Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

Environnement et biosphère examen final > Cycles biogéochimiques > Flashcards

Cycles biogéochimiques Flashcards

1
Q

Qu’est-ce qu’est un cycle biogéochimique?

A

Circulation des éléments d’un milieu à l’autre et d’une forme à l’autre, influencée par des processus biologiques, chimiques et géologiques.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Quels éléments font partie des molécules complexes essentielles à la vie? (5)

A

Carbone, Azote, Phosphore, Fer et Soufre

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Où se retrouve la majorité du carbone?

A

Dans la lithosphère

Surtout les roches calciques

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Nommer les 3 réservoirs importants de carbone

A

Lithosphère
Atmosphère
Océans

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Qu’est-ce qu’est la fixation du carbone?

A

Incorporation du CO2 dans les molécules organiques par les organismes autotrophes (producteurs primaires).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Qu’est-ce qu’est la respiration aérobie?

A

Production de CO2 suite à la consommation de molécules organiques par les hétérotrophes (consommateurs).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Quels sont les 2 types de vivants qui vont faire de la respiration aérobie et produire du CO2?

A

Consommateurs

Décomposeurs

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Qu’est-ce qu’est la minéralisation?

A

Dégradation complète d’un substrat en molécules inorganiques

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Quels organismes peuvent faire la méthanogénèse?

A

Archées anaérobies obligatoires

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Formule de la méthanogénèse

A

Matière organique –> CH4

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Quels sont les 3 types de méthanogénèse?

A
  1. Autotrophe (Fixation du CO2 à l’aide de H2 )
    4H2 + CO2 -> CH4 + 2H2O + énergie via force proton motrice (environ 1 ATP)
  2. Substrat : Méthanol
    4 CH3OH -> 3 CH4 + CO2 + 2H2O + énergie via force proton motrice (environ 4 ATP)
  3. Substrat : Acétate
    Acétate- + H+ -> CO2 + CH4 + énergie via force proton motrice (peu)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Exemples de niches où la méthanogénèse peut se produire

A

Marais, zones humides, décharges, rumen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Qu’est-ce qu’est la méthanotrophie?

A

Utilisation du méthane comme source de carbone et d’énergie par les méthanotrophes

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Formule de la méthanotrophie

A

CH4 –> CO2

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Quels sont les 2 types de microorganismes pouvant faire de la méthanotrophie?

A

Bactéries aérobies strictes

Bactéries anaérobies

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Quelles sont les deux voies méthanotrophiques?

A

Oxydation du méthane par l’oxygène
CH4 + O2 –> CH3OH à HCHO –> HCOOH –> CO2 + H2O

Oxydation anaérobie du méthane (AOM)
CH4 + SO4 2- + H+ –> CO2 + HS- + 2 H2O

Peu énergétique, archées en consortium avec les bactéries. Dans les fonds marins.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Quelle enzyme est importante dans la méthanotrophie par oxydation avec oxygène?

A

Méthane oxygénase

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Qu’est-ce qu’est la méthylotrophie?

A

Utilisation de composés à un carbone (incluant le méthane)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Quelles sont les 2 méthodes de destruction du CO?

A

Abiotique - Réaction photochimique dans l’atmosphère

Biotique - Avec bactéries méthylotrophes malgré la toxicité

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Quels sont les 2 types de réactions possible avec le CO?

A

Oxydation du CO en CO2 pour la synthèse de molécules organiques (chimioautotrophes)

Réduction du CO en méthane (CH4 ; méthanogènes anaérobies)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Composés récalcitrants chez la plante

A

Cellulose
Hémicellulose
Lignine

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Pourquoi est-ce que la cellulose est difficile à digérer?

A

Liens bêta 1-4 difficiles à digérer

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Pourquoi est-ce que l’hémicellulose est difficile à digérer?

A

Beaucoup de liens diversifiée (beaucoup d’enzymes différentes nécessaires)
Grosses molécules difficiles à internaliser

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Qu’est-ce qu’est le humus?

A

Compost

Gros réservoir de carbone, produit par polymérisation spontanée des monomères (molécules énormes)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

Quel type de microorganismes peut dérader le humus?

