header ads

Cours complet de Microbiologie II SVI S6 PDF - Métabolisme Microbien

Cours Microbiologie II SVI-6


Cours de module Microbiologie II – SVI S6 PDF
Faculté des sciences ¦ Département de Biologie
Pr. ABRINI Jamal

Lien de TÉLÉCHARGEMENT DU COURS PDF AU BAT DE LA PAGE
Cours + Exercices + Examens de Microbiologie SVI S6 PDF à télécharger 

Métabolisme Microbien
I. Production d’énergie
1. Introduction
Les micro-organismes sont capables d’effectuer une grande diversité de réactions biochimiques qui se traduisent par :
- la dégradation
- la transformation
- la production de substances organiques ou minérales
- et par la production de biomasse;
- Pour leur vie,
- leur développement
- et l’expression de leurs propriétés, les microorganismes ont besoin d’énergie et d’éléments nutritifs.
- Les réactions de synthèse sont des réactions endergoniques.

L’énergie nécessaire est tirée du milieu :
- soit directement sous forme d’énergie lumineuse
- soit indirectement sous forme d’énergie chimique par oxydation de substances minérales ou organiques.
Le catabolisme est l’ensemble des réactions qui permettent la récupération d’énergie biologiquement utilisable et la production de métabolites.
L’anabolisme est l’ensemble des réactions qui permettent les synthèses cellulaires à partir de métabolites de base issus du catabolisme et d’éléments du milieu.
Les produits libérés par le métabolisme microbien au cours d’une phase de croissance sont appelés métabolites primaires.
Le terme métabolite secondaire est utilisé dans le cas de produits spécifiques de l’anabolisme dont l’apparition n’est pas liée à la croissance.
C’est dans la phase catabolique que les microorganismes montrent leur diversité nutritionnelle.
La plupart des voies biosynthétiques des microorganismes ressemblent à leur équivalent chez les organismes supérieurs.
Le caractère unique du métabolisme microbien réside dans la diversité des sources à partir des quelles sont générés l’ATP et l’NADH.

2. Substrats ou sources d’énergie pour la respiration et substrats pour l’assimilation
Huit principaux types trophiques ont été définis chez les bactéries :
- les bactéries autotrophes: utilisent un composé inorganique comme source de   carbone
- les bactéries hétérotrophes: utilisent un composé organique comme source de   carbone
- les bactéries prototrophes: n’exigent pas l’apport de facteurs de croissance
- les bactéries auxotrophes: exigent l’apport de facteurs de croissance
- les bactéries phototrophes: utilisent comme source d’énergie la lumière
- les bactéries chimiotrophes: utilisent comme source d’énergie des composés organiques
- les bactéries lithotrophes: utilisent comme donneur d’électrons un composé inorganique
- les bactéries organotrophes: utilisent comme donneur d’électrons un composé organique

3. Production de l’énergie par les oxydations chimiques
3.1. Dégradation du glucose en pyruvate
Les microorganismes utilisent plusieurs voies métaboliques pour dégrader le glucose et d’autres sucres.
3.1.1. Glycolyse
C’est la voie la plus commune de dégradation du glucose en pyruvate.
On la trouve dans tous les groupes importants de microorganismes.
Elle fonctionne en présence ou en absence d’O2.


Il existe des alternatives à la glycolyse chez une grande variété de microorganismes aérobies ou anaérobies.
 Elles se caractérisent par le fait que le glucose est oxydé en acide phosphogluconique, préalablement au clivage de la molécule.
Ces voies sont empruntées soit de façon exclusive soit concurremment avec la glycolyse.
3.1.2. Voie des pentoses phosphates
Cette voie peut être utilisée en même temps que la glycolyse.
Elle opère soit en aérobiose, soit en anaérobiose.
Elle est importante dans la biosynthèse aussi bien que dans le catabolisme.
Elle joue un rôle fondamental chez des bactéries aérobies qui sont dépourvues de la voie de la glycolyse (Pseudomonas, Xanthomonas).

Figure2; le cycle oxydatif pentose phosphate. Le glucose est oxydés en 3 CO2 et glycéraldéhyde-3-phosphate
1Glucose-6-p + 6 NADP+ 3 H2OàGlycéraldehyde-3-P +3 CO2+6 NADPH +6 H+

3.1.3. Voie d’Entner-doudoroff

Figure3. Voie d’Entner Doudoroff
1.glucose-6-phosphate déshydrogénase ;
2.2,6-phosphogluconate déshydratase ;
3.KDPG aldolase

* La voie d’Entner-Doudoroff dégrade le glucose en pyruvate et produit
* 1 ATP,
* 1 NADH
* et 1 NADPH par glucose métabolisé.
* Les bactéries pour la plupart possèdent les voies de la glycolyse et les pentoses phosphates, mais quelques une utilisent la voie d’Entner-Doudoroff au lieu de la voie de la glycolyse.
* On trouve la voie d’Entner-Doudoroff chez les Pseudomonas, Rhizobium, Azotobacter, Agrobactérium et quelques autres bactéries Gram-.
* Chez les Pseudomonas, Cette voie est utilisée conjointement avec celle des pentoses phosphates.
* Zymomonas mobilis utilise cette voie pour la fermentation anaérobie du glucose.

3.2. Oxydation du pyruvate
* Le pyruvate est principalement oxydé en AcétylCoA.
* Le pyruvate est transformé en AcétylcoA par décarboxylation oxydative.
* La réaction est catalysé par plusieurs enzymes agissant de façon séquentielle dans un complexe multienzymatique : Pyruvate déshydrogenase.

Pyruvate + NAD + CoA à AcétylCoA + NADH2 + CO2

D’autres réactions d’oxydation de pyruvate ont été décrites chez les microorganismes :
* 1. Pyruvate + CoA + 2 Fd Acétyl CoA + 2 FdH + CO2
Catalysée par la pyruvate ferrédoxine oxydoréductase est rencontrée chez les Clostridium
* 2. Pyruvate + CoA  Acétyl CoA + Formate
Catalysée par la pyruvate formate lyase est rencontrée chez les entérobactéries.
* 3. Pyruvate  Acétaldehyde+ CO2
Catalysée par la pyruvate décarboxylase est rencontrée chez les levures et certaines bactéries
3.3. Oxydation de l’AcétylCoA
L’AcétylCoA provint du catabolisme de nombreux glucides, lipides et acides aminés.
AcétylCoA est le substrat du cycle des acides tricarboxyliques.



(TÉLÉCHARGER LE COURS COMPLET)


Partagez à vos camarades

Enregistrer un commentaire

0 Commentaires