Module 2B cycle biogéochimique du carbone

Question 1

Définition de cycle biogéochimique

Answer 1

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

Question 2

Qu’est-ce qu’une réaction oxydo-réduction?

Answer 2

Un donneur d’électron (va être oxydé) et un receveur d’électron (va être réduit) dans une réaction

Question 3

Qu’est-ce que la lithosphère?

Answer 3

L’enveloppe rigide à surface de la terre, comprend différente couche avec la roche et carbone fossile.

Question 4

Qu’est ce que la fixation du carbone? Par qui?

Est-ce que les microorganismes ont un rôle important dans la fixation par rapport aux plantes?

Answer 4

C’est le passage du du carbone en CO2 (inorganique) en carbone organique dans la biomasse.

Par les autotrophes (Capable d’élaborer sa propre substance à partir des minéraux, l’inorganique)

Les m.o. ont un rôle important dans fixation du carbone car c’est environs 50-50 avec plantes.

Question 5

Qu’est-ce que la respiration aérobie du carbone? Par qui?

Answer 5

Production de CO2 suite à la consommation de molécules
organiques.

Par consommateurs et décomposeurs, donc les hétérotrophes (Qui utilise pour se nourrir les matières organiques constituant ou ayant constitué d’autres organismes).

Question 6

Minéralisation du carbone?

Answer 6

Dégradation complète d’un substrat organique en molécules inorganiques (C6H12O6 en CO2 et H2O)

Question 7

Méthanogénèse? Par qui et condition?

C’est quoi leur place dans communautés?

Answer 7

La méthanogénèse est effectuée par des méthanogènes, qui sont archées anaérobies strictes. C’est la production du méthane à partir de matière organique qui se décompose.

Les méthanogènes vont souvent faire partie de communautés complexes et interdépendantes. Souvent dernier dans utilisation des ressources car utilise le CO2.

Question 8

3 groupes de méthanogènes

Que font Hydrogénotrophique?
Acétoclastique?
Méthylotrophique?

Answer 8

1.Oxydation du H2, formate (HCOO-) ou des alcools simples et réduction du CO2 en CH4.

2. Métabolisation de l’acétate (C2H3O2-) en CH4 et en CO2 .

3.Déméthylation de substrat avec un groupement méthyl (H3C- ), incluant le méthanol.

Question 9

Qu’est-ce que la méthanotrophie? Par qui et conditions?

Answer 9

Utilisation du méthane comme source de carbone et d’énergie par les méthanotrophes aérobique et anaérobique.
Dans tous les cas hay oxydation du méthane qui donne CO2

Question 10

Qu’est ce que le méthane oxygénase?

Answer 10

Premier enzyme de la réaction méthanotrophie chez bactérie aérobique stricte.

Question 11

Quel sont particularités et sont responsables de quoi méthanotrophe anaérobique?

Answer 11

Processus très peu énergétique effectué dans les sédiments marins anaérobies. Processus qui serait responsable d’une grande partie
de la consommation de méthane produit par les
méthanogènes.

Même si très grande quantité de méthane est produit dans océan, tout est presque immédiatement consommé car hay archées méthanotrophe en collaboration avec bacté méthanogène.

Question 12

Le CO est toxique pour l’environnement et est relâché en grande quantité mais sa destruction biotique est efficace. Quel bactérie utilise les composé à un carbone et en quoi/comment il transforme cela? Condition?

Answer 12

Les bactéries méthylotrophes

sont anaérobiques et aérobiques

oxydation: transforme en CO2 lors synthèse de molé organique
Réduction: transforme en méthane CH4

Question 13

Hémicellulose est composé de molécule varié, comment va donc être les communautés de bacté qui la dégrade?

Answer 13

L’hétérogénéité des composés complexes amènes à avoir des communautés qui les dégrade aussi très varié où chacun s’occupe d’un composé, une étape ou un lien en particulier, travail en groupe.

Question 14

Quel m.o. digère la lignine et qu’est ce que le co-métabolisme?

Answer 14

C’est l’action conjointe de plusieurs enzymes ou voies métaboliques qui fonctionnent parallèlement à la dégradation d’une autre source de carbone plus facilement utilisable.

