Module 13 : Suite du cycle du carbone + colonne Winogradsky Flashcards
Quels types de microbes sont capables d’utiliser le CH4 comme source d’électron ?
Les microorganismes méthanotrophes (la méthanotrophie).
Certains de ces microorganismes vivent en aérobie, d’autres en anaérobie. On retrouve des bactéries et des archées.
Nommer les 3 types de méthanogenèse et expliquer la différence principale entre les 3.
- Les méthanogènes hydrogénotrophiques peuvent produire du méthane à partir d’hydrogène et de CO2 (ou encore de formate).
- Les méthanogènes acétoclastiques peuvent produire du méthane à partir d’acétate.
- Les méthanogènes méthylotrophiques peuvent produire du méthane à partir de composés
méthylés.
Qu’est-ce que la bifurcation des électrons? Dans quel processus a-t-elle lieu? Quel est son rôle?
L’hétérodisulfure réductase (HDR) catalyse la régénération des CoM et CoB, mais aussi la régénération de la Fd.
Ce sont des coenzymes importantes dans la méthanogenèse.
Lors de la réaction catalysée par la HDR, les électrons du H2 sont transférés de centre redox en centre redox jusqu’à une flavine. Par la suite, l’un des électrons est dirigé vers l’hétérodisulfite alors que l’autre est dirigé vers la ferrédoxine : on parle d’un mécanisme de bifurcation des électrons.
* La réaction permettant de réduire l’hétérodisulfide pour régénérer les deux thiols sur les CoM et CoB est une réaction exergonique DONC favorable.
* ALORS que la réduction de la ferrédoxine est une réaction endergonique. Le mécanisme de bifurcation des électrons permet de coupler ces 2 réactions.
Mettre en ordre les réactions suivantes :
a. Déshydratation
b. Réduction du CO2 et liaison au MFR
c. Réduction en méthane
d. Réduction en méthyl
e. Réduction en méthylène
f. Régénération des transporteurs d’électrons
g. Transfert du groupement carboné à la coenzyme M
h. Transfert du groupement carboné à la MPT
B-H-A-E-D-G-C-F
Quelle étape de la méthanogenèse permet de créer un gradient de sodium? À quoi peut servir ce gradient de sodium?
Un gradient de sodium est créé lorsque le groupement méthyl est transféré du MPT vers la CoM.
Ce gradient peut servir comme soluté moteur lors du transport secondaire. Certaines archées possèdent également une ATPase supplémentaire (Na+-ATPase) qui utilise un gradient de sodium plutôt qu’un gradient de protons.
Décrivez les différentes structures intracellulaires présentes chez les bactéries.
- Corps d’inclusion servant pour la mise en réserve (granules) :
- Granules de polysaccharides (Glycogène ou amidon)
- Granules métachromatiques (réserve de polyphosphate inorganique)
- Globules de soufres
- Carbonosome : réserve de carbone
- Carboxysomes : compartiment isolant les enzymes de la photosynthèse : protège la Rubisco
- Anammoxosomes : Site des réactions anammox
- Chlorosomes : Antennes collectrices – bactéries vertes
- Magnétosomes : permet l’orientation cellulaire selon le champ magnétique
- Vacuoles gazeuses : Modifie la flottabilité
Quel type de méthanogenèse utilise l’enzyme CO déshydrogénase (CODH)?
La méthanogénèse acétoclastique
Dans quel(s) type(s) de méthanogenèse y a-t-il formation d’un gradient de sodium?
La méthanogénèse hydrogénotrophique
Qu’est-ce qu’un corps d’inclusion? À quoi ça sert?
Un corps d’inclusion est un terme parapluie regroupant plusieurs structures intracellulaires chez les bactéries. Les corps d’inclusion ont des rôles très variés.
