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Un anaérobie ou organisme anaérobie est tout organisme dont le métabolisme redox ne dépend pas du dioxygène Anaérobie si
Anaérobique
Un anaérobie ou organisme anaérobie est tout organisme dont le métabolisme redox ne dépend pas du dioxygène. Anaérobie signifie « vivant, actif, survenant ou existant en l'absence du dioxygène », par opposition à aérobie qui signifie « vivant, actif ou se produisant uniquement en présence de dioxygène ».
Cet article ne cite pas suffisamment ses sources ().
Pour les articles homonymes, voir Anaérobie (homonymie).
Cela ne signifie pas que l'oxygène est absent des réactions chimiques. La dénitrification, par exemple, processus microbien de respiration anaérobie (respiration utilisant des accepteurs d'électrons autres que le dioxygène) utilise les ions nitrates comme accepteurs d'électrons. Ce phénomène biologique est opéré en milieu hypoxique ou anoxique, par des bactéries spécifiques qui satisfont leur besoin en oxydant par une désoxygénation des nitrates.
Dans la méthanogenèse microbienne, autre forme de respiration anaérobie (l'oxygène étant un inhibiteur de croissance chez les méthanogènes) l'accepteur final d'électrons est le carbone de petites molécules organiques. Les méthanogènes prospèrent habituellement dans les environnements dans lesquels tous les autres accepteurs d'électrons (comme l'oxygène, les nitrates, les sulfates, et fer trivalent) ont été épuisés. L'oxygène moléculaire, des nitrate, sulfate (en) (aussi manganèse (IV)) maintiennent tous le potentiel redox à des niveaux plus élevés. Dans cette dernière condition la production de méthane par les archées méthanogènes dans les marais par exemple peut être inhibée.
La condition anaérobie est selon l'ISO 6107-1:2004 le « descriptif d'une condition dans laquelle l'oxygène dissous, les nitrates et les nitrites sont absents ».
L'ensemble des conditions de vie des organismes vivants dans un milieu sans dioxygène est appelé anaérobiose.
Un digesteur produit du biogaz en anaérobie, un muscle a tout d'abord un fonctionnement anaérobie au début de l'excitation (fermentation lactique), un ferment transforme un sucre en alcool.
Organismes anaérobies
1: Les bactéries à aérobie obligatoire se rassemblent au niveau supérieur de l'éprouvette pour maximiser l'apport en dioxygène.
2: Celles à anaérobie obligatoire se tassent au fond de l'éprouvette pour éviter tout contact avec le dioxygène.
3: Pour celles du type aérobie facultative se rassemblent le plus souvent au bout supérieur de l'éprouvette, là où la respiration aérobie est la plus favorisée; mais comme l'absence de dioxygène ne les affecte pas, on peut observer aussi leur présence tout au long de l'éprouvette.
4: Les bactéries microaérophiles se regroupent dans la partie supérieure de l'éprouvette, à l'exception de l'extrémité car elles n'ont besoin que d'une concentration minime en dioxygène pour vivre.
5: Les bactéries anaérobies aérotolérantes se disposent de manière homogène dans l'éprouvette puisque le dioxygène n'a aucun effet sur elles.
On observe différents types d'organismes anaérobies :
- les anaérobies obligatoires qui meurent lorsqu'ils sont exposés à du dioxygène à teneur atmosphérique, et peuvent indifféremment utiliser la fermentation ou la respiration anaérobie (ex. : bactéries du genre Clostridium) ;
- les organismes à anaérobie facultative (dits aussi aéro-anaérobies) peuvent utiliser le dioxygène en présence dans le milieu de culture. En présence de dioxygène, ces organismes peuvent utiliser la respiration aérobie, alors que, en absence de dioxygène, une partie de ces organismes fermentent et la seconde effectue une respiration anaérobie ;
- les organismes aérotolérants peuvent survivre en présence de dioxygène, mais sont anaérobie par nature car ils n'utilisent pas le dioxygène comme accepteur final d'électrons : Ils utilisent exclusivement le mode fermentation ;
- les microaérophiles sont des organismes qui peuvent utiliser le dioxygène, mais dans des concentrations minimes (de l'ordre de la µmol); leur développement est inhibé dans les conditions normales de concentration en dioxygène (près de 200 µmol). Ainsi pour les anaérobes qui ne peuvent se développer qu'en présence de concentrations en dioxygène de l'ordre du nanomole. Le mode de respiration principal de ces organismes reste la respiration aérobie, même si une partie peut aussi utiliser la respiration anaérobie.
