Séance de cours

Diversité métabolique et cycles Fe/Mn

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Dans cours

ENV-202: Microbiology for engineers

"Microbiology for engineers" covers the main microbial processes that take place in the environment and in treatment systems. It presents elemental cycles that are catalyzed by microorganisms and that have a major impact on planet Earth. ...

Description

Cette séance de cours porte sur la diversité métabolique des organismes en termes de production d'énergie, en mettant l'accent sur la phosphorylation oxydative et au niveau du substrat. Il s'inscrit également dans les cycles complexes du fer (Fe) et du manganèse (Mn) dans les systèmes biologiques, détaillant les processus d'oxydation, de réduction et de transfert d'électrons. Les mécanismes de réduction de Fe(III) des microorganismes comme Shewanella MR-1 sont explorés, mettant en évidence l'exploit remarquable d'exporter des électrons à l'extérieur de la cellule. On discute d'exemples environnementaux comme le drainage des mines acides et le lessivage des minerais, montrant l'impact de ces cycles dans la nature.

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Enseignant·e·s (4)

Christof Holliger

Originaire d'Adliswil, Christof Holliger est né en 1959. Diplômé de l'ETHZ en biologie en 1984, il mène des travaux de recherche dans le domaine de la microbiologie environnementale à l'Université d'Agriculture de Wageningen (Pays-Bas) où il obtient son doctorat en Science de l'environnement en 1992. En 1992, il retourne en Suisse engagé comme collaborateur scientifique et chef de groupe à l'Institut Fédéral pour l'Aménagement, l'Epuration et la Protection des Eaux (EAWAG) à Kastanienbaum. Il y continue ses recherches sur la déchloruration réductrice, commencées aux Pays-Bas, et dirige des travaux sur la réduction des composés nitroaromatiques, la réduction du fer et la méthanogenèse psychrophile dans les sédiments des lacs. En octobre 1998, il est nommé professeur assistant en biotechnologie environnementale au Département de génie rural de l'EPFL. Ses recherches visent l'application des micro-organismes anaérobies pour le traitement des eaux résiduaires. En novembre 2004, il est nommé professeur associé et devient responsable du laboratoire de biotechnologie environnementale à la Faculté de l'Environnement naturel, architectural et construit. L'utilisation des techniques de la biologie moléculaire pour la caractérisation des communautés microbiennes impliquées dans le biotraitement de l'air, des eaux et des sols pollués est un outil clé dans les différents projets de recherche visants le développement des nouveaux procédés de traitement.

Julien Maillard

2011 - present: Research associate at the Laboratory for Environmental Biotechnology (LBE, IIE-ENAC, EPFL) 2007 - 2010: Postdoctoral Fellow at the Laboratory for Environmental Biotechnology (LBE, IIE-ENAC, EPFL) 2005 - 2006: Postdoctoral Fellow at the University of East Anglia (UEA, Norwich, UK) 2000 - 2004: PhD thesis at the Laboratory for Environmental Biotechnology (LBE) 1995 - 2000: B.sc & M.sc at the Swiss Federal Institute for Technology, Zurich (ETHZ)

Rizlan Bernier-Latmani

HIGHER EDUCATION Summer course: Advances in Genome Technology and Bioinformatics Course at the Marine Biology Laboratory in Woods Hole, MA. October 2005. Ph.D. 2001 Civil and Environmental Engineering, Stanford University, CA (Advisor, Jim Leckie, Biodegradation of uranyl (UO22 )-complexed citrate and implications for uranyl mobility in the subsurface) M.S. 1995 Civil and Environmental Engineering, Stanford University, CA B.S. 1993 Natural Resources with Honors, Cornell University, Ithaca, NY PROFESSIONAL EMPLOYMENT 2013-present Associate professor with tenure, School of Architecture, Civil and Environmental Engineering, Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne 2005-2013 Assistant professor tenure track, School of Architecture, Civil and Environmental Engineering, Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne 2001-2005 Post-Graduate Researcher, Scripps Institution of Oceanography, La Jolla, CA (PI: Brad Tebo) 1995-2001 Graduate Research Assistant, Stanford University (Advisor: Jim Leckie) RESEARCH INTERESTS Gemicrobiology, metal-bacteria interactions, biological reduction and oxidation of metals, biological nanoparticle formation; Characterization of microbial communities in terrestrial environments; Using genomic, microscopic and spectroscopic tools to understand metal transformations by microorganisms. ACADEMIC HONORS Rotary Foundation University Professor grant, 2004. Swiss National Science Foundation Post-doctoral Fellowship, 2001. Leon B. Reynolds Memorial Scholarship in the School of Engineering at Stanford University, 1995-96. Graduated with Honors from Cornell University, 1993. BIBLIOMETRY http://www.researcherid.com/rid/E-4398-2011 ResearcherID: E-4398-2011