Dans le contexte de la dégradation de la lignine, macromolécule très complexe et résistante. Très ramifié et hétérogène. Cependant, certains microorganismes, comme les champignons et certaines bactéries, peuvent co-métaboliser la lignine en produisant des enzymes spécifiques qui donne d’autres produits intermédiaires.
la dégradation de la lignine n’est pas un processus direct, mais un effet secondaire de l’action de ces enzymes en présence d’autres substrats. Cependant, en présence d’autres sources de carbone plus simples, ils produisent des enzymes qui, en travaillant sur ces autres matériaux, finissent par briser la lignine “par accident” en parallèle. Ce processus permet de libérer des molécules plus simples de la lignine, que les microorganismes peuvent alors utiliser.

Question 15

Comment est former humus, why important?

Answer 15

Polymère former durant décomposition matière organique, très grand réservoir de carbone difficile à dégrader.

Question 16

Comment les fungus peuvent être utilisé dans la décomposition de polluant?

Comment leur enzymes reconnait polluant?

Pourquoi ce n’est pas toujours meilleur solution, qu’est-ce qu’il faudrait alors?

Answer 16

Certains mycètes sécrète enzyme capable dégrader des polluants

car ils ne sont pas spécifique (co-métabolisme, dégrade en parallèle/accident)
OU
ressemble au substrat normalement à la base de ses réactions.

Cependant, une dégradation partielle amène parfois à des sous-produits qui sont pires!!!
Il faut une dégradation complète qui amène le polluant à devenir 100% inorganique.

Question 17

Facteurs limitant la dégradation des contaminants organiques par les m.o.

Answer 17

-Potentiel génétique de la population m.o. (doit avoir gènes/enzymes)
-Toxicité du composé (tue m.o.)
-Biodisponibilité du contaminant au m.o. (pas en contact)
-Structure du contaminant
-Facteurs environnementaux ne sont pas idéal pour le bon fonctionnement du métabolisme des m.o. qui dégrade le polluants.

Question 18

Qu’est-ce qu’un composé xénobiotique?

Answer 18

Composés de synthèse produits par l’homme, inconnus des microorganismes (Pesticides, colorants alimentaires, solvants de nettoyage, antibiotiques…)

Question 19

Adaptation possible des m.o. pour dégrader des composés xénobiotiques

Answer 19

-mutations permettent de s’adapter pour dégrader
-Mutation augmente ses capacités de dégradation
-Transfert horizontale de gènes qui permettent de nouvelles voies métabolique pour dégrader

Question 20

Pourquoi il peut être avantageux de dégrader des composés xénobiotiques? Quel enzymes est important à cela?

Answer 20

Car cela les protège donc des pesticides et antibio (composé qui les vises) etc…

Enzyme importante est Déhalogénase, retire les Cl des molécules (des ions qui affecte leur membrane ou qui sont toxiques ig?)

Question 21

Pourquoi il peut être un inconvénient de dégrader des composés xénobiotiques? Comment le microbiote affecte ces molé, quels types de réaction?

Answer 21

Car cela peut affecter l’efficacité des médicaments dans le corp humain etc… Certains molé créer par l’humain ne doivent pas être dégrader par m.o. car utilité importante.

Le microbiote peut réagir de différente façons avec ces molé:
-Accepteur d’électrons, retire des charges négatives et oxyde les médicaments
-S’en sert comme source d’énergie, en les hydrolysant, les casse en produisant de l’eau

Question 22

Quel est l’effet du réchauffement climatique sur la séquestration du carbone dans les sols?

Answer 22

Cela dépend de l’endroit.
-pergélisol fond, le méthane est relacher
-La sécheresse amène les m.o. en dormance donc aucun CO2 de produit.
etc…

Question 23

Pourrait-on utiliser les m.o. pour diminuer réchauffement climatique? Comment?

Answer 23

Oui, par exemple, aide la croissance des plantes en étant une source de nutriment = + plante = + photosynthèse = - CO2

Ou encore

par la séquestration de carbone/méthane dans le sol