COURS DE PHYSIOLOGIE VEGETALE

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1 COURS DE PHYSIOLOGIE VEGETALE
TD NUTRITION AZOTEE Prof. H. ZAID Mars, 2012

2 Le cycle de l’azote

3 Le cycle de l’azote Ammonification Nitrification Dénitrification Assimilation du nitrate Assimilation de l’ammonium Fixation de l’azote 3

4 Le cycle de l’azote (suite)
Ammonification Décomposition de la matière organique (animaux, végétaux) Obtention de l’ammoniac Agents responsables: Bactéries, Eucaryotes Devenir de l’ammoniac - Absorption par les Plantes - Dégagement dans l’atmosphère - Assimilation par les Micro-organismes - Fixation par les argiles ou la Mat. Org. - Nitrification 4

5 Nitrification Nitrosomonas NH4+ + 3/2O2 __________ NO2- + 2H+ + H20
DG’0 = -65 à -84 Kcal Nitrobacter  NO2- + 1/2O2 _______________ NO3- DG’0 = -17 à -19 Kcal 5

6 Conséquences agronomiques
Sol bien aéré Bonne réserve en eau Bonne température ambiante pH optimum entre 7 et 8 Conditions d’un sol fertile 6

7 Dénitrification NO NO NO N2O N2 7

8 Assimilation du nitrate
NR NO3- + 2H+ + 2e NO2- + H2O  NiR  NO2- + 6H+ + 6e NH3 + H2O +OH- ____________________________________ NO3- + 8H+ + 8e NH3 + 2H2O +OH- 8

9 Fixation de l’azote N2 N2H2 N2H4 2 NH3
Triple liaison difficile à casser N2 est une molécule inerte chimiquement Le fixation biologique de l’azote est l’œuvre de cellules procaryotes. 9

10 Les 3 paradoxes de la nutrition azotée !!
Le paradoxe 1 concerne l’azote atmosphérique N2 Le paradoxe 2 concerne l’azote minéral NO3 / NH4 Le paradoxe 3 concerne l’azote organique (plantes insectivores) 10

11 N2 (78% de l’atmosphère) non utilisable par les plantes
Le 1er paradoxe !! N2 (78% de l’atmosphère) non utilisable par les plantes CO2 (0,03 % de l’atmosphère) utilisable par toutes les plantes chlorophylliennes. 11

12 Le 2ème paradoxe !! Nutritions nitrique et ammoniacale
La nutrition ammoniacale épargne à la plante une dépense énergétique d’environ 15ATP par ion nitrate réduit (en ammoniac). On a pensé que cette épargne énergétique serait bénéfique à la plante. 12

13 Les résultats expérimentaux (comparaison des bilans des nutritions nitrique et ammoniacale) contredisent cette hypothèse. 13

14 Nécessité de neutralisation des ions OH-
Notion de « pH stat » Au niveau des racines, il y a expulsion des ions OH- dans la rhizosphère. Au niveau foliaire, les ions OH- produits provoquent une élévation pH cellulaire. Nécessité de neutralisation des ions OH- 14

15 Activation de la PEP Carboxylase. Formation d’OAA
Activation de la MDH (Malate Dehydrogenase). Formation de Malate Lorsque le pH baisse: Activation de l’EM (Enzyme Malique). Formation de Pyruvate 15

16 Relation Puits/Source
Le chloroplaste = organite source (lieu de synthèse de sucres et d’énergie) Le cytoplasme = milieu puits (lieu de consommation d’énergie) 16