HALOPHILES ET ALCALINOPHILES Flashcards
Qu’est-ce qu’un halophile?
Les halophiles sont des microorganismes qui se développent dans des conditions où les concentrations en sels (variés) sont supérieures à la limite physiologique habituellement tolérable,
Décrire les types d’halophiles
Classification:
-léger -> 1 à 3% (bactéries marines)
-modéré -> 3 à 15%
extrême -> 15 à 30%
Halophiles peuvent être:
- obligatoires
- facultatifs
- halotolérants
Nommer des habitats des halophiles
- Marais salants
- Lacs salés (bassins endoréiques) ou hypersalins (saturés en sels)
- Mines de sel
À quel domaine appartiennent la plupart des halophiles?
Bactéries (archées et eucaryotes possibles, mais moins fréquents)
Pour quelle raison ne trouve-t-on pas de microorganismes méthanogènes et nitrifiants en milieu fortement salé?
L’importance force ionique dans ces lieux cause une dépense d’énergie constante et importante. Ces types métaboliques ne produisent pas beaucoup d’énergie et ne seront donc pas viables en milieu très salé.
Qui sont les halophiles?
- Diverses classes bactériennes
- Halomonas: bâtonnets Gram-; tolérance de 5 à 25% de sels, pathogène humain émergent (halophile facultatif)
- Archées: halobacteriaceae aux morphologies diverses
- Halobacteriaceae: principalement hétérotrophes aérobies, respiration anaérobie possible; produit l’ATP à l’aide de la bactériorhodopsine
- Bactériorubérine
- Eucaryotes: Chlorophytes unicellulaires; besoin/tolérance varie entre espèces
- Dunaliella salina: halophile extrême; principal producteur primaire en milieu hypersalin
- Mycètes: peu d’obligatoires, plusieurs halotolérants et halophiles facultatifs
Quels sont les contraintes en milieu salin?
- pression osmotique
- conserver les protéines fonctionnelles
Comment les halophiles contrent-ils la pression osmotique?
- Salt-in: maintenir une concentration intracellulaire élevée en sel (surtout KCl). Équilibre avec la pression osmotique externe, donc pas de sortie d’eau. Les systèmes internes doivent être adaptés à autant de sels présents. Peu énergivore, mais nécessite un long processus évolutif (moins fréquent).
- Salt-out: la concentration en sels intracellulaires est faible. Pompes ioniques pour expulser les sels et accumulations d’osmolytes (sucres, acides aminés, petites molécules organiques, bétaïne, hydroxybutyrate, glutamate, sucrose, tréhalose). Les pompes ioniques sont cependant énergivores.
- Hybride
Également, la paroi est plus épaisse
Comment conserver les protéines fonctionnelles avec le salt-in?
-Eau moins disponible à cause du sel ->déshydratation et agrégation des protéines
-Interférence du sel sur les interactions électrostatiques entre acides aminés chargés
Solution: Charges négatives en surface des protéines (acide glutamique et aspartique; compétition pour l’eau)
Quelles sont les applications industrielles des halophiles?
- En expansion
- Enzymes stables en milieu salé, stabilisateurs d’enzymes
- Traitement d’eaux usées salées (ex: eau de cornichons)
- Production de beta-carotène par Dunaliella salina
- Production d’ectoïne pour cosmétiques
- Molécules antimicrobiennes et anticancers
- Biocarburants?
- Bioélectronique (bactériorhodopsine)
Définir un alcalinophile
Microorganismes ayant un pH optimal de croissance supérieur à 9. Peuvent être obligatoires, tolérants ou facultatifs.
Qui sont les alcalinophiles
- Méconnus
- Cyanobactéries (Cyanobactéries)
- Bactéries (Bacillus)
- Archées (Natronobacter, Natronococcus)
Quels sont les habitats des alcalinophiles?
- Les Soda lakes: lacs riches en carbonate de sodium (NA2CO3) et d’autres sels de carbonate
- Système souvent endoréique (donc salé)
Quelles sont les adaptations physiologiques des alcalinophiles?
- Antiporteurs Na+/H+ permettent l’acquisition de H+ (l’expulsion de Na+ permet le maintien du potentiel membranaire)
- Pompes Na+ et symporteurs Na+/solutés (reprendre Na+)
- Paroi cellulaire et couche S acides et hautement chargées négativement
- Concentration locale de protons pour créer un gradient permettant l’activité de l’ATP synthase (elle-même adaptées; + affinité?)
Quelles sont les applications des alcalinophiles?
-Biotechnologies: détergents, protéases et cellulases, industrie agroalimentaire