Équations réactionnelles
Plusieurs équations réactionnelles traduisent la fermentation anaérobie : Les organismes à fermentation anaérobie utilisent le plus souvent la fermentation lactique :
- C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi → 2 C3H6O3 + 2 ATP
où C6H12O6 est le glucose et C3H6O3 l'acide lactique.
Cette réaction libère approximativement 150 kJ par mol, qui est utilisée pour régénérer 2 ATP à partir de 2 ADP par molécule de glucose. Ceci représente seulement 5 % de l'énergie que peut fournir une molécule de glucose mise en jeu dans une respiration aérobie.
Les plantes, les levures et les bactéries utilisent généralement la fermentation alcoolique quand le dioxygène devient le réactif limitant :
- C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi → 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP
où C6H12O6 est le glucose et C2H5OH l'éthanol.
L'énergie libérée est de 180 kJ par mol qui est elle aussi utilisée pour régénérer 2 ATP à partir de 2 ADP par molécule de glucose.
Les bactéries anaérobies et archaea utilisent ces métabolismes parmi tant d'autres, dont on peut citer la fermentation à l'acide propanoïque, à l'acide butanoïque, au butane-diol, la fermentation à plusieurs acides (en : mixed acid fermentation), la fermentation de Stickland, l'acétogénèse ou encore la méthanogenèse.
Un certain nombre de bactéries anaérobies produisent des toxines (comme le tétanos ou la toxine botulique) qui sont potentiellement dangereuses pour les organismes, particulièrement les humains.
Les anaérobies obligatoires meurent en présence de dioxygène à cause de l'absence d'enzymes capables de catalyser la conversion de toxines créées dans leurs cellules du fait de la présence de dioxygène.
Notes et références
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Anaerobic organism » (voir la liste des auteurs).
- (en) K. A. Smith, « GREENHOUSE GAS EMISSIONS », dans Encyclopedia of Soils in the Environment, Elsevier, (ISBN 978-0-12-348530-4, DOI 10.1016/b0-12-348530-4/00094-1, lire en ligne), p. 145–153
- « ISO 6107-1:2004. Qualité de l'eau — Vocabulaire — Partie 1 », sur www.iso.org (consulté le )
Voir aussi
Articles connexes
- Aérobie
- Projets de réduction d'émissions
- Type énergétique
- Sous-marin anaérobie
- Fermentation
- Biogaz
*Digestion anaérobie
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Auteur: www.NiNa.Az
Date de publication:
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Un anaerobie ou organisme anaerobie est tout organisme dont le metabolisme redox ne depend pas du dioxygene Anaerobie signifie vivant actif survenant ou existant en l absence du dioxygene par opposition a aerobie qui signifie vivant actif ou se produisant uniquement en presence de dioxygene Si ce bandeau n est plus pertinent retirez le Cliquez ici pour en savoir plus Cet article ne cite pas suffisamment ses sources avril 2025 Pour les articles homonymes voir Anaerobie homonymie Schema presentant la corrosion dans des conditions anaerobies provoquees par des bacteries du genre Desulfovibrio Cela ne signifie pas que l oxygene est absent des reactions chimiques La denitrification par exemple processus microbien de respiration anaerobie respiration utilisant des accepteurs d electrons autres que le dioxygene utilise les ions nitrates comme accepteurs d electrons Ce phenomene biologique est opere en milieu hypoxique ou anoxique par des bacteries specifiques qui satisfont leur besoin en oxydant par une desoxygenation des nitrates Dans la methanogenese microbienne autre forme de respiration anaerobie l oxygene etant un inhibiteur de croissance chez les methanogenes l accepteur final d electrons est le carbone de petites molecules organiques Les methanogenes prosperent habituellement dans les environnements dans lesquels tous les autres accepteurs d electrons comme l oxygene les nitrates les sulfates et fer trivalent ont ete epuises L oxygene moleculaire des nitrate sulfate en aussi manganese IV maintiennent tous le potentiel redox a des niveaux plus eleves Dans cette derniere condition la production de methane par les archees methanogenes dans les marais par exemple peut etre inhibee La condition anaerobie est selon l ISO 6107 1 2004 le descriptif d une condition dans laquelle l oxygene dissous les nitrates et les nitrites sont absents L ensemble des conditions de vie des organismes vivants dans un milieu sans dioxygene est appele anaerobiose Un digesteur produit du biogaz en anaerobie un muscle a tout d abord un fonctionnement anaerobie au debut de l excitation fermentation lactique un ferment transforme un sucre en alcool