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JF Perrin mise à jour 2020
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Dans le cadre des cours et du travail des cours en ligne pour les étudiants du BTS biotechnologies, lycée St Louis de Bordeaux, ce paragraphe apparaîtra pour une première étape le jeudi 19/03 et pour une deuxième étape le jeudi 27 /03.
Dans le programme du BTS biotechnologies,on trouve : "Bactéries à respiration sulfate anaérobie. Bactéries acétogènes. Bactéries méthylotrophes. Bactéries méthanogènes. Les étudiants devront simplement pouvoir analyser un document présentant de tels métabolismes." Ceci vous donne l'esprit du travail à accomplir à partir de ce chapitre internet.
L'essentiel, de vive voix (spécial BTS Biotechnologies) :
Voici le résultat d’une expérience conduite sur des suspensions de bactéries méthanogènes du genre Methanosarcina cultivées en présence de dioxyde de carbone et de dihydrogène : l’addition d’un agent perméabilisant de la membrane aux protons comme le TCS (tétrachlorosalicylanilide) entraîne une diminution du contenu en ATP cellulaire et une augmentation de la production de méthane. Montrer comment ce résultat est en accord avec le schéma métabolique du document ci-dessus.
La même expérience est reconduite, mais en présence d’un agent perméabilisant de la membrane au sodium (type ETH157 : N,N’-dibenzyl-N,N’-diphenyl-1,2-phenylenedioxydiacetamide). L’addition entraîne une diminution du contenu en ATP cellulaire et un arrêt de la production de méthane. Quelle précision semble apporter cette expérience ?
Comparer le métabolisme méthanogène sur substrat dihydrogène aux métabolismes fermentatifs et respiratoires classiquement rencontrés chez les bactéries chimiotrophes. Une discussion précise à partir des termes fermentation et respiration est demandée. On peut travailler avec un tableau à 4 colonnes (Items de comparaison / Métha. / Resp. / Ferm.) et des lignes nommant chaque item en colonne et relevant les analogies et différences en colonnes 2,3 et 4.
De la même façon que la translocation membranaire de protons génère un gradient énergétique protonmoteur, la translocation d’ions sodium génère un gradient énergétique transmembranaire sodium-moteur. L’hypothèse de l’existence d’ATP synthases à sodium permettrait de concevoir un couplage entre l’exploitation d’un gradient sodium-moteur et la régénération d’ATP. De telles ATPsynthases n’existent pas. Mais, pour la réalisation d’un tel couplage, on peut aussi se passer de l’hypothèse de l’existence d’ATPsynthases à sodium et se contenter des seules ATP synthases à protons. Quelle activité membranaire est alors à supposer ?