Dans quelle(s) zone(s) retrouve-t-on :
a. De la photosynthèse oxygénique
b. Des archées méthanogènes
c. De la fermentation
d. Des bactéries vertes et pourpres
e. Des bactéries sulfo-oxydantes
f. Les cyanobactéries
a. De la photosynthèse oxygénique : Zone 1
b. Des archées méthanogènes : Zone 5
c. De la fermentation : Zone 4
d. Des bactéries vertes et pourpres : Zone 3
e. Des bactéries sulfo-oxydantes : Zone 2
f. Les cyanobactéries : Zone 1
Quel est l’accepteur d’électrons dans la méthanogénèse ?
a. le H2
b. le CO2
c. le CH4
d. l’acétate
b. le CO2
Quelle est la fonction de cette coenzyme : Méthanoptérine
transporteur de groupement carboné
Quelle est la fonction de cette coenzyme : méthanofurane
transporteur de groupement carboné
Quelle est la fonction de cette coenzyme : F420
co-enzyme d’oxydoréduction
Quelle est la fonction de cette coenzyme : coenzyme M
transporteur de groupement carboné
Quelle est la fonction de cette coenzyme : coenzyme B
co-enzyme d’oxydoréduction
Quel est le type trophique des méthanogènes qui poussent avec H2 et CO2 uniquement?
chimio-litho-autotrophe
Quel est le type trophique des méthanogènes qui poussent avec H2 et CO2 uniquement?
chimio-litho-autotrophe
Quel est le type trophique des méthanogènes qui poussent avec CH3COOH uniquement ?
chimio-organo-hétérotrophe
Quel est le type trophique des méthanogènes qui poussent avec CH3COOH uniquement ?
chimio-organo-hétérotrophe
Les méthanogènes obtiennent leur ATP par….
a. phosphorylation au niveau du substrat
b. phosphorylation oxydative
b. phosphorylation oxydative
Thermococcus est une archae anaérobie stricte, chimioorganotrophe, qui métabolise le soufre. Identifiez la source d’électrons, la source d’énergie et la source de carbone.
Source d’électrons : molécule organique
Source d’énergie : molécule organique
Source de carbone : molécule organique
- fera de la respiration anaérobie avec le soufre comme accepteur d’électron
Quel est le substrat des bactéries acétogènes autotrophes?
H2 et CO2
Quel est le substrat des bactéries acétogènes hétérotrophes?
composés organiques
Quel est le substrat des bactéries méthylotrophes?
composés à 1 atome de carbone
Quel est le substrat des bactéries méthanotrophes?
méthane
Quelle est la voie de fixation du carbone des bactéries méthanotrophes?
- voie de l’hexulose phosphate
- voie de la sérine
-cycle de Calvin
(les 3 existent)
Quelle est la voie de fixation du carbone des bactéries acétogènes?
voie de l’acétyl-CoA
Quelle est la voie de fixation du carbone des bactéries méthanogènes?
voie de l’acétyl-CoA
Quelle est la voie de fixation du carbone des bactéries vertes?
cycle des TCA inversé
Quelle est la voie de fixation du carbone des bactéries contenant des carboxysomes?
cycle de Calvin
Vrai ou faux? « Toutes les méthanogènes peuvent utiliser l’acétate comme substrat »
faux
Vrai ou faux? « La CO deshydrogénase est présente dans la voie de l’acétyl-CoA »
vrai
Vrai ou faux? «
Le cycle de Calvin incorpore le C sous forme de CO2 dans un corpartiment appelé un carboxysome »
vrai
Vrai ou faux? «
Le cycle de Calvin incorpore le C sous forme de CO2 dans un corpartiment appelé un carboxysome »
vrai
Remettez dans l’ordre les différentes étapes de la dégradation anaérobie de la matière organique.
a. fermentations primaires
b. méthanogénèse ou production de sulfure
c. hydrolyse
d. fermentation secondaires (syntrophie) et acétogénèse
1: C (hydrolyse)
2 : A (fermentations primaires)
3 : D (fermentations secondaires)
4 : B (méthanogénèse)
