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MCB 602 > Chapitre 9 > Flashcards

Chapitre 9 Flashcards

1
Q

En quoi consiste la fixation de l’azote (réaction)?

A

Réduction de l’azote atmosphérique (N2) en ammoniaque (NH3)

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2
Q

Quelles sont les 3 types de relation plantes-m.o. qui peuvent fixer l’azote? Nommer le genre.

A

-Symbiose: M.o. à l’intérieur de la racine, C de l’hôte. Rhizobium
-Association: M.o. dans la rhizosphère, C vient des exsudats racinaires. Azospirillum
-Libre: m.o. ne sont pas associés, procure son C à partir de la matière en décomposition
Rhodospirillum, Azotobacter, Klebsiella, Clostridium et Methanococcus

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3
Q

Quelles sont les 3 prot principales de la nitrogénase?

A

Ferrodoxine
Dinitrogénase réductase (prot Fe)
Dinitrogénase (pro Mo-Fe)

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4
Q

À part N2, que peut réduire les nitrogénases?

A

Acétylène en éthylène

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5
Q

Chez Azotobacter, par quoi est remplacé le Mo de la dinitrogénase?

A

Vanadium

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6
Q

Quelle est la concentration optimale d’O2 pour la nitrogénase? pourquoi doit-elle être respectée?

A

1 à 6 um
Au-delà, l’activité nitrogénase est inhibée (fixation et synthèse de la nitro)

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7
Q

À quel endroit Rhizobium sp. et Bradyrhizobium sp. peuvent se transformer en bactéroïdes symbiotiques et fixateurs d’azote?

A

Dans les nodules radiculaires des légumineuses seulement

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8
Q

Quelles sont les étapes de formation des nodules par Rhizobium?

A

-Croisement des poils radiculaires et relâchement d’exsudats
-Attachement à la surface des poils radiculaires par les bactéries qi reconnaissent les lectines
-Excrétion de flavonoïdes par la plante = induction des gènes nod des bactéries = induction de formation des nodules
-Repliement des poils radiculaires. Production d’exosacc pour adhésion
-Digestion de la paroi cell par les bactéries
-Formation d’un tube infectieux jusqu’au cortex de la plante
-Division des cell du cortex = nodule
-Le tube infectieux se scelle pour éviter une nouvelle infection
-Bactéries quittent le tube et rentre dans les cellules, sous la paroi cell et poussent dans l’espace intracell, séparé du cytoplasme

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9
Q

Comment appelle-t-on la membrane formée lorsque la membrane plasmique entoure la bactérie?

A

Membrane péribactéroide (analogue à l’endocytose)

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10
Q

Pourquoi les bactéries ne se mélangent jamais au cytoplasme?

A

Parce qu’elles sont entourées par la membrane péribactéroide et n’y crée pas de brèche. Les échanges se font à travers celles-ci.

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11
Q

Que cause le changement de forme des bactéries en bactéroïdes?

A

-Augmentation de la taille
-Deviennent sous le contrôle de la plante
-Peuvent se retransformer en bâtonnets si redeviennent libres
-10 à 21 jours suivant la 1ere infection: Réduction du N2 en NH3 et NH4+ qui diffuse hors des bactéries pour être transformé en a.a. par la plante. Les plantes fournissent du C et de l’énergie en retour

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12
Q

Sous quelle forme les plantes fournissent du C à Rhizobium?

A

Acides organiques

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13
Q

L’O2 est essentielle pour les bactéries et la plante. Toutefois, au-dessus de 6 um, elle inhibe l’activité de la nitrogénase. Quelles sont les adaptations pour limiter la présence de l’O2?

A

-Endoderme des nodules ne permet pas la diffusion de l’O2
-l’O2 est lié par la leghémoglobine

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14
Q

Que permet la leghémoglobine?

A

Le transport de l’O2 dans les régions qui nécessitent la respiration en évitant les régions nitrogénase

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15
Q

Quels sont les critères pour la sélection des Rhizobium pour les applications industrielles?

A

-Spécificité pour le partenaire symbiotique
-Compétitif
-Efficace pour fixer l’azote
-Bonne croissance en culture

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16
Q

que contient le milieu de culture pour la production industrielle de Rhizobium?

