CHIMIOSYNTHÈSES

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Oxydation par les Bactéries chimiolithotrophes

Oxydation par les Bactéries chimiolithotrophes
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Réduction de l'anhydride carbonique et synthèse des glucides

Réduction de l'anhydride carbonique et synthèse des glucides
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Oxydation de l'ammoniac par Nitrosomonas europaea

Oxydation de l'ammoniac par Nitrosomonas europaea
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L'assimilation du carbone

Le mécanisme de la fixation et de la réduction du bioxyde de carbone par les bactéries chimiolithotrophes est très voisin du mécanisme réalisé par les végétaux à photosynthèse. Il a été étudié avec Thiobacillus denitrificans et un Hydrogenomonas, à l'aide de dioxyde de carbone enrichi en atomes radioactifs, 14CO2. La radioactivité du carbone permet de suivre les différentes étapes de son assimilation en étudiant la succession des composés qui apparaissent radioactifs au cours de durées progressives.

Ces étapes, catalysées par des enzymes selon le schéma ci-contre se présentent ainsi : un glucide à cinq atomes de carbone, le ribulose-bisphosphate fixe CO2 et se rompt en deux molécules de phosphoglycérate, corps à trois atomes de carbone. Ensuite intervient la réaction énergétiquement la plus importante : la réduction du phosphoglycérate en un glucide (triose). Cette réaction nécessite l'intervention d'un réducteur, transporteur d'électrons ou d'hydrogène, au rôle très général dans le métabolisme de tous les organismes vivants : le nicotinamide dinucléotide (NADH2 sous la forme réduite, NAD sous la forme oxydée) ou son phosphate (NADPH2). La réaction de réduction nécessite également l'intervention d'un transporteur d'énergie universel dans le monde vivant : l'adénosine triphosphate (ATP) qui la rend énergétiquement possible.

Réduction de l'anhydride carbonique et synthèse des glucides

Réduction de l'anhydride carbonique et synthèse des glucides

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Mécanisme de la réduction de l'anhydride carbonique et de la synthèse des glucides. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les molécules de triose formé ainsi peuvent suivre deux voies comparables à celles qui sont réalisées dans les végétaux chlorophylliens. Par une série de polymérisations et d'isomérisations, elles régénèrent le ribulose-bisphosphate, fixateur initial de CO2, assurant la poursuite de l'incorporation du carbone minéral dans des molécules organiques, au cours d'un véritable cycle réactionnel (cycle de Calvin, biochimiste contemporain, prix Nobel 1961).

L'excédent de glucides formés suit une autre voie aboutissant à l'accumulation de réserves par les cellules ou à la synthèse d'autres constituants protoplasmiques, après de nouvelles réductions en c [...]

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Écrit par :

  • : professeur honoraire à l'université de Paris-Sud, correspondant de l'Académie des sciences

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Pour citer l’article

Alexis MOYSE, « CHIMIOSYNTHÈSES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 21 septembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/chimiosyntheses/