’un inoculum adéquat
  • Afflux soudain de nutriments sous forme de matière organique
  • Forte luminosité
  • Température élevée
  • Eau de pH neutre à légèrement basique. Les eaux dures (riches en carbonates de Mg2+ et Ca2+) sont plus disposées aux efflorescences
  • Disponibilité du phosphore (phosphates)
48
Q

Quelles sont les particularités des Gleobacter?

A
  • Bactéries primitives sans thylakoïde.
  • A divergé des autres cyanobactéries avant que celles-ci donnent naissance aux chloroplastes.
  • Phycobilisome présent, mais structure différente.
  • Certains sont lithobiontiques, surprenant pour une cyanobactérie! (vie à l’intérieur des roches, peu d’eau)
49
Q

Quelles sont les particularités des Chroococales?

A
  • Cyanobactéries unicellulaires qui peuvent aussi selon les espèces être trouvées sous forme palmelloïde, coloniale ou filamenteuse
  • Ces cyanobactéries ne produisent pas d’hétérocystes
  • Taxon polyphylétique
  • Certains n’ont pas de phycobilisomes et utilisent α-carotène et divinyl chlorophylles a (a2) et b (b2)
  • Espèces marines qui peuvent être trouvées jusqu’à 150 à 200 m de profondeur où l’intensité lumineuse est très faible
50
Q

Quelles sont les particularités des Oscillatoriales?

A
  • Cyanobactéries filamenteuses, non branchée, sans hétérocystes
  • Taxon polyphylétique
  • Leurs cellules sont plus souvent plus courtes que larges dans un filament
51
Q

Quelles sont les particularités des Nostocales et Stigonematales?

A
  • Monophylétique
  • Branché
  • Hétérocystes
  • Akinètes
  • Hormogonium
  • Capable de faire des symbioses (fougères aquatiques, palmiers…)
  • Certains sont capables de faire des nostoc.
52
Q

C’est quoi un akinète?

A

Une cellule plus large et plus grosse qui sert à la dissémination.
C’est comme une spore, mais il a tout de même une faible activité métabolique.
Se forme quand limitation en C ou en lumière (limitation énergétique).

53
Q

C’est quoi un Hormogonium?

A

Ce sont de petites cellules rigides et différenciées qui permettent l’établissement de symbiose ou la dissémination.

54
Q

C’est quoi un nostoc?

A

Une genre de boule gélatineuse qui ressemble à un raisin et qui abrite des Nostocales et Stigonematales.

55
Q

Les algues sont mono ou polyphylétique?

A

Poly

56
Q

Vrai ou Faux

Les algues sont des microorganismes unicellulaires eucaryotes photosynthétiques et certaines peuvent atteindre 30 m.

A

Vrai

57
Q

Quelles sont les différences entre les algues pluricellulaires et les plantes terrestres?

A
  • Absence de système vasculaire au contraire des plantes
  • Pas de différenciation des parties en tiges, feuilles, racines
  • Structure photosynthétique est appelée un thalle
  • Structure permettant l’adhésion à un support est un rhizoïde
  • Reproduction n’implique pas la formation d’un embryon. Une fois fécondé l’œuf forme un zygote qui flotte librement et se développe en un nouveau thalle
58
Q

Sur quoi est basé la classification des algues?

A
  • la pigmentation
  • les composés de stockage (photosynthétats)
  • la nature des zoospores
  • la composition/présence de la paroi
  • la morphologie globale
59
Q

Quelle est la couleur de la lumière qui pénètre le plus profondément dans l’océan?

A

Bleue

60
Q

Quelles sont les 3 grandes catégories d’algues issues d’une endosymbiose primaire?

A
  • Glaucophyte
  • Chlorophyte
  • Rhodophyte
61
Q

Quel est le nom français des Glaucophytes?

A

Algues bleues-vertes

62
Q

Quel est le nom français des Chlorophytes?

A

Algues vertes

63
Q

Quel est le nom français des Rhodophytes?

A

Algues rouges

64
Q

Quelle(s) classe(s) ont la chlorophylle a? Pourquoi?

A

Toutes parce qu’elle est issu de la symbiose avec une cyanobactérie.

