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JF Perrin mise à jour 2020
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Les bactéries méthanogènes sont des archaebactéries anaérobies strictes qui présentent un métabolisme énergétique particulier caractérisé par la production de méthane .
Les méthanogènes sont des bactéries fondamentales comme point final des chaînes alimentaires anaérobies. Pour leur métabolisme énergétique elles utilisent les déchets ultimes des chaînes alimentaires anaérobies : le dihydrogène (H2) issu de nombreuses fermentations est leur source d'énergie (donneur d'électrons) et des déchets ultimes des chaînes de fermentations anaérobies que sont le dioxyde de carbone (CO2), le méthanol, le méthanal et l'acide méthanoïque (CH3OH, HCHO, HCOOH) sont les accepteurs terminaux des électrons. L'acide acétique (CH3-COOH), autre déchet ultime des fermentations est aussi utilisé à la fois comme donneur et accepteur des électrons.
Le produit terminal (déchet) du métabolisme énergétique des méthanogènes est le méthane (CH4).
Les méthanogènes sont carbone autotrophes (source de carbone = dioxyde de carbone/carbonates ; la fixation de CO2 est réalisée par une machinerie qui n'est pas de type cycle de Calvin).
A titre de culture générale.
Les méthanogènes sont des micro-organismes clés du rumen des ruminants, de l'appareil digestif des termites... On en trouve dans tous les environnements anaérobies. Le méthane est un gaz à effet de serre très important.
Le méthane est un gaz énergétique intéressant pour l'homme, on peut ainsi le produire dans des réacteurs anaérobies qui utilisent de la biomasse (déchets) comme matériel de départ. Dans un premier temps, les matières organiques complexes polysaccharidiques comme la cellulose, la pectine, la chitine, subissent des fermentations. Ces fermentations libèrent une grande variété de produits terminaux de fermentations (PTF) : acides organiques et alcools et CO2 et H2. Ces PTF sont parfois des substrats pour d'autres bactéries fermentaires. Viennent alors les fermentations acétogènes. On aboutit finalement à de l'acide acétique, des composés monocarbonés méthanol, méthanal, acide méthanoïque et bien évidemment du CO2 et H2. C'est désormais au tour des méthanogènes d'utiliser tout ça en produisant du méthane. Les bactéries acétogènes occupent un créneau intermédiaire dans les peuplements anaérobies entre les fermentants qui les précèdent et les méthanogènes, le troisième groupe d'anaérobies strictes qui leur succèdent.
Schéma issu de https://planet-terre.ens-lyon.fr/article/methanogenese.xml