A

Sucrose ou mannitol-glycérol (lent)
Extrait de levure, autolysats, azote inorganique
Facteurs de croissance: biotine, thiamine et pantothénate
Extrait de plante et de Fe
Riche en a.a.

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17
Q

Quels sont les paramètres de production de Rhizobium en fermenteur?

A

Batch ou continu
Aérobie
30C
Peu d’acidification, faiblement tamponné
Biomasse +/- important: ce qui compte c’est le pouvoir de fixation de N2!
72-120h (5*10^9)

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18
Q

Après la croissance, Rhizobium est incorporé à un support solide. donnez 2 exemples de supports.

A

Base de tourbe stérile
Boues déshydratées des eaux usées
Riche en nutriments et non toxique

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19
Q

Quelles sont les conditions pour avoir un bon support pour Rhizobium?

A

-Milieu avec une bonne rétention d’eau et une bonne adhérence aux semences
-Doit être facilement pulvérisable
-Disponibilité et coût modéré

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20
Q

Quelles sont les 2 façon d’appliquer Rhizobium?

A

-Directement sur les semences: 72h à 28C puis séchage, moulange et emballage (pousse pendant 2-5 semaines), conserve à 4C 12 mois
-Directement dans le sol: sous forme granulaire ou liquide

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21
Q

Le genre Frankia appartient à quel groupe?

A

Actinomycètes

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22
Q

Comment s’appelle la symbiose mise en place par Frankia?

A

Symbiose actinorhizienne

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23
Q

Avec quel type de plante Frankia établit une symbiose?

A

Ligneuse

24
Q

Est-ce que Frankia établit des nodules?

A

Oui

25
Q

Est-ce que Frankia peut fixer l’azote en dehors des nodules?

A

Oui contrairement au Rhizobium

26
Q

Quel % de l’azote est fixé par Frankia?

A

25%

27
Q

Quels sont les rôles des bactéries libres fixatrices d’azote? Donner un example

A

Azotobacter sp.
-Fixent l’azote en NH3 et NH4+
-Production et exportation dans la cellule végétale d’hormones promotrices de croissance = augmente le développement des poils radiculaire et donc la capacité de la plante à absorber les nutriments

28
Q

Quel est l’avantage par Azotobacter de produire des hormones?

A

Permet d’établir une fixation associative duquel il tire des éléments nutritifs

29
Q

Quels sont les 2 types d’association de mycorhizes?

A

Ectomycorihzes: manchon externe
Endomycorhizes: Hyphe fongique pénètre l’intérieur des cellules corticales externes, à vésicule ou à arbuscule

30
Q

Que développe les champignons mychorhiziens et à quoi ça sert?

A

Vaste mycélium souterrain qui joue un rôle dans le transfert d’éléments nutritifs (phosphore) et d’eau vers la plante en échange des produits de photosynthèse

31
Q

Qu’est-ce qu’une association tripartites ou tétrapartites?

A

Lorsque la plante développe des relations avec 2 ou 3 types de m.o
Tri: Plante + endo ou ecto + Rhizobium
Tétra: Planto + ecto + endo + Frankia

32
Q

Est-ce qu’Agrobacterium fixe l’azote et frme des nodules?

A

non

33
Q

Quel est l’effet d’Agrobacterium lorsqu’il pénètre par les blessures?

A

Envahit les collets, racines et tiges
Cellule tumorale

34
Q

Qu’est-ce qui permet à Agrobacterium de produire des tumeurs?

A

Plasmide Ti qui s’insère dans le génome des cell végétales

35
Q

Quels sont les gènes codés par le plasmide Ti?

A

Hormone de croissance (cytokine et auxine)
Opine (dérivé d’a.a. pour la bactérie)

36
Q

Comment pouvons-nous utiliser le plasmides Ti à notre avantage?

A

On le modifie: garde les gènes de virulence + ajout de res à ATB
Transforme dans A. tumefciens
Infecte la plante
Sélection des plantes res

37
Q

Quels sont les phénotypes de plantes attribuables au plasmide Ti?

