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[Sommaire du dossier]

0. Introduction

1. Entrée de NH3/NH4+

2. Entrée de NO3-

3. Entrée de N₂

4. Bibliographie

JF Perrin mise à jour nov.2004/2019
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Assimilation de l'azote sous forme nitrate NO₃^-

Sommaire de la page et liens vers les paragraphes cités.
1. "Principe" fondamental	2. Nitrate réduction assimilatrice

1. "Principe" fondamental

Les nitrates représentent une forme très classique de l'azote minéral dans les sols, les milieux aquatiques ...

La forme minérale de l'azote qui peut être assimilée est la forme ammoniacale (NH₃/NH₄⁺), ce qui signifie en pratique que l'utilisation des nitrates comme source d'N pour la biosynthèse de matière organique azotée va passer par leur réduction en azote ammoniacal. Et c'est cet azote ammoniacal ainsi généré (couple NH₃/NH₄⁺)qui sera assimilé sous forme organique selon les réactions exposée dans les pages concernant l'incorporation de l'azote ammoniacal.

La réaction de réduction des nitrates en ammonium correspond à la 1/2 équation redox suivante :

NO₃^-  +  10 H⁺  +   8 e^-  --------->  NH₄⁺  +   3 H₂O

Cette capacité de réduction n'existe que chez les végétaux et certains procaryotes. Et en fait on rencontre 2 types de réduction des nitrates dans la nature :

• Les réductions dissimilatrices. L'ion nitrate se comporte alors en accepteur final des électrons de respirations anaérobies. La fonction est énergétique (voir par exemple http://www.perrin33.com/microbiologie/metabolismes/respirations_3.php). Et en théorie, les produits de réduction obtenus (nitrites, oxyde nitreux N₂O et diazote classiquement, mais aussi azote ammoniacal parfois) ne sont pas assimilés. Mais ...il arrive que la respiration nitrate avec son produit de réduction nitrite puisse être un bon départ pour une réduction assimilatrice en ammonium (par exemple chez E. coli cutivé en anaérobiose sur milieu avec nitrates comme source unique d'azote, le nitrite produit par l'activité nitrate réductase respiratoire sera utilisé par la nitrite réductase cytoplasmique assimilatrice)... Parfois la nature peut faire d'une pierre deux coups.
• Les réductions assimilatrices sensus stricto. L'ion nitrate est réduit en ammonium par une voie métabolique assimilatrice. L'ammonium sera incorporé principalement par la voie glutamine synthérase / GOGAT (cf. pages entrée azote ammoniacal).

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2. Nitrate réduction assimilatrice

La réduction assimilatrice est toujours réalisée en 2 temps :

• temps 1 : activité nitrate réductase : NO₃^-  +   2 H⁺  +   2 e^-  --------->  NO₂^-  +    H₂O
• temps 2 : activité nitrite réductase : NO₂^-  +   8 H⁺  +   6 e^-  --------->  NH₄⁺  +    2 H₂O

Les nitrate réductases à fonction assimilatrice sont des enzymes cytoplasmiques (à la différence des complexes cytochromiques membranaires à fonction respiratoire d'accepteur terminal des électrons).

Les nitrites réductases assimilatrices referment classiquement le coenzyme FAD et des centres fer-soufre. Le donneur d'électrons pour la réduction des nitrites en ammonium est NADH oou NADPH.

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