A

Microorganismes autochtones (dégradation lente de composés complexes)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

De quoi est composé la lignine?

A

Phénylpropylène

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
27
Q

Si la dégradation de la lignine ne fournit pas d’énergie, pourquoi certains microorganismes la font-elle?

A

Co-métabolisme

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
28
Q

Quels microorganismes peuvent dégrader les composés récalcitrants?

A

Champignons de pourriture blanche
Actinobactéries
α-proteobactéries
β-protéobactéries

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
29
Q

Quels sont les 2 types de dégradation de composés récalcitrants comme les HAP?

A

Produits ressemblent à ceux qui servent au métabolisme du microorganisme
Co-métabolisme

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
30
Q

Décrire les 3 voies de dégradation de composés récalcitrants

A
  1. Substrat normal de la voie : minéralisation et énergie produite
  2. Composé ressemblant `au substrat normal : minéralisation complète
  3. Composé ne ressemblant pas au substrat normal : dégradation en un produit secondaire qui peut être encore plus toxique
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
31
Q

5 facteurs limitant la biodégradation d’un produit récalcitrant

A

Potentiel génétique de la population microbienne
Toxicité du composé
Biodisponibilité (Accessibilité du contaminant par les microorganismes)
-Dans l’eau (solubilité, contact direct ou utilisation de biosurfactants)
-Dans le sol (contact direct, utilisation de substrat solubilisé)
Structure du contaminant
Facteurs environnementaux

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
32
Q

Qu’est-ce qu’est un produit xénobiotique?

A

Produit fabriqué par l’Homme inconnu à la vie

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
33
Q

3 adaptations possibles aux produits xénobiotiques

A

Accumulation de mutations qui augmentent la capacité à le dégrader
Évolution (mutations) - augmentation de la résistance à la toxicité des produits
Acquisition de gènes pour faire des enzymes - chaîne de dégradation des composés. (transfert latéral, compétence…)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
34
Q

Nommer une enzyme importante pour la dégradation de xénobiotiques

A

Déhalogénase

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
35
Q

Quels types de réaction sont effectuées sur les

molécules xénobiotiques?

A

Substrat pour de l’énergie (source de carbone) (hydrolyse)

Accepteurs d’électrons (réduction)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
36
Q

Pourquoi est-ce que l’azote est important pour le vivant?

A

Présence dans les acides aminés, ADN et ARN

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
37
Q

Sous quelle forme l’azote est retrouvée dans l’atmosphère?

A

N2

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
38
Q

Formule de la fixation de l’azote

A

N2 –> NH3 –> NH4 (selon pH)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
39
Q

Où est produite la fixation de l’azote?

A

Sol
Eau
Rhizosphère (surtout)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
40
Q

Quelle enzyme est utilisée pour la fixation de l’azote? Quelle coenzyme doit l’accompagner?

A

Nitrogénase oxydase

Accompagnée de fer, molybdène ou vanadium

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
41
Q

Vrai ou faux : la fixation de l’azote est très énergétique?

A

Vrai - 16 ATP consommés

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
42
Q

Quelles sont les 4 conditions pour que la fixation de l’azote ait lieu?

A
  1. Sans ammonium (Inhibition de la nitrogénase par les ions ammonium)
  2. Sans oxygène (Inhibition de la nitrogénase et de la transcription des gènes associés par l’oxygène)
    - Réaction possible en milieu anaérobie ou très pauvre en oxygène OU
    - Réaction possible en présence de mécanismes de protection de la nitrogénase
  3. Besoin d’un cofacteur métallique (molybdène vanadium ou fer)
  4. Besoin d’énergie
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
43
Q

Quelle est la particularité d’un hétérocyste?

A

Pas de photosynthèse

Ne fait que de la fixation de l’azote

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
44
Q

Qu’est-ce qu’est l’assimilation / immobilisation de l’azote?

A

Processus par lequel l’azote fixé sous forme NH4+ (préférée) ou NH3 est assimilé par les cellules et incorporé dans les molécules organiques (acides aminés, bases azotées, …).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
45
Q

Quelles sont les 2 réactions possibles pour l’assimilation de l’azote?

