les chaines bioénergétiques microbiennes

Présentation au sujet: "les chaines bioénergétiques microbiennes"— Transcription de la présentation:

1 les chaines bioénergétiques microbiennes
(le Légo de la Bioénergétique ; première partie)

2 dG/dt ≤ 0 dG/dt = dH/dt – T.dS/dt ≤ 0

3 - + O2 donor bc acceptor dG/dt ≤ 0 dG/dt = dH/dt – T.dS/dt ≤ 0
Complex I bc oxidase + - O2 acceptor

4 Complex I bc oxidase

5 Complex I bc oxidase

6 bc côté “n” (procaryotes : cytoplasme)
côté “p” (procaryotes : périplasme) bc Complex I oxidase

7 bc Complex I oxidase

8 NAD+ NADH O2 H2O e- bc Complex I oxidase respiration aérobie

9 bc bc e- respiration aérobie respiration anaérobie dénitrification
NAD+ NADH O2 H2O e- bc Complex I oxidase respiration aérobie bc NO red déshydro NO3- NO2- NO N2O N2 respiration anaérobie dénitrification (e.g. Paracoccus denitrificans)

10  Kelly Goldlust bc bc Complexes Rieske/cytb (R/b) respiration aérobie
Complex I oxidase respiration aérobie bc NO red déshydro respiration anaérobie dénitrification (e.g. Paracoccus denitrificans)

11 bc bc respiration aérobie respiration anaérobie dénitrification
Complex I oxidase respiration aérobie bc NO red déshydro respiration anaérobie dénitrification (e.g. Paracoccus denitrificans)

12 (“cytochrome oxydase”)
O2-réductase (“cytochrome oxydase”) NO-réductase O2 4e- 4H+ 2 H2O 2 NO 2e- 2H+ N2O H2O

13 (e.g. certaines bactéries)
type “cbb3” (e.g. certaines bactéries) O2-réductase (“cytochrome oxydase”) type “aa3” (e.g. mitochondries)  Marie-Camille Pizay  Melvin Renault

14 bc bc respiration aérobie respiration anaérobie dénitrification
Complex I oxidase respiration aérobie bc NO red déshydro respiration anaérobie dénitrification (e.g. Paracoccus denitrificans)

15 nitrate réductase (Nar)

16 bc respiration anaérobie dénitrification (e.g. Paracoccus
NO red déshydro respiration anaérobie dénitrification (e.g. Paracoccus denitrificans)

17 bc formiate déshydrogenase (Fdh) respiration anaérobie E. coli
NO3- formiate déshydrogenase (Fdh) NO2- respiration anaérobie E. coli formiate nitrate réductase (Nar) CO2 bc NO red déshydro respiration anaérobie dénitrification (e.g. Paracoccus denitrificans)

18 Nar et Fdh font partie d’une grande superfamille d’enzymes
formiate déshydrogenase (Fdh) respiration anaérobie E. coli nitrate réductase (Nar) Nar et Fdh font partie d’une grande superfamille d’enzymes plus de détails au 3e topo (Barbara Schoepp-Cothenet)

19 donor + - O2 acceptor

20 + -

21 + -

22 bc bc oxydation aérobie du Fe2+ (Acidithiobacillus) oxydation aérobie
oxidase oxydation aérobie du Fe2+ (Acidithiobacillus) O2 H2O Fe2+ Fe3+ oxidase oxydation aérobie de l’arsénite (Wolinella) O2 H2O bc As3+ As5+ Knallgas (Ralstonia, Aquifex) bc oxidase H2O O2 H2 2H+ réduction du soufre par H2 (Wolinella, Thermus) H2S Poly-S H2 2H+

23 Evolution is a tinkerer

24 ??? toute vie dépend de tensions électrochimiques dG/dt ≤ 0
dG/dt = dH/dt – T.dS/dt ≤ 0 toute vie dépend de tensions électrochimiques ???

25 PSI PSII b6f bc e- “shéma en Z” e- photosynthèse oxygenique
NAD(P)+ NAD(P)H H2O O2 PSI PSII b6f photosynthèse oxygenique “shéma en Z” bc oxidase Complex I respiration aérobie NAD+ NADH O2 H2O e-

26 PSI PSII b6f RCI R/b RCII e- photosynthèse oxygenique photosynthèse
NAD(P)+ NAD(P)H H2O O2 PSI PSII b6f photosynthèse oxygenique R/b photosynthèse anoxygenique (e.g. Chlorobium) RCI NAD(P)+ NAD(P)H H2S, thiosulphate, etc. (e.g. Rhodobacter) RCII composés organiques ou soufrés

27  Béatrice Brice  Corentin Baussier

28 bricolage de chaînes à partir d’un nombre restraint d’enzymes de base
euh … + -

29  voir l’intervention de Simon Duval
2 interpretations : 1. différentes car très ancestrales (proches de l’émergence de la vie) 2. différentes car adaptations aux conditions extrêmes de pénurie d’énergie (les systèmes “classiques” ne pouvaient plus faire l’affaire ; innovations de novo de nouveaux types d’enzymes)  voir l’intervention de Simon Duval et le topo de Sarah Djermoun