Microbial metabolismMicrobial metabolism is the means by which a microbe obtains the energy and nutrients (e.g. carbon) it needs to live and reproduce. Microbes use many different types of metabolic strategies and species can often be differentiated from each other based on metabolic characteristics. The specific metabolic properties of a microbe are the major factors in determining that microbe's ecological niche, and often allow for that microbe to be useful in industrial processes or responsible for biogeochemical cycles.
Cycle du soufreLe cycle du soufre est le cycle biogéochimique des différentes formes du soufre. Le soufre est un élément essentiel à la vie qui, comme le carbone, le phosphore, l'oxygène, l'azote ou encore l'eau, possède son propre cycle de vie. En effet, le soufre est présent partout sur Terre, atmosphère, océans, continents, mais aussi chez tous les êtres vivants sous forme de molécules organiques : les acides aminés soufrés constituants de protéines (méthionine et cystéine).
SoufreLe soufre est l'élément chimique de numéro atomique 16, de symbole S. C'est un membre du groupe des chalcogènes. C'est un non-métal multivalent abondant, insipide, et insoluble dans l'eau. Le soufre est surtout connu sous la forme de cristaux jaunes et se trouve dans beaucoup de minéraux (sulfures et sulfates) et même sous forme native, particulièrement dans les régions volcaniques. L'essentiel du soufre exploité est cependant d'origine sédimentaire.
Dioxyde de soufreLe dioxyde de soufre, également appelé anhydride sulfureux (nom qui n’est plus employé en chimie), est un composé chimique de formule . Il s'agit d'un gaz incolore, dense et toxique, dont l'inhalation est fortement irritante. Il est libéré dans l'atmosphère terrestre par les volcans et par de nombreux procédés industriels, ainsi que par la combustion de certains charbons, pétroles et gaz naturels non désulfurés.
Sulfur-reducing bacteriaSulfur-reducing bacteria are microorganisms able to reduce elemental sulfur (S0) to hydrogen sulfide (H2S). These microbes use inorganic sulfur compounds as electron acceptors to sustain several activities such as respiration, conserving energy and growth, in absence of oxygen. The final product of these processes, sulfide, has a considerable influence on the chemistry of the environment and, in addition, is used as electron donor for a large variety of microbial metabolisms.
ThiosulfateLe thiosulfate (autrefois dit hyposulfite) est un ion qui a pour formule S2O32−. Pour le faire intervenir, le composé habituel est le thiosulfate de sodium. Autrefois produit par exemple en France sous le nom d'hyposulfite par Rhodia sur son site Rhodia opération SAS (Nord), il a été utilisé pour la fixation des épreuves photographiques par Victor Plumier au , comme antidote à certains biocides, ou à certaines armes chimiques telles que le chlore utilisé lors de la Première Guerre mondiale.
Voie des pentoses phosphatesvignette|Voie des pentoses phosphates. La voie des pentoses phosphates, ou voie de Warburg-Dickens-Horecker, est l'une des quatre voies métaboliques principales du métabolisme énergétique, avec la glycolyse, la voie d'Entner-Doudoroff de dégradation du glucose en pyruvate et la voie du méthylglyoxal. Les rôles essentiels de cette voie sont : la production de NADPH + H+, utilisé lors de la biosynthèse des acides gras, du cholestérol et pour la réduction du glutathion ; la production de ribose-5-phosphate utilisé lors de la synthèse des nucléotides ; la production d'érythrose-4-phosphate, précurseur d'acides aminés aromatiques : phénylalanine, tyrosine et tryptophane.
LithotrophLithotrophs are a diverse group of organisms using an inorganic substrate (usually of mineral origin) to obtain reducing equivalents for use in biosynthesis (e.g., carbon dioxide fixation) or energy conservation (i.e., ATP production) via aerobic or anaerobic respiration. While lithotrophs in the broader sense include photolithotrophs like plants, chemolithotrophs are exclusively microorganisms; no known macrofauna possesses the ability to use inorganic compounds as electron sources.
Acide sulfuriquevignette|Effet de l'acide sulfurique sur une serviette en coton. vignette|Cloques emplies de lymphe résultant d'une brûlure causée par exposition de la peau à de l'acide sulfurique (archives médicales militaires de l'US Army, seconde guerre mondiale). L’acide sulfurique, appelé jadis huile de vitriol ou vitriol fumant, est un composé chimique de formule . C'est un acide minéral dont la force est seulement dépassée par quelques superacides. Il est miscible à l'eau en toutes proportions, où il se dissocie en libérant des cations hydronium : 2 + → 2 + .
Oxydantvignette|150px|Le pictogramme international pour les produits chimiques oxydants. Un oxydant ou agent oxydant ou agent d'oxydation est un corps simple, un composé ou un ion qui reçoit au moins un électron d'une autre espèce chimique lors d'une réaction d'oxydoréduction. L'oxydant ayant accepté au moins un électron au cours de cette réaction est dit réduit, tandis que l'espèce chimique qui a cédé au moins un électron est dite oxydée. Un oxydant est généralement proche de son état d'oxydation le plus élevé et se comporte par conséquent comme un accepteur d'électron.
