Nutrition Minérale Flashcards
les plantes sont autotrophes
-organismes capable de synthétiser les substances nutritives nécessaires à partir des minéraux inorganiques de leur environnement
un élément est considéré essentiel si?
-si la plante ne peut pas compléter son cycle de vie en son absence
-s’il fait parti d’une molécule ou d’un constituant qui est essentiel
micro-nutriments essentiels
-Mo
-Ni
-Cu
-Zn
-Mn
-B
-Fe
-Cl
macro-nutriments essentiels
-S
-P
-Mg
-Ca
-K
-N
-O
-C
-H
pour quel type de plante le sodium est considéré comme essentiel?
-C4
-MAC
pour quel type de plante le cobalt est considéré comme essentiel?
-pour les plantes qui font la fixation d’azote
le pH du sol affecte la disponibilité des cations minéraux
-particule du sol (argile) chargée négativement
-processus de chélation: l’argie attire les cations
-processus d’échange d’io à la surface de la particule d’argile: H+ vient remplacer un cation minéral
-le cation minéral devient disponible pour la plante
est-ce que les cations chélatés sont disponible pour la plante?
-non
-des H sont sécrété par la plante pour accéder aux cations chélatés
facteurs qui influencent l’échange cationique
-les petits cations tendent à être plus fortement liés sur les sites d’échanges que les gros cations
-les cations fortement chargés tendent à être plus fortement liés
-la concentration en cation de la solution autour du site d’échange influence la direction de l’échange
force de l’interaction argile/cation
Al > H > Ca > Mg > K = NH4 > Na
-Al est un poison et monopolise les sites d’échanges
pH acide
-Fe
-Mn
-Al
-excessivement solubles et toxiques
pH alcalin
-Ca
-S
-Mo
-Zn
-P
-Mn
-Fe
-B
la formation de complexe entre espèces ionique affecte la disponibilité des éléments
-Fe se complexe avec le phosphate H3PO4: pas assimilable par la plante
-Fe forme oxyde hydraté insoluble: pas assimilable par la plante
effet de la chélation à une molécule organique
-améliore la disponibilité de certains éléments dans des conditions où des éléments sont normalement insolubles
exemple de la chélation du fer
-sequetrène
-versénate
-soygreen
stratégie pour l’acquisition du fer
-stratégie 1 (dicotylédone): acidification du sol pour assurer la solubilité du Fe et réduction de Fe(3+) en Fe (2+)
-stratégie 2 (monocotylédone): synthèse de phytosidérophore et transport avec le PS
disponibilité des anions
-nutriments chargés négativement et notamment H3PO4 et NO3 ne sont pas chélatés dans la plupart des sols (sujet à lessivage)
-en milieu naturel N et P sont en général limitants pour la croissance des plantes
Conséquences des déficiences minérales selon le rôle de l’élément dans la plante
-Mo= essentiel au métabolisme de l’azote
-K= régulation osmotique de la cellule
conséquences des déficiences minérales selon la mobilité des éléments
-N= mobile et peut être remobilisé à partir des tissus agés sous forme d’AA
-Fe= n’est pas mobile et ne peut pas être remobilisé
éléments mobiles
-N
-K
-Mg
-P
-Cl
-Zn
-Mo
-Na
éléments non-mobile
-Ca
-S (mobile sous forme de protéines)
-Fe
-B
-Cu
Les éléments minéraux sont distribués dans la plante en suivant ___
le flux de masse de l’eau
transporteurs et absorption de minéraux au niveau cellulaire
-les minéraux sont transportés dans les plantes par des protéines saturables et spécifiques
-pour un minéral donnée il y a souvent plus d’un transporteur
0il y a une famille de transporteur qiu assurent la distribution de chaque nutriment dans différentes partie de la plante
transport passif
transport à travers la membrane en suivant un gradient descendant électrochimique ou de concentration
transport actif
-le transport à travers la membrane va à l’encontre d’un gradient de concentration
-nécessite ATP
fonctionnement du transport passif