65
Q

Quelle(s) classe(s) ont la chlorophylle b?

A

Chlorophytes et plantes

66
Q

Quelle(s) classe(s) ont la chlorophylle c?

A

Tous sauf plantes, Chlorophyte,

Glaucophyte, Rhodophyte et Cyanophyte

67
Q

Quelle(s) classe(s) ont la Chlorophylle d et/ou la Phycoérythrobiline?

A

Rhodophytes

68
Q

Quelle(s) classe(s) ont de l’amidon pour le stockage?

A

Chlorophytes et plantes

69
Q

Quelle(s) classe(s) ont de l’amidon floridéen pour le stockage?

A

Rhodophytes

70
Q

Quelle(s) classe(s) ont du mannitol et/ou laminarine pour le stockage?

A

Phaeophyte

71
Q

Quelle(s) classe(s) ont de la chrisolaminarine pour le stockage?

A

Bacillariophyta, Xanthophyta et Chrysophyta

72
Q

Vrai ou Faux

Une fois adulte, les algues sont motiles la majorité du temps.

A

Faux

73
Q

Est-ce que les zoospores peuvent être flagellés?

A

Oui

74
Q

Chez les algues, est-ce que les zoospores sont une phase de dormance?

A

Non, c’est un moyen de dispersion.

75
Q

Que veut dire isogamie?

A

de taille identique et motiles

76
Q

Que veut dire anisogamie?

A

de taille presque identique et motiles

77
Q

Que veut dire oogamie?

A

mâle motile de taille inférieure à femelle non motile

78
Q

Vrai ou Faux

Les gamètes mâles et femelles peuvent être isogames, anisogames ou oogames selon les espèces.

A

Vrai.

79
Q

Comment se fait la reproduction asexuée des algues?

A

Par division ou fragmentation

80
Q

Sporophyte et gamétophyte sont n ou 2n?

Et que produisent-ils lorsqu’ils se divisent?

A

Le sporophyte est diploïde (2n) et produit des zoospores par méiose.
Le gamétophyte est haploïde (n) et produit des gamètes par mitose.

81
Q

la morphologie caractéristique d’une algue peut-être:

A

-unicellulaire : sous forme sessile ou planctonique, motile ou non motile
ex : Chlorella (non-motile) ou Chlamydomonas (motile)
-coloniale : amas de cellules individuelles et identiques
ex : Oocystis
-cénobiale : colonies avec un nombre de cellules définies, peu ou pas différenciées
ex : Volvox ou Scenedesmus
-siphonnée : cellule géante polynucléée résultant de divisions du noyau et élongation de la cellule sans septation du cytoplasme
ex : Caulerpa
-filamenteuse : division cellulaire dans un seul plan avec septation mais sans séparation des cellules
ex : Spirogyra

82
Q

Pour l’endosymbiose, voir ppt du cours 4 à partir de la diapo 40

A

Aller, va voir!

83
Q

Cyanophyta et Cyanobactéria, c’est la même chose?

A

NON.

84
Q

Quel est le seul groupe à avoir conservé la paroi de peptidoglycane après l’endosymbiose?

A

Les Glaucophytes

85
Q

Quel groupe est utilisé pour faire le nori (algues à sushi)?

A

Rhodophyte, plus précisément les Poryphyra.

Algue rouge!

86
Q

Le nori, c’est le stade haplo ou diploïde?

A

haploïde

87
Q

Pourquoi la reproduction asexuée des Diatomées cause un rétrécissement des cellules?

A

Parce que la cellule se divise en 2, 1 épitèque et 1 hypothèque de plus petite taille. L’épitèque reforme un hypothèque, donc la cellule a la même taille faque c’est tchill.
Le problème, c’est que l’hypothèque devient l’épitèque de la prochaine cellule et crée un nouvelle hypothèque plus petit.

88
Q

Quel est le nom français des Phaeophyte?

A

Algues brunes

89
Q

Quel est le nom français des Chrysophytes?

A

Algues dorées

90
Q

Quel est le nom français des Xantophytes?

A

Algues jaunes-vertes

91
Q

Quel est le nom français des dinoflagellés (Dynophyte/Pyrophyte)?

A

Algues marrons

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