A

Réaction 1.
α-cétoglutarate + NH4 –> + Glutamate + H2O
Beaucoup d’ammonium dans l’environnement

Réaction 2.
NH4+ + glutamate –> glutamine –> glutamate
Peu d’ammonium dans l’environnement

46
Q

Quel est le but de la réduction des nitrates?

A

Faciliter l’assimilation par les microorganismes (transformation en molécule organique)

47
Q

Qu’est-ce qu’est l’ammonification?

A

Minéralisation de l’azote organique

Processus par lequel les ions ammonium présents dans les molécules organiques sont libérés.

48
Q

Quelle est la formule pour l’ammonification intracellulaire?

A

α-cétoglutarate + NH4+ –> Glutamate + H2O

49
Q

Comment se fait l’ammonification extracellulaire?

A

Sécrétion d’enzyme extracellulaires par les bactéries qui dégradent des molécules contenant de l’azote (protéines, acides nucléiques, urée…)

50
Q

Quel est l’impact d’un ratio carbone:azote élevé?

A

Limitant pour les microorganismes du sol
Immobilisation nette de l’azote par les microorganismes du sol qui dégradent le carbone
Peu d’azote disponible pour les plantes
Moins de décomposition de carbone

51
Q

Quel est l’impact d’un ratio carbone:azote moyen?

A

Azote non limitant pour les microorganismes du sol
Bonne décomposition du carbone organique
Minéralisation nette de l’azote
Azote et carbone disponible pour les plantes

52
Q

Quel est l’impact d’un ratio carbone:azote faible?

A

Problèmes environnementaux

53
Q

Qu’est-ce qu’est la nitrification?

A

Oxydation de l’ammonium pour produire de l’énergie servant à fixer du CO2

54
Q

Quelle est la formule de la nitrification?

A

NH4+ -(Nitrosomas)-> NO2- -(Nitrobacter)-> NO3-

55
Q

Vrai ou faux : la nitrification produit peu d’énergie

A

Vrai

56
Q

Pourquoi est-ce que l’accumulation de nitrites et de nitrates dans l’environnement est peu fréquente?

A
  • Bactéries nitrifiantes sensibles aux stress environnementaux
  • Rarement présence d’un grand excès de NH4 +
  • Nitrates très mobiles car chargés négativement, ils se retrouvent rapidement dans l’eau
57
Q

Quelle est la réaction de la réduction des nitrates?

A

NO3- -(énergie libérée)-> NO2- –> NH4+

58
Q

Vrai ou faux : la dénitrification se fait en milieu aérobie

A

Faux

59
Q

Quelle est la réaction de dénitrification?

A

NO3 –> NO2 –> NO –> N2O –> N2

60
Q

Qu’est-ce qu’est l’Annamox?

A

Anaerobic ammonium oxydation
Oxydation de l’ammonium en utilisant du nitrite comme accepteur d’électron.
Sert à fournir de l’énergie et des électrons pour fixer du carbone.

61
Q

Où se produit l’Annamox?

A

À la frontière entre aérobie et anaérobie

Besoin à la fois d’ammonium et de nitrite

62
Q

Quelle est la réaction de l’Annamox?

A

NH4+ (ammonium) + NO2- (nitrite) –> N2 (azote gazeux) + + NO3- (nitrate)

63
Q

Où retrouve-t-on le phosphore?

À quoi sert-il pour le vivant

A

Acides nucléiques

Molécules énergétiques (ATP, ADP…)

64
Q

Où est retrouvé le phosphore?

Dans la nature

A

Eau

Sol (limitant)

65
Q

Sous quelles formes le phosphore peut être retrouvé?

A

Minérale

Orthophosphates

66
Q

Nommer des microorganismes qui peuvent solubiliser le phosphore dans la rhizosphère

A

Pseudomonas, Bacillus, Rhizobium, actinobactéries, Aspergillus et Penicillium

67
Q

Entre le phosphore minéral et les orthophosphates, quelle forme est soluble?