A

-Tolérance à un herbicide: baisse de sensibilité ou détoxification
-Tolérance aux insectes: toxine Bt de B. thuringensis
-Résistance virale: prot de surface

38
Q

Quels sont les carburants utiles produits par les m.o.?

A

Biodiesel
Éthanol
Méthane
Hydrogène

39
Q

pourquoi les m.o. photosynthétiques peuvent être utilisés comme fertilisant?

A

Parce qu’ils utilisent la lumière comme source d’énergie pour créer de la biomasse riche en lipide pouvant être consommé ou utilisé comme fertilisant

H20 + CO2 +lumère = biomasse +
O2

40
Q

Quelles sont les caractéristiques des photobioréacteurs?

A

-Large surface éclairée
-Écoulement avec haute trubulence
- Bonne Densité cellulaire
-Absorption de la lumière
-Dispersion des cellules
-Inclinaison du photobioréacteur

41
Q

Pourquoi la turbulence des bioréacteurs est importante?

A

-Empêcher les cellules d’être cachées au fond ou trop exposée
-Facilite le transfert des gaz, substrats et déchets

42
Q

Le degré de turbulence est proportionnel à …1… et inversement proportionnel à …2…

A

1: la vitesse d’écoulement du liquide et le diamètre du canal
2: la viscosité du liquide

43
Q

Par quoi est exprimé le degré de turbulence?

A

le nombre de Reynolds
Turbulence partielle : 2000
Turbulence complète : 4000

44
Q

Que permet la bonne densité cellulaire en photobioréacteurs?

A

Augmentte physiquement les chances de contact entre cellule et photon

45
Q

Quelle est la quantité idéal de pigment pour l’absorption de la lumière? Pourquoi?

A

Modéré
Permet de capter et laisser passer
La cellule a le temps de faire l’anabolisme

46
Q

Quel genre a des chloroplastes capables de produire l’O2 et l’H2?

A

Chlorella

47
Q

Quel est le donneur d’électron pour la production de H2 des chloroplastes?

A

Eau

48
Q

Qu’est-ce qui complique la production d’H2 par les chloroplastes?

A

Doit opérer in vitro = instable donc dure seulement quelques heures

49
Q

Quels sont les substrats pour la bioproduction d’éthanol?
Par quel m.o.?

A

Substrats agricoles de faible coûts et haute teneur en amidon comme la mélasse
Par les levures (saccharomyces et kluyveromyces)

50
Q

Concentration d’EtOH finale obtenue en fermentation discontinue?

A

6-12%

51
Q

Quelle est la conséquences d’une quantité de carbohydrates trop élevée lors de la production d’éthanol?

A

Inhibe la croissance pcq pression osmotique trop forte

52
Q

Quels sont les 2 systèmes pouvant être utilisé pour faire passer la production d’EtOH de 1 g/L/h à 10 g/L/h?

A

-Système de recyclage en batch: réutilise les cellules
-Culture continue avec chemostat: substrat continuellement ajouté et éthanol retiré, volume constant, production d’éthanol proportionnelle au taux de dilution

53
Q

Quel est le principe de production d’électricité à partir de carburant cellulaires?

A

2 électrodes placés dans une substance électrolyte et séparées par une membrane d’échange d’ions

54
Q

Pour la génération d’électricité à partir d’H2 ou méthanol:
l’H2 rentre dans … qui est recouverte de … et l’O2 dans … qui est recouverte de …

A

H2: anode, enzymes hydrogénases ou méthanol DH (formate)
O2: cathode, laccases

55
Q

Pour la génération d’électricité à partir d’H2 ou méthanol, ques se passe-t-il une fois le H2 entré dans l’anode?

A

-H2 en H+ + électron par l’hydrogénase
-Entre dans la cathode: H+ et é + O2 = H2O
-Les cellules immobilisées produisent de l’électricité

56
Q

Quelles sont les m.o. qui peuvent faire de l’électricité?

A

Anabaena variabilis (lumière)
Proteus vulgaricus (glucose)

57
Q

Pour la génération d’électricité à partir d’H2 ou méthanol
1. Nommer un avantage
2. Un désavantage

A
  1. H2 ne brûle pas = pas de polluant de combustion
  2. Production d’énergie à petite échelle

MCB 602 (9 decks)

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