5 exemples de respiration anaérobie

La respiration anaérobie est le processus respiratoire par lequel différents micro-organismes obtiennent de l'énergie et métabolisent les composés organiques en l'absence d'oxygène moléculaire.

Dans la respiration aérobie, l'oxygène agit comme un récepteur d'électrons à la fin de la chaîne de transport des électrons. Cette chaîne est le processus par lequel les cellules peuvent générer de l'énergie.

Les organismes qui pratiquent la respiration anaérobie, principalement les organismes procaryotes, remplacent l'oxygène par d'autres composés qui agissent comme accepteurs finaux dans la chaîne de transport des électrons.

Ne pas confondre la respiration anaérobie avec les processus de fermentation. Dans ce dernier cas, l'accepteur d'électrons finit par être une molécule organique qui n'est pas complètement réduite et il n'y a pas de chaîne de transport d'électrons comme dans les processus respiratoires.

Dans la respiration anaérobie, les accepteurs d'électrons à la fin de la chaîne de transport d'électrons peuvent être des composés tels que le soufre, les sulfates, les nitrates et le dioxyde de carbone, entre autres.

Quelques exemples de respiration anaérobie

Utilisation de nitrates comme accepteur d'électrons

Quelques organismes du genre Geobacter, comme G. metallireducens et G. sulphurringucens ils peuvent utiliser des substances humiques comme donneurs d’électrons et utiliser le nitrate et / ou le fumarate comme accepteurs d’électrons.

En général, les organismes qui effectuent ce processus réduisent les nitrates (No₃^-) aux nitrites (non₂^-) au moyen de l'enzyme nitrate réductase.

À leur tour, les nitrites peuvent être utilisés comme accepteurs d’électrons par d’autres organismes.

Sulfate comme accepteur d'électrons

Desulfovibrio desulfuricans c'est une bactérie sulfatée réductrice. Ce type de bactérie utilise le sulfate comme accepteur final d'électrons. Certaines espèces du genre Clostridium utilisent également des sulfates de cette manière.

L'utilisation de sulfates (SO₄^2-) comme accepteur d’électrons se termine par la production d’ions sulfite (S^2-) ou sulfite d’hydrogène (H₂S).

Dans les dépôts de sulfures, de sol et d'eau douce, il est courant de trouver des bactéries qui utilisent les sulfates comme accepteur d'électrons.

Dioxyde de carbone comme accepteur d'électrons

De nombreux organismes méthanogènes, c'est-à-dire responsables de la production de méthane, utilisent le dioxyde de carbone comme accepteur d'électrons.

Les bactéries du genre appartiennent à ce groupe Méthanobactérie, méthanocoque et Methanosarcin, entre autres.

Il est courant de trouver des organismes méthanogènes qui utilisent le dioxyde de carbone comme accepteur d'électrons dans les systèmes de traitement de l'eau anaérobies industriels.

Dans ces systèmes, les organismes qui utilisent le sulfate comme accepteur d'électrons sont également courants.

Fer comme accepteur d'électrons

D'autres organismes peuvent utiliser l'ion ferrique comme accepteur d'électrons. Dans ce processus, l'ion ferrique (Fe³⁺) est réduit en ions ferreux (Fe²⁺).

Cette réduction est réalisée par l’enzyme réductase fer, présente dans des organismes tels que Geobacter metallireducens.

Organismes pouvant utiliser plusieurs accepteurs d'électrons

Les organismes vivants ont une grande capacité d'adaptation, ce qui a permis à beaucoup d'utiliser de multiples accepteurs d'électrons.

C'est le cas de Anaéromyxobacter Dehalogenans, une souche qui peut être utilisée comme accepteur d'électrons, des composés aussi différents que les nitrites, les nitrates, le fer, l'oxygène, le fumarate et même l'uranium.

Références

1. Gerardi M. (2003). La mycrobiologie des digesteurs anaérobies. John Wiley and Sons. New Jersey, États-Unis
2.  Lovley D. et al. Humics comme donneur d’électrons pour la respiration anaérobie. Microbiologie environnementale. 1999; 1 (1): 89-98
3. Seifriz W. Respiration anaérobie. Science, nouvelle série. 1945; 101 (2613): 88-89
4. Scott G. Respiration anaérobie contre fermentation. Science, nouvelle série. 1945; 101 (2632): 585-586
5. Wu Q. Sanford R. Löffler F. Réduction de l'uranium (VI) parAnaéromyxobacter Dehalogenans Souche 2CP-C. Microbiologie environnementale appliquée. 2006; 72 (5): 3608-3614.