Le cycle de l’azote : fixation et assimilation de l’azote

Question 1

Comment est l’azote dans l’air?

Answer 1

L’azoté dans l’air est chimiquement inerte. C’est une molécule très stable à cause d’une triple liaison entre les 2 atomes (N2).

Question 2

Qu’est-ce qu’il faut faire pour pouvoir utiliser l’azote (chimiquement actif)?

Answer 2

Il faut le convertir en ammoniac :

N2 + 3H2 = 2 ∆G = -33 kJ/mole
*Réaction favorable du point de vue thermodynamique

Question 3

Vrai ou faux : L’énergie d’activation de la conversion de l’azote en ammoniac est assez faible pour que la réaction procède en conditions physiologiques.

Answer 3

Faux : L’énergie d’activation de la conversion de l’azote en ammoniac est tellement élevée à que la réaction ne peut pas procéder en conditions physiologiques.

*Il faut un catalyseur spéciale, présent seulement dans quelques espèces de bactéries.

Question 4

Comment s’appelle la fixation de l’azote en condition anaérobique?

Answer 4

Diazotrophie

Question 5

Comment se nomme l’enzyme que possèdent les bactéries pour fixé le NH3?

Answer 5

La nitrogénase

Question 6

Qu’est-ce qu’a besoin l’enzyme nitrogénase pour fixer l’azote (3)?

Answer 6

-Besoin d’un système de transport des e- pour réduire l’azote

-Besoin d’énergie malgré ∆G négatif de la réaction

-Besoin de conditions anaérobiques strictes

Question 7

Pourquoi la nitrogénase a besoin d’énergie?

Answer 7

L’énergie est requise pour le processus de transport des électrons vers l’azote entre les 2 sous-unités de l’enzyme : de la partie réductive à la partie dinitrogénase.

Question 8

Quelle est la source des e- pour réduire l’azote?

Answer 8

La source des électrons est la ferrédoxine

Question 9

La nitrogénase utilise quoi comme transporteur des électrons (2)?

Answer 9

La nitrogénase utilise des centre Fe-S (Fer-Soufre) et Fe-Mo (Fer-Moybdène) comme transporteur des électrons.

Question 10

Quel est le deuxième moyen de fixer l’azote, outre la nitrogénase?

Answer 10

La foudre peut aussi catalyser la conversion de N2 en NH3.

Question 11

Quels sont les deux types de bactéries qui fixent l’azote?

Answer 11

-Les bactéries anaérobiques du sol

-Les bactéries en symbiose avec les plantes comme le rhizobium

Question 12

Que prennent les bactéries en symbiose des plantes?

Answer 12

Les bactéries en symbiose prennent des sucres des plantes et leurs redonnent l’azote.

Question 13

La plante protège les bactéries de quoi?

Answer 13

La plante protège les bactéries de l’oxygène à travers la leghémoglobine, une protéine qui contient le groupe hème comme la Hb.

Question 14

Vrai ou faux : Les bactéries en symbiose produisent plus de NH3 que la plante en a besoin donc elle en donne au sol pour l’enrichir.

Answer 14

Vrai

Question 15

Qu’est-ce que le processus de Haber?

Answer 15

C’est la fixation de l’azote industrielle

Question 16

Quelles sont les 5 étapes du cycle de l’azote?

Answer 16

1-La fixation de l’azote en ammoniac rend l’azote disponible pour les êtres vivants

2-La nitrification, une réaction d’oxydation faite par les bactéries, convertit l’ammoniac en nitrites (NO2) et nitrates (NO3)

3-La dénitrification est le processus inverse, où les nitrates et nitrites sont réduits en azote

4-L’assimilation est le processus utilisé par la plupart des plantes et autres microorganismes pour obtenir l’azote

5-L’ammonification est la production d’ammonium à partir de matière organique en décomposition faites par les bactéries et les champignons

Question 17

Expliquer comment les plantes font l’assimilation de l’azote (3 étapes).

Answer 17

1-Les plantes réduisent les nitrates du sol en nitrites (nitrate réductase)

2-Les nitrites sont réduits en ammoniac (nitrite réductase)

3-L’incorporation de l’ammoniac aux molécules organiques implique l’attachement de l’azote à un atome de carbone —> organification

Question 18

Quels sont les deux types de plantes qui font l’assimilation de l’ammonium?

Answer 18

-Les plantes en symbiose qui utilisent l’ammonium des bactéries

-Les plantes pas en symbiose qui assimilent les nitrites et nitrates du sol

Question 19

Qu’est-ce que l’organification?

Answer 19

Conversion de l’azote inorganique (NH3) en composés de carbone/azote organique.

Question 20

Quelles sont les enzymes impliquées lors de l’assimilation de l’azote (2)? Qu’est-ce que ces enzymes utilisent (2)?

Answer 20

-Nitrate réductase : Converti le nitrate en nitrite

-Nitrite réductase : Converti le nitrite en NH3 (ammonium)

-Ces enzymes utilisent le NADPH comme agent réducteur et le moyibdènum comme cofacteur