Chimiosynthèse

Définition

La chimiosynthèse est une synthèse directe, par certaines bactéries, des substances organiques dont elles ont besoin. La chimiosynthèse s'oppose à la photosynthèse effectuée grâce à la chlorophylle par les plantes chlorophylliennes.

Comparaison entre photosynthèse et chimiosynthèse :

La chimiosynthèse est illustrée ici par les microbes qui tirent leur énergie de différents produits chimiques contenus dans le fluide hydrothermal. Par exemple, certains obtiennent leur énergie en décomposant le sulfure d'hydrogène. Effectivement, la lumière du soleil n'atteint pas les communautés d'évent hydrothermal au fond de l'océan et il ne peut pas y avoir de photosynthèse. Ni les algues ni les microbes qui vivent autour des évents hydrothermaux ne mangent. Au lieu de cela, ils fabriquent leur propre nourriture.

Explications

La chimiosynthèse est la production d'un composé chimique plus complexe en combinant deux ou plusieurs entités chimiques ou précurseurs plus simples. Elle correspond à une formation/production de corps organiques réalisée notamment par les végétaux inférieurs sous l'effet d'une source d'énergie chimique. Elle complète la biosynthèse et la photosynthèse.

Ou autrement exprimé, elle qualifie précisément une synthèse de substances organiques en utilisant l'énergie tirée de l'oxydation de substances organiques (chimioorganotrophes) ou non (chimiolithotrophes).

Plus complètement, la chimiosynthèse consiste en la synthèse de l'ATP à partir de l'énergie qui est libérée dans les réactions de composés inorganiques réduits. Les organismes qui effectuent la chimiosynthèse sont appelés chimioautotrophes, chimiolitotrophes ou chimiosynthétiques, qui sont toutes des bactéries qui utilisent le dioxyde de carbone comme source de carbone dans un processus similaire au cycle de Calvin des plantes.

✅ La biosynthèse fait référence à la production d'un composé chimique complexe à partir de précurseurs plus simples dans un organisme vivant. Il s'agit généralement d'une enzyme qui catalysera la réaction). Il peut également avoir besoin d'une source d'énergie (par exemple ATP). Des exemples de biosynthèse comprennent la photosynthèse, la chimiosynthèse, la synthèse d'acides aminés, la synthèse d'acides nucléiques et la synthèse d'ATP.

La chimiosynthèse dépend de l'existence de potentiels chimiques importants, qui accompagnent des mélanges de substances non stables, qui apparaissent uniquement localement, où les processus géologiques les ont générés. Ainsi, les chaînes alimentaires complètes basent leur existence sur la production chimiosynthétique autour des émanations hydrothermales trouvées dans les crêtes océaniques, ainsi que dans les sédiments profonds.

De nombreuses bactéries au fond des océans utilisent la chimiosynthèse comme moyen de produire de l'énergie sans l'exigence de la lumière solaire, contrairement à la photosynthèse qui est inhibée dans cet habitat. Beaucoup de ces bactéries sont la source de base des aliments pour le reste des organismes au fond de l'océan, les comportements symbiotiques étant très fréquents.

Beaucoup des composés réduits utilisés par les bactéries, tels que NH₃ ou H₂S, sont des substances issues de la décomposition de la matière organique. Lorsqu'ils sont oxydés, ils les transforment en substances minérales, NO₃^- et SO₄^2-, respectivement, qui peuvent être absorbées par les plantes. Ces bactéries, par conséquent, ferment les cycles biogéochimiques, permettant la vie sur la planète.

⭐ La chimiosynthèse est une biosynthèse réalisée par des organismes vivants. C'est grâce à ce processus qu'un composé chimique plus complexe est produit. Il le fait souvent en combinant des entités chimiques ou des précurseurs plus simples. Des exemples de synthèse chimique, en particulier, incluent la synthèse organique et la synthèse de déshydratation.

Les chimioautotrophes, par exemple, sont des organismes qui effectuent la chimiosynthèse. Ils comprennent certains groupes de bactéries telles que les protéobactéries gamma oxydant le soufre, les protéobactéries epsilon et les bactéries neutrophiles oxydant le fer, et certaines archées telles que les archées méthanogènes. Certains eucaryotes forment une symbiose avec des bactéries qui peuvent fixer le dioxyde de carbone pour eux.

Par exemple, les vers tubicoles géants ont des bactéries dans leur trophosome qui peuvent produire des sucres et des acides aminés à partir du dioxyde de carbone avec du sulfure d'hydrogène comme source d'énergie. Cette forme de chimiosynthèse entraîne la formation de glucides ainsi que de globules solides de soufre.

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