-différence de concentration de part et d’autre de la membrane est responsable du transport de K par ce transporteur de type passif
-le transporteur se charge, change de conformation et relâche son substrat de l’autre côté de la membrane
fonctionnement du transport actif primaire
-utilise directement l’énergie de l’ATP
-couplage direct entre hydrolyse d’ATP et activité de transport
-ex: pompes à protons
fonctionnement du transport actif secondaire
-uniporteur: une seule molécule est transportée
-symporteur: deux molécules différentes sont transportées dans la même direction
-antiporteur: deux molécules différentes sont transportées en directions opposées
-utilise de l’ATP de façon indirecte
exemple du transport du sulfate (similaire pour le nitrate)
-cotransporteur (3 H+ et 1 sulfate)
-établissement d’un gradient transmembranaire de protons est dû à l’ATPase de la membrane plasmique
Effet de l’environnement pauvre en nutriments
-l’évolution a doté certaines plantes de la capacité de se nourrir mieux dans des environnements pauvres: symbiose mycorhizienne, plantes carnivores
mycorhizes
-améliorent la nutrition phosphaté (et la prise d’eau) des plantes avec lesquelles elles sont associées
exemple de champignon mycorhiziens
-la plante fournit C (sucres) au champignon
-champignon alimente la plante en minéraux (P) et en eau
-cette association étend de beaucoup la zone d’acquisition de nutriments
ectomycorhize et endomycorhize
-endo= pénèetre la cellule végétale
-ecto: séparation entre les individus, principalement chez les arbres
intéractions plante-champignons mycorhizien-sol
-prise de phosphate
-la prise de P dans le sol épuise le phosphate à proximité de la racine
-les champignons mycorhiziens étendent grandement le volume de sol pour rechercher du P
-le résultat est une meilleur conservation des nutriments du sol et une meilleure nutrition pour la plante
adaptations liées à la nutrition azoté
-nitrate et ammonium sont assimilés par les plantes
-les plantes consomment beaucoup de pouvoir réducteur pour réduire le nitrate et l’ammonium
-l’azote est un des nutriments les plus limitants pour les plantes
plantes carnivores et nutrition azotées
-dans les environnements pauvres en N
-utilisent de l’azote d’origine animale
-feuilles modifiées en pièges
-ces feuilles sécrèetent des enzymes capables de digérer leurs ‘‘proies’’
rhizobium
-bactérie du sol qui fixe l’azote atmosphérique
-utilisé par plusieurs espèces de légumineuses
-présence de nodule sur les racines de plantes symbiotiques
-c’est dans ces nodules que s’effectue la fixation de l’azote atmosphérique
exemple de nodulation chez el pois
- sécrétion de flavonoïde par les poils racinaires en croissance
2.flavonoïdes attirent les rhizobium compatible et stimule la production de facteur nod chez les bactéries - poil racinaire se courbe et englobe les bactéries dans une poche formée sur le crochet
- division cellulaire du cortex
- formation du canal infectieux
- canal infectieux croît vers le pré-nodule
- les rhizobium envahissent le nodule et se différencient en bactérioïdes
- maturation du nodule
- nodule mature fixant l’azote
échange de nutriments entre pois et rhizobium
-plante vers bactérie: C, énergie (sucre), environnement sans O2
-bactérie vers plantes: NH4
nitrogénase
-réduction de N2 en NH3
-consommation d’ATP
-se comporte comme une chaîne de transport d’électrons
-utilise la ferrédoxine et contient une protéine avec un atome de Fer et un autre avec Mo et Fe
-conversion d’azote atmosphérique en 2 molécules de NH3 par la nitrogénase
-réaction aussi 16 ATP au total pour 1 N2 et produit H2
facteur qui affecte la fixation de l’azote
-présence de NO3 dans le sol diminue la fixation de N2: inhibe l’infection des racines par rhizobium, inhibe croissance des nodules, inhibe activité de la nitrogénase
-nitrogénase est inhibée par l’O2 atmosphérique
-lors
