Cours la microbiologie du sol

Cours la microbiologie du sol, tutoriel micro-organismes du sol et les grands cycles biologiques document PDF.

On connaît actuellement plus de 70 espèces de bactéries méthanogènes appartenant à près de 20 genres (Tableau 10.2). Leur morphologie est très variée: bacilles de taille et forme variables, cocci, spirilles, filaments et sarcines. Methanosarcina présente, par exemple, une forme si spécifique qu’une simple observation microscopique suffit à la mettre en évidence.
Les méthanogènes présentent un spectre nutritionnel très limité (Tableau 10.3 a et b).
La réduction du CO2 en CH4 en présence d’H (hydrogénotrophie) est, quantitativement, la réaction de formation du méthane la plus importante; c’est égalemnt la plus énergétique.
Le formate est converti en méthane par de nombreuses méthanogènes hydrogénotrophes.
Le méthanol qui est un produit commun de la dégradation des pectines et des méthylamines, est utilisé par les méthylotrophes. Bien qu’environ 70% du méthane provienne de l’acétate, peu d’espèces méthanogènes capables d’utiliser ce substrat (acétoclastes) ont été isolées jusqu’à présent.
Le mélange H2-CO et l’acétate sont les produits ultimes les plus courants de l’acidogénèse. Ces deux substrats ont des potentiels énergétiques très différents: la réaction de méthanogénèse à partir de CO2+H22 est quatre fois plus énergétique que celle à partir de l’acétate. Ceci explique la différence de temps de division sur les deux substrats (quelques heures à partir de H2+CO et plusieurs jours à partir de l’acétate), et le fait que la majorité des méthanogènes connues aient été isolées sur H
Méthanotrophie
Il existe deux formes d’oxydation du CH42  dans les sols. La première, dite de forte affinité, a lieu à des concentrations en CH voisines de celles de l’atmosphère. Elle est apparemment ubiquiste dans les sols oxiques n’ayant pas été exposés à de fortes concentrations de NH44+ . Cette activité est faible et s’exprime en g CH4 ha-1 jour-1. Les populations bactériennes responsables ne sont pas identifiées .
La seconde forme d’oxydation, dite de faible affinité, a lieu à des concentrations en CH supérieures à un seuil de 11- 40 ppm. Elle est le propre des bactéries dites méthanotrophes dans les sols dont le pH est supérieur à 4,4 et qui utilisent le CH comme seule source de C et d’énergie.
La disponibilité en O24 est le facteur limitant leur activité. Dans les sols submergés, les méthanotrophes se développent dans l’horizon oxydé du sol, dans la rhizosphère aérobie des plantes à aérenchyme , à l’intérieur des racines et à la base des tiges des plantes aquatiques dont le riz. La méthanotrophie de faible affinité se développe in situ dans les sols méthanogènes (rizières, tourbières, décharges..) où la concentration du CH dans l’eau intersticielle ou dans l’atmosphère des zones aérobies (premiers centimètres du sol) est supérieure au seuil de 11- 40 ppm. Cette activité se développe également dans les sols oxiques incubés sous une atmosphère artificiellement enrichie en CH44. Les activités méthanotrophes de faible affinité portent sur des concentrations en CH trés supérieures à la concentration atmosphérique, sont élevées et s’expriment en kg CH
Relations entre méthanogènes et méthanotrophes
Méthanogènes et méthanotrophes sont ubiquistes dans les sols de rizière et probablement dans la majorité des sols. Leurs populations se maintiennent en conditions défavorables, lors d’à-secs pour les méthanogènes anaérobies et lors de submersions pour les méthanotrophes aérobies. Méthanogénes et méthanotrophes coexistent dans les rizières où leurs densités sont corrélées. Les densités des méthanotrophes cultivables et la méthanotrophie potentielle sont généralement supérieures aux densités de méthanogènes cultivables et à la méthanogènèse potentielle.
Dans les sols submergés (rizières et marécages), un trés fort pourcentage du CH produit dans les zones anaérobies est réoxydé dans les zones aérobies et les variations d’émission sont attribuées majoritairement aux variations de méthanotrophie . Dans les rizières, suivant la période du cycle cultural et les conditions d’irrigation, entre 0 et 97% du CH produit est réoxydé par les méthanotrophes. L’oxydation rhizosphérique est quantitativement la plus importante et varie selon le stade de développement du riz. Environ 80 à 90% du CH4 diffusant à travers l’interface oxydé sol-eau est consommé par les méthanotrophes. Au moment des pics de production et sous irrigation continue, environ 70 % du CH4 produit est oxydé.
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Résumé sur microbiologie du sol

