CHIMIOSYNTHÈSES

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Oxydation par les Bactéries chimiolithotrophes

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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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Le rendement énergétique des chimiosynthèses

Le rendement énergétique le plus fréquemment déterminé concerne l'ensemble des synthèses réalisées par un organisme en croissance et non un processus de synthèse particulier.

Il peut être calculé de deux manières, selon que l'on considère les chaleurs de combustion (▵H) des constituants formés et des composés oxydés, ou les variations des enthalpies libres (▵G0) des réactions mises en jeu.

Dans le premier mode de calcul, il sera défini par le rapport :

(les unités sont exprimées en kcal ; 112 est la chaleur de combustion d'un atome-gramme de carbone réduit au niveau de réduction des glucides, valeur voisine de la chaleur de combustion, par atome-gramme de carbone, des organismes considérés).

Le second mode, établi d'après un même type de rapport, conduit à des valeurs un peu différentes, puisque le ▵G0 correspondant à la réduction d'une molécule-gramme de CO2 est de 116 kcal, correspondant à 485 kJ et que le ▵G0 de l'oxydation des composés oxydés diffère également de leur chaleur de combustion, la variation d'entropie qui accompagne les réactions n'étant pas nulle.

Les premiers calculs faits par Winogradsky, pour la croissance des Nitrosomonas et des Nitrobacter, d'après les mesures de chaleur de combustion, donnent des valeurs de 5 à 6 p. 100. Le deuxième mode de calcul indique des valeurs de 6 à 8 p. 100. Plus récemment, divers auteurs ont trouvé des rendements de 25 p. 100 et plus, pour des cultures très jeunes de Nitrosomonas et de Thiobacillus. Ce sont des optimums qui ne se maintiennent pas lorsque les cultures vieillissent.

Des valeurs comparables se retrouvent pour les bactéries hétérotrophes, avec les mêmes variations selon l'âge des cultures. Les calculs faits d'après les besoins énergétiques théoriques de la synthèse des seuls glucides conduisent à des valeurs plus élevées. Mais un organisme, même immobile en apparence, dépense pour l'absorption de ses aliments, ses excrétions, ses mouvements protoplasmiques, des quantités d'énergie difficiles à estimer qui entraînent une i [...]

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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/