Acide sulfureuxL’acide sulfureux est un composé chimique de formule . S'il a été détecté en phase gazeuse, il n'est en revanche pas certain qu'il existe effectivement en solution. Les bases conjuguées de cet acide sont quant à elles communes : l'anion hydrogénosulfite de formule et l'anion sulfite de formule . L'acide sulfureux est un acide minéral résultant formellement de la dissolution de dioxyde de soufre dans de l'eau selon la réaction : K < 10-9. Cependant, la molécule solvatée par l'eau n'est pas stable et conduit immédiatement aux ions hydrogénosulfite et sulfite : = 1,81.
Voie métaboliqueUne voie métabolique est un ensemble de réactions chimiques catalysées par une série d'enzymes qui agissent de manière séquentielle. Chaque réaction constitue une étape d'un processus complexe de synthèse ou de dégradation d'une molécule biologique finale. Dans une voie métabolique, le produit de la réaction catalysée par une enzyme sert de substrat pour la réaction suivante. Les voies métaboliques peuvent être linéaires, ramifiées (ou branchées), voire cycliques.
Réaction d'oxydoréductionvignette|L'aluminothermie est une réaction d'oxydoréduction entre l'aluminium et certains oxydes métalliques. Une réaction d'oxydoréduction ou réaction rédox est une réaction chimique au cours de laquelle se produit un transfert d'électrons. Elle consiste en une réaction oxydante couplée à une réaction réductrice. L'espèce chimique qui capte les électrons est l'oxydant et celle qui les cède, le réducteur. La réaction est caractérisée par une variation du nombre d'oxydation (n.o.) de chacune des espèces en jeu.
Bêta-oxydationLa β-oxydation, communément appelée spirale de Lynen, est la principale voie métabolique de dégradation des molécules d'acides gras pour produire : d'une part de l', dont le groupe acétyle est oxydé par le cycle de Krebs et d'autre part du NADH et du , dont les électrons à haut potentiel alimentent la chaîne respiratoire. Dans les cellules eucaryotes, la β-oxydation se déroule en aérobiose dans la matrice mitochondriale, mais aussi dans d'autres organites que sont les peroxysomes et, chez les plantes, les glyoxysomes.
Bouillie nantaiseLa bouillie nantaise ou bouillie sulfocalcique (BSC) est un fongicide polyvalent avec effet insecticide et anti-acariens. Elle est utilisée depuis 1860 pour lutter contre les cochenilles des arbres fruitiers. La bouillie sulfocalcique est obtenue par chauffage à ébullition d'une suspension de soufre élémentaire dans une solution alcaline de lait de chaux. Hajjatie et al. (2006) proposent différentes équations chimiques pour expliquer la dismutation du soufre en conditions très alcalines comme celles imposées par la chaux.
Bactérie pourpre sulfureuseLes bactéries pourpres sulfureuses (aussi appelée bactéries phototrophes sulfo-oxydantes et officiellement Chromatiales) font partie de la famille des bactéries photosynthétiques avec les bactéries vertes sulfureuses et les cyanobactéries. Cependant, contrairement aux cyanobactéries, les bactéries pourpres sulfureuses comme les bactéries vertes sulfureuses ne produisent pas d’oxygène lors de la photosynthèse. Dans le cycle du soufre, ces bactéries oxydent le sulfure d'hydrogène (H2S) en soufre élémentaire (Sn).
Composé organosulfuréUn composé organosulfuré est un composé organique qui comporte au moins un atome de soufre. Les composés organosulfurés sont souvent associés à une mauvaise odeur mais beaucoup de composés les plus doux sont des dérivés organosulfurés. Le soufre étant très important dans la chimie du vivant, ces composés sont très abondants dans la nature. Deux des vingt acides aminés sont des composés organosulfurés.
Phosphorylation oxydativeupright=2|vignette|Schéma général de fonctionnement de la phosphorylation oxydative mitochondriale illustrant le couplage de la chaîne respiratoire avec la phosphorylation de l'ADP en ATP par l'ATP synthase. Les oxydations accompagnant la circulation des électrons le long de la chaîne respiratoire libèrent de l'énergie utilisée par des pompes à protons pour générer un gradient de concentration de protons autour de la membrane mitochondriale interne.
Cluster fer-soufreLes clusters fer-soufre, abrégés en clusters Fe-S, (ou Iron-Sulfur Cluster, abrégé en ISC en anglais) sont des agrégats atomiques contenant des atomes de fer et de soufre. Les clusters Fe-S sont souvent évoqués pour leur rôle biologique, et en particulier dans le cadre des protéines fer-soufre où ils jouent le rôle de « condensateurs » biologiques, capables de se charger et de se décharger en passant d'un état d'oxydation à un autre au cours de réactions d'oxydoréduction.
Acide chromiqueL'acide chromique est un diacide. C'est un oxacide de formule H2CrO4. Par la perte de deux protons (H+), il forme l'ion chromate. En industrie et santé, la dénomination « acide chromique » est parfois également utilisée pour le trioxyde de chrome (CrO3) ou « anhydride chromique ». En pharmacie, le terme désigne une solution aqueuse à usage externe de trioxyde de chrome dénommée à tort « soluté officinal d'acide chromique », en application locale par tamponnement nasal, dilué au tiers, pour cautériser les épistaxis (saignements de nez).