1. INTRODUCTION
1.1. DÉFINITION DE LA MICROBIOLOGIE DU SOL
1.2. CARACTÉRISTIQUES DE LA MICROBIOLOGIE DU SOL
1.3. RELATIONS AVEC LES AUTRES DISCIPLINES SCIENTIFIQUES
1.4. LES OBJECTIFS DE LA MICROBIOLOGIE DU SOL
2. LES GRANDS GROUPES DE MICROORGANISMES DU SOL ET LEUR RÔLE
2.1. VIRUS
2.2. PROCARYOTES
2.2.1. Procaryotes photosynthétiques
2.2.1.1. Les cyanobactéries
2.2.1.2. Les bactéries rouges et vertes
2.2.2. Bactéries non photosynthétiques
2.2.3. Actinomycètes
2.2.3.1. Taxonomie des Actinomycetes
2.2.3.1. 1. Mycobactériacées
2.2.3.1.2. Actinomycétacées (ou Proactinomycètes)
2.2.3.1.3. Streptomycetacees
2.2.3.1.4. Actinoplanacées
2.2.3.2. Rôle des Actinomycètes dans le sol
2.3. CHAMPIGNONS
2.3.1. Moisissures à plasmodium
2.3.1.1. Acrasiomycètes
2.3.1.2. Myxomycètes
2.3.2. Champignons flagellés
2.3.2.1. Oomycètes
2.3.2.2. Chytridomycètes
2.3.3. Zygomycètes
2.3.4. Champignons supérieurs
2.3.4.1. Ascomycètes
2.3.4.2. Basidiomycètes
2.3.5. Champignons imparfaits (Fungi imperfecti, Deutéromycètes)
2.3.6. Rôle des champignons dans les sols
2.4. ALGUES
2.4.1. Taxonomie
2.4.2. Rôle dans les sols
2.5. PROTOZOAIRES
2.5.1. Taxonomie des protozoaire
2.5.2. Distribution et densité dans les sols
2.5.3. Rôle dans le sol
2.6. LES GRANDS GROUPES NUTRITIONNELS MICROBIENS
2.7. LES GRANDS GROUPES FONCTIONNELS DE MICROORGANISMES
2.8. IMPORTANCE RELATIVE DES DIFFÉRENTS GROUPES MICROBIENS
3. LE SOL EN TANT QU’HABITAT POUR LES MICROORGANISMES
3.1. INTRODUCTION
3.2. LES COMPOSANTS DU SOL
3.2.1. Composants minéraux
3.2.2. Eau du sol
3.2.3. Gaz du sol
3.2.4. Matière organique
3.3. PROFIL PÉDOLOGIQUE ET MACROENVIRONNEMENTS
3.4. MICROENVIRONNEMENTS ET ACTION SUR L’ACTIVITÉ DES MICROORGANISMES
3.4.1. Interactions au niveau colloïdal
3.4.1.1. Charge des particules
3.4.1.2. Interactions entre particules chargées (particules colloïdales minérales et bactéries)
3.4.1.3. Interactions entre bactéries et surfaces chargées
3.4.1.4. Interactions entre bactéries et argiles
3.4.1.4.1. Mécanismes de l’adhésion
3.4.1.4.2. Formation du complexe argile-bactérie
3.4.1.4.3. Formation d’autres types d’associations
3.4.2. Influence de l’absorption sur le métabolisme des microorganismes
3.4.2.1. Influence d’une surface chargée sur l’activité des bactéries
3.4.2.2. Inactivation des enzymes par les surfaces chargées
3.4.2.3. Effet de masque par des particules solides
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