A

Orthophosphates

68
Q

Avec quelles molécules le phosphore minéral peut-il être associé?

A

Ca, Fe, Al

69
Q

Comment se fait la solubilisation du phosphore?

A

Acidification du milieu (H+ ou petits acides) qui réduisent les métaux

70
Q

Décrire la minéralisation du phosphore organique

A

Passage du phosphore organique aux orthophosphates via la sécrétion d’enzymes

71
Q

Dans quels molécules peut-on retrouver du soufre?

A

Acides aminés cystéine et méthionine, ainsi que dans

certaines hormones, vitamines et coenzymes.

72
Q

Vrai ou faux : le soufre est limitant dans le sol

A

Faux

73
Q

Dans la nature, où est retrouvé le soufre? Dans quel endroit est-il le plus abondant?

A

Roc (+abondant)
Sol
Eau
Atmosphère

74
Q

Qu’est-ce qu’est l’assimilation du soufre?

A

Passage du soufre inorganique au soufre organique par la réduction

75
Q

La plupart des microorganismes et des plantes assimilent le soufre sous forme oxydée (sulfate), et ce
malgré que seulement la forme réduite (sulfide) est introduite dans les molécules organiques. Pourquoi?

A

Plus de sulfates dans le sol (forme oxydée plus importante)

Sulfide (H2S) très réactif chimiquement

76
Q

Décrire la réaction de l’assimilation du soufre

A

SO4(2-) + 2ATP -»> S(2-) -> Cystéine

77
Q

Réaction de la minéralisation du soufre

A

Cystéine -> Sérine + H2S

78
Q

Décrire la minéralisation du soufre dans les environnements marins

A

DMSP -> DMS -> H2S + DMS (dans l’atmosphère) + UV -> SO4(2-) + H2O -> Acide sulfurique H2SO4

79
Q

La réduction du soufre doit se produire en présence ou en absence d’oxygène?

A

En absence - processus anaérobie

80
Q

Décrire les 2 réactions de réduction du soufre

A

Réduction dissimilaire du soufre : S0 -> H2S (moins fréquent)
Réduction dissimilaire du sulfate : SO4(2-) -> H2S

81
Q

Dans la réduction du soufre, quelles molécules sont utilisées comme donneurs d’électrons?

A

Des petites molécules organiques (lactate, pyruvate, acétate, …) ou du H2

82
Q

Avec quel processus la réduction du soufre est-elle associée?

A

Méthanogènes (en coexistence ou compétition)

83
Q

Quel type de microorganisme peut faire les réactions de l’oxydation aérobie du soufre? Nommer le microorganisme qui peut faire les 2 réactions

A

Chimio-autotrophes microaérophiles

Beggiatoa

84
Q

Quelles sont les 2 réactions d’oxydation du soufre?

A

H2S + ½ O2 -> S(0) + H2O

S(0) + 1.5 O2 + H2O -> SO4(2-) + 2 H+

85
Q

Décrire la réaction de l’oxydation du soufre dans les drainages miniers acides

A

FeS2 + 7/2 O2 + H2O → Fe2+ + 2SO42− + 2H+
Production d’acide
Libération du métal
Réactions subséquentes

86
Q

Quels microorganismes font l’oxydation anaérobie du soufre?

A

Photo-autotrophes (bactéries pourpres et vertes sulfureuses) à partir de l’énergie lumineuse

87
Q

Décrire la réaction d’oxydation anaérobie du soufre

A

CO2 + H2S -> S0 + Carbone fixé

88
Q

Pourquoi est-ce que l’oxydation anaérobie du soufre est un processus important dans l’environnement?

A

Enlève les sulfides (S2-), qui sont dommageables pour

l’environnement.

89
Q

Vrai ou faux : le fer est limitant dans la nature

A

Vrai

90
Q

Quelles sont les 3 formes du fer dans la nature?

A

Fer métallique (Fe0)
Ferreux (Fe2+) - soluble, conditions anaérobies
Ferrique (Fe3+) - insoluble, conditions aérobies

91
Q

Vrai ou faux : dans le sol, le fer est biodisponible

A

Faux : abondant sous forme insoluble

92
Q

Quelle molécule est sécrétée par les microorganismes pour s’approprier du fer sous sa forme minérale?

