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Symbiose Rhizobium-Légumineuse
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Qu'est ce qu'une symbiose ?
- Quels sont les processus permettant une coopération entre une bactérie et une plante?
- mutualisme
- Intérêts de cette coopération microorganisme- plante?
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Plan
I/ Infection des Légumineuses par Rhizobiums
II/ Action de la bactérie sur la plante
III/ Réaction : Symbiose
Conclusion
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a) Rhizobium
- différentes souches
- attirés par les flavonoïdes
- Ne transforme pas N2 quand il n'y a pas symbiose
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b) Les flavonoïdes
- Molécules sécrétées par les racines attirant Rhizobium
- Activation des gènes Nod
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c) Poils absorbants
- Rôle des lectines
- Entrée des bactéries dans le cortex racinaire
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a) Facteurs Nod
- Gènes Nod induisent des facteurs Nod - Formation de nodules chez la légumineuse
Essentials of Glycobiology Second Edition Chapter 37, Figure 4
Generic structure of a Nod factor
Essentials of Glycobiology Second Edition
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b) Formation de nodules
- cordon d'infection
- Nodulines
- nodules caulinaires
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Le nodule
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c) Léghémoglobine
Pubmed
- Synthèse impliquant hôte et symbiote- Grande similitude avec l'hémoglobine
- permet le fonctionnement de la nitrogénase
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d) Symbiosomes
Duke Biochemistry
- condition nécessaire pour transformer N2
- Bactéroides
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a) Intérêt de la structure
- Léghémoglobine : condition nécessaire de la fixation de N2 (nitrogénase)
- Niche écologique
- source azotée si sol pauvre
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b) La nitrogénase
Wikimedia commons
N2 + 8e- + 8H+ + 16ATP = 2 NH3 +H2 +16ADP +16Pi
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c) Echanges hôte-symbiote
- Plante: fournit des métabolites.. ATP
- Rhizobium: fournit NH3
- synthèse d'acides aminés
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d) Synthèse d'acides aminés
NH3 + Glut + ATP --> Glu + ADP + Pi
Glu + a-cétoglut + NADPH + H+ ---> 2 Glut + NADP+
- incorporation de NH3
- GS et GOGAT
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Mais...
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Conclusion
- très coûteux en ATP
- pas de synthèse de nitrogénase en présence d'ammoniac
- Rôle important des saccharides
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Applications
- Assolement triennal: enrichissement du sol
- Etendre la symbiose à d'autres espèces non-légumineuse
- Enjeux économiques: production d'azote comparé à la symbiose
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Bibliographie
- Pubmed
- Physiologie végétale 1 et 2 (DUNOD)
- bactéries et environnement (Jean Pelmont ,UJF)
- Biodégradations et métabolismes (UJF)