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Microbiologie

Tout au long de l’histoire de la terre, le métabolisme microbien a été une force motrice derrière le développement et le maintien de la biosphère de la planète. Les organismes eucaryotes tels que les plantes et les animaux dépendent généralement de molécules organiques pour leur énergie, leur croissance et leur reproduction. Les procaryotes, quant à eux, peuvent métaboliser un large éventail de matières organiques et inorganiques, des molécules organiques complexes comme la cellulose aux molécules et ions inorganiques comme l’azote atmosphérique (N2), l’hydrogène moléculaire (H2), le sulfure (S2-), les ions manganèse (II) (Mn2+), le fer ferreux (Fe2+) et le fer ferrique (Fe3+), pour n’en citer que quelques-uns. En métabolisant ces substances, les microbes les transforment chimiquement en d’autres formes. Dans certains cas, le métabolisme microbien produit des substances chimiques qui peuvent être nocives pour d’autres organismes ; dans d’autres, il produit des substances qui sont essentielles au métabolisme et à la survie d’autres formes de vie (figure 1).

Voie d'eau orange et brune. Gros plan sur des racines portant de petits nodules.

Figure 1. Les procaryotes ont une grande diversité métabolique avec des conséquences importantes pour les autres formes de vie. Le drainage minier acide (à gauche) est un grave problème environnemental résultant de l’introduction d’eau et d’oxygène dans les bactéries sulfure-oxydantes pendant les processus miniers. Ces bactéries produisent de grandes quantités d’acide sulfurique en tant que sous-produit de leur métabolisme, ce qui crée un environnement à faible pH susceptible de tuer de nombreux animaux et plantes aquatiques. D’autre part, certains procaryotes sont essentiels à d’autres formes de vie. Les nodules racinaires de nombreuses plantes (à droite) abritent des bactéries fixatrices d’azote qui convertissent l’azote atmosphérique en ammoniac, fournissant ainsi une source d’azote utilisable pour ces plantes. (crédit à gauche : modification du travail de D. Hardesty, USGS Columbia Environment Research Center ; crédit à droite : modification du travail de Celmow SR, Clairmont L, Madsen LH et Guinel FC)

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