Source officielle

Proximité ontologique

Biologie

Biologie cellulaire: Métabolisme

Concepts associés (32)

Phosphorylation

thumb|chaîne latérale de sérine phosphorylée. Les atomes d'oxygène sont en rouge, ceux de phosphore, en orange, le carbone en gris et l'azote en bleu. Les atomes d'hydrogène ne sont pas représentés. La phosphorylation est l'addition d'un groupe phosphate (un phosphoryl PO32− plus précisément) qui est transféré à une protéine ou à une petite molécule, tel le glucose, l'adénine ou les glycérolipides. Son rôle prééminent en biochimie est le sujet de très nombreuses recherches (la base de données MEDLINE signale plus de articles sur ce sujet, pour la plupart concernant la phosphorylation des protéines).

Adénosine diphosphate

L'adénosine diphosphate ou ADP est un nucléotide. C'est un ester de l'acide phosphorique et du nucléoside adénosine. L'ADP est constituée d'un groupe pyrophosphate, d'un sucre pentose, le ribose, et de l'adénine, une base nucléique. L'ADP est le produit de de l'ATP par les enzymes ATPases. L'ADP est reconvertie en ATP par les enzymes ATP synthases. L'ADP peut réagir avec elle-même pour former une molécule d'ATP et une molécule d'AMP, réaction catalysée par l'enzyme adénylate kinase : 2 ADP ATP + AMP.

Matrice mitochondriale

Dans une mitochondrie, on appelle matrice mitochondriale le milieu, délimité par la membrane mitochondriale interne, qui contient les ribosomes, le matériel génétique et les enzymes solubles impliquées dans la production d'acétyl-CoA — β-oxydation, complexe pyruvate déshydrogénase — et l'oxydation de ce métabolite — cycle de Krebs. Le terme de « matrice » provient du fait que ce milieu est sensiblement plus visqueux que le cytoplasme, avec une teneur en eau d'environ de protéines dans la matrice contre environ de protéines dans le cytoplasme.

Adénosine triphosphate

L’adénosine triphosphate, ou ATP, est un nucléotide formé à partir d'un nucléoside associé à un triphosphate. Dans la biochimie de tous les êtres vivants connus, l'ATP fournit l'énergie nécessaire aux réactions chimiques du métabolisme, à la locomotion, à la division cellulaire, ou encore au transport actif d'espèces chimiques à travers les membranes biologiques. Afin de libérer cette énergie, la molécule d'ATP est clivée, par hydrolyse, en adénosine diphosphate (ADP) et en phosphate, réaction qui s'accompagne d'une variation d'enthalpie libre standard ΔrG°' de .

Micro-organisme

Un micro-organisme ou microorganisme (du grec μικρός, mikrós, « petit » et de ὀργανισμός, organismós, « organisme ») ou microbe (du grec μικρός, mikrós, « petit » et βίος, bíos, « vie ») est un organisme vivant qui, individuellement invisible à l'œil nu, ne peut être observé qu'à l'aide d'un microscope. Ce sont tous des organismes unicellulaires. Les trois domaines du vivant sont représentés parmi les microorganismes : bactéries, archées et eucaryotes unicellulaires (protistes et champignons).

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Séances de cours associées (64)

Méthanogénèse et méthylotrophie : voies et mécanismes

Discute des voies de la méthanogenèse, de la production d'énergie et du rôle de la méthylotrophie dans le cycle du carbone.

Cycle d'acide citrique: Production d'énergie et transfert d'électrons

Explore le cycle de l'acide citrique, la production d'énergie, le transfert d'électrons et les voies métaboliques.

Synthèse d'ATP : Cycle de glycolyse et de Krebs

Explore la synthèse de l'ATP par la glycolyse, la fermentation, les voies d'oxydation et la phosphorylation oxydative dans les mitochondries.

Respiration et fermentation

Explore la respiration, la fermentation et les processus de production d'énergie dans les microorganismes, mettant en évidence la diversité des voies de fermentation.

Production d'énergie cellulaire: ETC-OXPHOS et synthèse ATP

Explore ETC-OXPHOS, synthèse ATP, ECAR, OCR et modulateurs métaboliques.

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Concepts associés (32)

Phosphorylation

Adénosine diphosphate

Matrice mitochondriale

Adénosine triphosphate

Micro-organisme

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