A

Sidérophores

93
Q

Nommer les 4 sidérophores existant

A

Hydroxamate
Carboxylate
Cathécolate
Hybride / Pyoverdine

94
Q

Nommer les 5 rôles principaux des sidérophores

A 
Croissance microbienne
Compétition microbienne
Virulence
Solubilisation du fer dans le sol, dans les océans
Nutrition et donc croissance des plantes
95
Q

Décrire la réaction de réduction du fer

A

Fe3+ -> Fe2+

96
Q

Vrai ou faux : la réduction du fer le rend plus soluble

A

Vrai

97
Q

Décrire les 2 techniques pour réduire le fer

A
  1. Réduction lors de l’assimilation : Se produit à l’intérieur des cellules suite à l’importation avec les sidérophores
  2. Réduction « respiration du fer » par les chimio-hétérotrophes : Utilise le fer ferrique (Fe3+) comme accepteur terminal d’électron lors de la respiration.
    Processus anaérobie très important
98
Q

Quelles sont les 2 stratégies utilisées pour faciliter la réduction du fer?

A

Contact direct et utilisation d’enzymes membranaires Molécules transportant des électrons

99
Q

Sous quelles conditions l’oxydation du fer se fait de façon spontanée?

A

Milieu aérobie à pH > 5

100
Q

Décrire la réaction d’oxydation aérobie du fer

A

Fe2+ + H+ + ¼ O2 -> Fe3+ + ½ H2O

101
Q

Quels types de microorganismes peuvent faire l’oxydation anaérobie du fer?

A

Photoautotrophes

Chimiolithotrophes

102
Q

Décrire la réaction d’oxydation anaérobie du fer par les bactéries photoautotrophes

A

Utilisent la lumière pour fixer le HCO(3-) de façon anaérobie, avec le Fe2+ comme donneur
d’électron.
Processus de photosynthèse ancestral, quand le Fe2+ était abondant.

103
Q

Décrire la réaction d’oxydation anaérobie du fer par les bactéries chimiolithotrophes

A

Fe2+ agit comme donneur d’électron, et la réaction est couplée à la réduction du nitrate (NO3-, agit comme accepteur d’électron). Réaction qui produit de l’énergie.
Processus effectué par diverses bactéries (autotrophe et hétérotrophe), et présent dans plusieurs niches différentes.

104
Q

Quels sont les impacts d’une augmentation du CO2 atmosphérique si le sol est dominé par les mycètes?

A

Accumulation de carbone dans le sol
Sol limité en azote
Sol dominé par les oligotrophes
Flux en CO2 dans l’atmosphère diminué

105
Q

Quels sont les impacts d’une augmentation du CO2 atmosphérique si le sol est dominé par les bactéries?

A

Relâchement du CO2 dans l’atmosphère
Sol avec suffisamment d’azote
Sol dominé par les copiotrophes

106
Q

Quelles sont les réponses possibles des communautés de phytoplanctons face aux changement climatiques?

A

Changement dans la composition
Évolution adaptative
Dispersion

107
Q

Nommer des effets de la sur-utilisation des fertiliseurs sur les microorganismes

A

Marées colorées

Eutrophisation

108
Q

Décrire le processus de marées colorées

A

Croissance fulgurante de microalgues / de cyanobactéries

Risque pour la santé humaine due aux toxines produites

109
Q

Qu’est-ce qu’est l’eutrophisation?

A

Enrichissement des eaux provoquant une prolifération incontrôlée d’algues, de plantes et de cyanobactéries qui causent graves problèmes et modifie l’écosystème.

Processus naturellement lent, mais qui peut être accéléré par l’activité humaine

110
Q

Quels sont les problèmes liés à l’eutrophisation des cours d’eau?

A
  • Diminution de l’oxygène disponible sous la surface
  • Perte de pénétrance des rayons UV
  • Diminution de la biodiversité
  • Augmentation de la sédimentation

Environnement et biosphère examen final (5 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions