Concept 27.3 1BIOS01
=Comment se reflète la variation génétique au sein de la population de procaryotes ? = La variation génétique se reflète dans leurs nombreuses adaptations nutritionnelles avec leur mode d'obtention de l'énergie et du carbone nécessaire pour créer des molécules organiques pour les cellules.
Comment peut-on classer les procaryotes ?
On peut classer les procaryotes en fonction de leur mode de nutrition, c'est-à-dire, selon leur façon d'obtenir l'énergie et le carbone qui leur sont nécessaires. Il existe quatres grandes catégories de modes de nutrition. Il y a les photoautotrophes, les chimioautotrophes, les photohétérotrophes et les chimiohétérotrophes.
Quelles sont les principales différences entre les procaryotes et les eucaryotes ?
Les procaryotes ont en général une diversité nutritionnelle plus grande que celle des eucaryotes. Effectivement tous les types de nutrition observés chez ces derniers existent chez les procaryotes, qui présentent en plus des modes de nutrition qui leur sont propres. Les procaryotes ont également un vaste éventail d'adaptations métaboliques, beaucoup plus grand que celui observé chez les eucaryotes. Par exemple, les espèces phototrophes utilisent la lumière comme source d'énergie alors que les espèces chimiotrophes utilisent les substances chimiques de leur milieux. De plus contrairement aux eucaryotes, les procaryotes peuvent métaboliser l'azote sous de nombreuses formes.
Quelles sont les quatre grandes catégories de mode de nutrition chez les organismes procaryotes ?
Les quatre grandes catégories sont les Photoautotrophes, et les Chimio-autotrophes qui sont regroupés chez les autotrophes. Il y a aussi les Photohétérotrophes, et les Chimio-hétérotrophes qui sont regroupés chez les hétérotrophes.
Les Photoautotrophes
Les photoautotrophes ont comme source d'énergie la lumière et leur source de carbone est le CO₂, Le HCO3- et d'autre composé apparenté. Les types d'organismes qui sont photoautotrophes sont les procaryotes photosynthétiques, les végétaux en général et certains protistes.
Les Chimio-autotrophes
Les chimio-autotrophes ont comme source d'énergie les substances chimiques inorganiques, à savoir les molécules d'H₂S, de NH3 ou de Fe2+ et ont comme sources de carbone le CO₂, Le HCO3- et d'autre composé apparenté. Les types d'organismes qui sont chimio-autotrophes sont certains procaryotes.
Les Photohétérotrophes
Les Photohétérotrophes ont comme source d'énergie la lumière puis comme source de carbone les composés organiques. Les types d'organismes qui sont photohétérotrophes sont certains procaryotes aquatiques halophiles.
Les Chimio-hétérotrophes
Les Chimio-hétérotrophes ont comme source d'énergie et de carbone, les composés organiques. Les types d'organismes qui sont chimio-hétérotrophes sont de nombreux organismes procaryotes, de nombreux protistes, les eumycètes ainsi que les animaux et certains végétaux.
Comment l'O₂ est-il utilisé par les organismes procaryotes ?
L'O₂ est utilisé par les aérobies stricts pour leur respiration cellulaire. Sans cela leur croissance est impossible.
À l'inverse, les anaérobies stricts ne survivent pas en présence d'O₂. Certains continuent de vivre seulement grâce à la fermentation, d'autres extraient l'énergie chimique avec la respiration cellulaire anaérobie. C'est un mécanisme utilisant comme accepteur final d'électrons une autre substance que l'oxygène, comme les ions nitrate (NO₃⁻) ou les ions sulfate (SO₄²-).
Les anaérobies facultatifs utilisent, s'ils en trouvent, de l'O₂. Sans quoi, ils peuvent aussi recourir à la fermentation dans un milieu anaérobie.
A quoi sert l'azote chez les procaryotes ?
L'azote est utilisé pour la production des acides aminés et des acides nucléiques.
Comment est utilisé l'azote chez les eucaryotes et les procaryotes ?
L'azote est aussi utilisé chez les organismes eucaryotes. Les organismes eucaryotes ne peuvent utiliser que certains composés tandis que les organismes procaryotes peuvent transformer de nombreuses formes d'azote par leur métabolisme. Par exemple certaines cyanobactéries et certaines méthanobactéries transforment la molécule d'azote atmosphérique (N2) en ammoniac (NH3) et tout le processus pour en arriver à ce résultat se nomme fixation de l'azote.
Quel effet important à la fixation de l'azote sur les organismes ?
La fixation de l'azote a de nombreux effets importants. Par exemple les procaryotes fixateurs d'azote peuvent augmenter l'azote disponible pour les végétaux et dans le cas d'un manque d'azote atmosphérique, les plantes pourront utiliser les composés azotés que les procaryotes ont produit à partir de l'ammoniac.
Quel avantage apporte la coopération métabolique aux cellules procaryotes?
La coopération métabolique permet aux cellules procaryotes de profiter de ressources de l'environnement dont elles ne pourraient pas bénéficier seules. Dans certains cas, la coopération se produit entre des cellules spécialisées appartenant à une colonie.
Où se déroule généralement cette coopération métabolique ?
Elle se déroule souvent dans les colonies entre les différentes espèces procaryotes et ces colonies qui sont appelées films biologiques, se déposent sur une surface.
Quels sont les rôles des cellules présentes dans les films biologiques ?
Les cellules ont pour rôle d'attirer les autres cellules proches d'elles en secrétant des molécules de signalisation pour pouvoir agrandir les colonies et elles ont aussi pour rôle de produire des polysaccharides et des protéines, car ces deux molécules produisent la capsule.
Quels sont les composants d'un filament ?
Généralement, ce sont des cellules effectuant seulement de la photosynthèse puis des cellules spécialisées que l'on nomme "hétérocystes", qui fixent l'azote.
Qu'est ce qui permet la restriction d'entrée de l'O₂ chez un hétérocyste ?
Les cellules photosynthétiques voisines produisent une paroi épaisse qui enveloppe l'hétérocyste, permettant de restreindre l'entrée d'O₂. Grâce à leurs jonctions intercellulaires, un échange d'azote avec du glucide se fait. L'azote fixé jusqu'aux cellules adjacentes est transporté, puis le glucide qu'elles ne peuvent fabriquer est échangé.
Comment les bactéries et les archées coexistent, s'utilisent mutuellement ?
Les bactéries et les archées peuvent absorber chacun du sulfate et du méthane, puis coexistent sur le plancher océanique sous forme d'agrégats sphériques. Les déchets des archées, particulièrement les composés organiques et l'hydrogène, sont utilisés par les bactéries qui en retour produisent pour ces dernières des composés du soufre. Les archées vont les utiliser comme oxydants lorsqu'elles métaboliseront du méthane en l'absence d'O₂.
Suite à cet échange, quelle est une des conséquences, du point de vue planétaire ?
Chaque année, environ 300 milliards de kilogrammes de méthane est utilisé par les archées, un gaz qui contribue fortement à l'effet de serre.
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