Chapitre 23 : Métabolisme microbien Flashcards
Qu’est-ce que le métabolisme ?
- Représente l’ensemble des réactions chimiques d’un organisme (catabolisme / anabolisme)
- Est l’expression de vos gènes
- Est le résultat de l’évolution
- Permet aux êtres vivants, en particulier aux microorganismes de vivre dans une diversité de conditions environnementales.
Quelle est la relation entre les molécules organiques simples, complexes et les molécules inorganiques ?
En utilisant des molécules inorganiques, de la chimiosynthèse ou de la photosynthèse, des molécules organiques complexes sont créées. Celles-ci peuvent être digérées (absorbées) en faisant du catabolisme pour les transformer en molécules organiques simples. Celles-ci, à l’aide de la combustion et de la respiration cellulaire (catabolisme) sont ensuite transformés en molécules inorganiques et le cycle recommence.
Les molécules organiques simples peuvent aussi devenir des molécules organiques complexes en faisant de l’anabolisme.
Quelles sont les équations de la respiration cellulaire pour les autotrophes et les hétérotrophes ?
6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 Autotrophe
C6H12O6 + 6 O2 -> 6 H2O + 6 CO2 Hétérotrophe
Comment se fait le métabolisme ?
Les êtres vivants tirent leur énergie de l’oxydation de molécules organiques qu’ils ont produit, ou non.
Les organiques photosynthétiques tirent leur énergie du soleil, alors que les organismes faisant de la chimiosynthèse tirent leur énergie de composés inorganiques.
De ces deux sources, des électrons et des H+ sont transportés au cycle de Calvin.
H2O + (CO2)x -> (CH2O)x (glucide) + O2
Autre option : (H2O = H2S) et (O2 = S2)
Le glucide s’en va dans la glycolyse (C6H12O6 glucose) et se fait dégrader en pyruvate. C3H3O3- + H+ + e-. Le pyruvate peut emprunter deux voies :
1) Fermentation.
Anaérobie.
Accepteurs finaux d’électrons: éthanol, acide lactique…
Ils font ensuite de la chimiosmose pour créer de l’ATP.
2) Cycle de Krebs
C3H3O3- -> CO2 + e- + H+
Les électrons vont dans la chaîne de transport des électrons.
En aérobie, l’accepteur final d’électrons est l’O2.
1/2 O2 + 2H+ -> H2O
En anaérobie, les accepteurs finaux d’életrons sont le NO3- et le CO3.
NO3- + H+ -> N2
CO3 + H+ -> CH4
Énergie est transportée par des transporteurs :
FAD+ -> FADH2
NAD+ -> NADH
NADP+ -> NADPH
Que sont les chimiohétérotrophes ?
Utilisent des molécules organiques (ex: glucides CH2O) pour les dégrader (catabolisme) et en retirer…
1) Par oxydation : de l’énergie et des électrons (énergie convertie directement en ATP. Les électrons sont transportés par NAD+ et FAD+.)
2) Par déshydrogénation : de l’hydrogène.
Quelle est l’équation expliquant la chaîne de transport des électrons et la chimiosmose ?
FAD / NAD -> (H+/e-) NADH / FADH2 -> (transport à la chaîne de transport des électrons) activation de l’ATP synthase -> (ADP + Pi) ATP.
NADH / FADH2 -> (électrons) Pyruvate -> produits de fermentation.
Les électrons venant de la chaîne de transport des électrons : leur énergie diminue et ils sont captés par des accepteurs finaux d’électrons (O2 ou autre.)
Que permet la fermentation ?
La fermentation permet de régénérer NAD et FAD (réserves causent problèmes.)
Qui sont les accepteurs finaux d’électrons ?
Considérer qu’il y a, sur toutes les flèches, H+ et é-.
1. Oxygène. O2 -> H2O. Respiration aérobie, SODm catalase, peroxydase.
2. Autres molécules inorganiques : respiration anaérobie (conditions anoxiques.)
- Nitrates
NO3- -> N2 + H20 (cycle de l’azote, dénitrification)
- Sulfates
SO42- -> H2S + H2O (cycle du soufre)
- Carbonates
CO32- -> CH4 + H2O (bact.ries méthanogènes comme Methanosarcina spp.)
3. Molécule organique : pyruvate.
Fermentation : C3H3O3- -> C2H6O + CO2 (éthanol) ou C3H6O3 (acide lactique)
Produits sont des polymères dont l’énergie n’est pas utilisée.
Quels sont les organismes faisant de la fermentation anaérobie facultative ? (aérobie + fermentaire)
- O2 -> 30-38 ATP.
- Pyruvate -> 2 ATP.
La fermentation est nécessaire pour régénérer NAD+, sinon le métabolisme s’arrête complètement.
Que sont les photoautotrophes ?
- Photoautotrophes : utilisent la photosynthèse (photosystèmes) afin de convertir les rayons du soleil en énergie grâce aux pigments photosynthétiques à l’intérieur d’inclusions (procaryotes) ou dans le chloroplaste (eucaryotes.)
Ils puisent leurs protons et leurs électrons dans l’eau ou dans le H2S.
H2O ou H2S -> (lumière du soleil) H+ + e- -> NADP+ -> NADPH -> CO2 + H2O -> (cycle de calvin) CH2O (glucides)
Le CH2O fait ensuite comme les hétérotrophes.
Que sont les chimioautotrophes ?
Utilise l’énergie, les électrons et l’hydrogène provenant de l’oxydation de molécules inorganiques.
ex: Beggiota sp. H2S + 02 -> S2 + H2O.
* voir le tableau verso semaine 6.
- > Cycle de Calvin.
Que sont les photohétérotrophes ?
Ne produit pas sa propre matière organique, consommation des molécules organiques dans l’environnement.
Pas de cycle de Calvin.
PSI -> ATP + NADPH -> CH2O.
PSII -> ATP.
Quelles sont les deux voies utilisées par les photohétérotrophes pour produire leur énergie et leur matière organique ?
1- Hétérotrophe : molécules organiques -> ATP + nouvelles molécules
2- Photosynthétique : pigments -> pigments excités -> ATP.