Organismes anaerobiesLes bacteries du type aerobie et anaerobie peuvent etre identifiees en effectuant une culture en milieu aqueux 1 Les bacteries a aerobie obligatoire se rassemblent au niveau superieur de l eprouvette pour maximiser l apport en dioxygene 2 Celles a anaerobie obligatoire se tassent au fond de l eprouvette pour eviter tout contact avec le dioxygene 3 Pour celles du type aerobie facultative se rassemblent le plus souvent au bout superieur de l eprouvette la ou la respiration aerobie est la plus favorisee mais comme l absence de dioxygene ne les affecte pas on peut observer aussi leur presence tout au long de l eprouvette 4 Les bacteries microaerophiles se regroupent dans la partie superieure de l eprouvette a l exception de l extremite car elles n ont besoin que d une concentration minime en dioxygene pour vivre 5 Les bacteries anaerobies aerotolerantes se disposent de maniere homogene dans l eprouvette puisque le dioxygene n a aucun effet sur elles On observe differents types d organismes anaerobies les anaerobies obligatoires qui meurent lorsqu ils sont exposes a du dioxygene a teneur atmospherique et peuvent indifferemment utiliser la fermentation ou la respiration anaerobie ex bacteries du genre Clostridium les organismes a anaerobie facultative dits aussi aero anaerobies peuvent utiliser le dioxygene en presence dans le milieu de culture En presence de dioxygene ces organismes peuvent utiliser la respiration aerobie alors que en absence de dioxygene une partie de ces organismes fermentent et la seconde effectue une respiration anaerobie les organismes aerotolerants peuvent survivre en presence de dioxygene mais sont anaerobie par nature car ils n utilisent pas le dioxygene comme accepteur final d electrons Ils utilisent exclusivement le mode fermentation les microaerophiles sont des organismes qui peuvent utiliser le dioxygene mais dans des concentrations minimes de l ordre de la µmol leur developpement est inhibe dans les conditions normales de concentration en dioxygene pres de 200 µmol Ainsi pour les anaerobes qui ne peuvent se developper qu en presence de concentrations en dioxygene de l ordre du nanomole Le mode de respiration principal de ces organismes reste la respiration aerobie meme si une partie peut aussi utiliser la respiration anaerobie Equations reactionnellesPlusieurs equations reactionnelles traduisent la fermentation anaerobie Les organismes a fermentation anaerobie utilisent le plus souvent la fermentation lactique C6H12O6 2 ADP 2 Pi 2 C3H6O3 2 ATP ou C6H12O6 est le glucose et C3H6O3 l acide lactique Cette reaction libere approximativement 150 kJ par mol qui est utilisee pour regenerer 2 ATP a partir de 2 ADP par molecule de glucose Ceci represente seulement 5 de l energie que peut fournir une molecule de glucose mise en jeu dans une respiration aerobie Les plantes les levures et les bacteries utilisent generalement la fermentation alcoolique quand le dioxygene devient le reactif limitant C6H12O6 2 ADP 2 Pi 2 C2H5OH 2 CO2 2 ATP ou C6H12O6 est le glucose et C2H5OH l ethanol L energie liberee est de 180 kJ par mol qui est elle aussi utilisee pour regenerer 2 ATP a partir de 2 ADP par molecule de glucose Les bacteries anaerobies et archaea utilisent ces metabolismes parmi tant d autres dont on peut citer la fermentation a l acide propanoique a l acide butanoique au butane diol la fermentation a plusieurs acides en mixed acid fermentation la fermentation de Stickland l acetogenese ou encore la methanogenese Un certain nombre de bacteries anaerobies produisent des toxines comme le tetanos ou la toxine botulique qui sont potentiellement dangereuses pour les organismes particulierement les humains Les anaerobies obligatoires meurent en presence de dioxygene a cause de l absence d enzymes capables de catalyser la conversion de toxines creees dans leurs cellules du fait de la presence de dioxygene Notes et references en Cet article est partiellement ou en totalite issu de l article de Wikipedia en anglais intitule Anaerobic organism voir la liste des auteurs en K A Smith GREENHOUSE GAS EMISSIONS dans Encyclopedia of Soils in the Environment Elsevier 1er janvier 2005 ISBN 978 0 12 348530 4 DOI 10 1016 b0 12 348530 4 00094 1 lire en ligne p 145 153 ISO 6107 1 2004 Qualite de l eau Vocabulaire Partie 1 sur www iso org consulte le 17 fevrier 2021 Voir aussiSur les autres projets Wikimedia anaerobie sur le Wiktionnaire Articles connexes Aerobie Projets de reduction d emissions Type energetique Sous marin anaerobie Fermentation Biogaz Digestion anaerobie Portail de la biochimiePortail de la microbiologie