Anaérobie
organisme vivant sans oxygène
From Wikipedia, the free encyclopedia
Un anaérobie ou organisme anaérobie est tout organisme dont le métabolisme redox ne dépend pas du dioxygène. En règle générale, un anaérobie vit en absence de d'oxygène mais certains peuvent se développer en aérobiose (Streptococcus par ex.). Anaérobie s'oppose à aérobie caractérisant des organismes vivant en présence de dioxygène.
Cet article ne cite pas suffisamment ses sources ().
Les organismes anaérobies strictes ou non n'utilisent pas, comme oxydant (ou accepteur terminal d'électrons), le dioxygène. Leur métabolisme énergétique est soit fermentaire, soit respiratoire avec utilisation d'oxydants minéraux (en général) comme les nitrates (dénitrification), les nitrites, le sulfate, le fer III ou le dioxyde de carbone (méthanogènes)…
La condition anaérobie est selon l'ISO 6107-1:2004[1] le « descriptif d'une condition dans laquelle l'oxygène dissous, les nitrates et les nitrites sont absents ».
L'ensemble des conditions de vie des organismes vivants dans un milieu sans dioxygène est appelé anaérobiose.
Organismes aérobies et anaérobies
1: Les bactéries à aérobie obligatoire se rassemblent au niveau supérieur de l'éprouvette pour maximiser l'apport en dioxygène.
2: Celles à anaérobie obligatoire se tassent au fond de l'éprouvette pour éviter tout contact avec le dioxygène.
3: Pour celles du type aérobie facultative se rassemblent le plus souvent au bout supérieur de l'éprouvette, là où la respiration aérobie est la plus favorisée; mais comme l'absence de dioxygène ne les affecte pas, on peut observer aussi leur présence tout au long de l'éprouvette.
4: Les bactéries microaérophiles se regroupent dans la partie supérieure de l'éprouvette, à l'exception de l'extrémité car elles n'ont besoin que d'une concentration minime en dioxygène pour vivre.
5: Les bactéries anaérobies aérotolérantes se disposent de manière homogène dans l'éprouvette puisque le dioxygène n'a aucun effet sur elles.
On observe différents types d'organismes dans leur relation avec le dioxygène de l'air :
- les aérobies strictes qui ne se développent qu'en présence de dioxygène. Ce sont des organismes respirant à l'aide du dioxygène. Ils ne sont pas tués par l'anaérobiose.
- les aérobies facultatifs qui se développent en présence de dioxygène s'il est présent (par respiration aérobie). Ils apparaissent aéro-anaérobies dans l'étude du type respiratoire.
- les anaérobies facultatifs qui se développent en présence ou en absence de dioxygène. ils ne respirent pas le dioxygène et apparaissent aéro-anaérobies dans l'étude du type respiratoire et donc très généralement sont fermentaires. Ils sont dits aérotolérants.
- les anaérobies strictes (obligatoires) qui meurent lorsqu'ils sont exposés à du dioxygène à teneur atmosphérique, et peuvent utiliser la fermentation ou la respiration anaérobie (ex. : bactéries du genre Clostridium) ;
- les microaérophiles sont des organismes qui peuvent utiliser le dioxygène, mais sous une pression inférieure à la pression de l'air ambiant qui inhibe leur croissance (soit moins de 20 kPa). Le mode de respiration principal de ces organismes reste la respiration aérobie, même si une partie peut aussi réaliser une respiration anaérobie ou une fermentation.
Équations réactionnelles
Plusieurs équations réactionnelles traduisent la fermentation anaérobie : Les organismes à fermentation anaérobie utilisent le plus souvent la fermentation lactique :
où C6H12O6 est le glucose et C3H6O3 l'acide lactique.
Cette réaction libère approximativement 150 kJ par mol, qui est utilisée pour régénérer 2 ATP à partir de 2 ADP par molécule de glucose. Ceci représente seulement 5 % de l'énergie que peut fournir une molécule de glucose mise en jeu dans une respiration aérobie.
Les plantes, les levures et les bactéries utilisent généralement la fermentation alcoolique quand le dioxygène devient le réactif limitant :
où C6H12O6 est le glucose et C2H5OH l'éthanol.
L'énergie libérée est de 180 kJ par mol qui est elle aussi utilisée pour régénérer 2 ATP à partir de 2 ADP par molécule de glucose.
Les bactéries anaérobies et archaea utilisent ces métabolismes parmi tant d'autres, dont on peut citer la fermentation à l'acide propanoïque, à l'acide butanoïque, au butane-diol, la fermentation à plusieurs acides (en : mixed acid fermentation), la fermentation de Stickland, l'acétogénèse ou encore la méthanogenèse.
Un certain nombre de bactéries anaérobies produisent des toxines (comme celle du tétanos ou la toxine botulique) qui sont dangereuses, voire mortelles, pour les organismes, particulièrement les humains.
Les anaérobies obligatoires meurent en présence de dioxygène à cause de l'absence d'enzymes capables de catalyser la conversion de toxines produites dans leurs cellules du fait de la présence de dioxygène.
