Séance de cours

Diversité métabolique microbienne

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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 couvre la diversité métabolique des microorganismes, y compris les chimioorganotrophes, les chimiolithotrophes, les phototrophes et leurs différents accepteurs d'électrons. Il traite du rôle des enzymes comme catalyseurs biologiques, des porteurs d'électrons redox comme NAD et FAD, et du processus de phosphorylation oxydative. La séance de cours se penche également sur le cycle Fe, les micro-organismes réducteurs de fer et les mécanismes de réduction de Fe(III) par des bactéries comme Geobacter et Shewanella. Il explore l'importance de la réduction de l'oxyde de Fe(III) dans les environnements anaérobies et les mécanismes de transfert d'électrons impliqués. De plus, il touche au rôle des navettes d'électrons et des chélateurs de fer dans la réduction des minéraux Fe(III).

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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 oxydative

upright=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.

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).

Phosphorylation au niveau du substrat

redresse=1.25|vignette|Principe de la phosphorylation au niveau du substrat. R représente un résidu organique. La phosphorylation au niveau du substrat est un type de réaction chimique du métabolisme cellulaire consistant en la phosphorylation de l'adénosine diphosphate (ADP) ou de la guanosine diphosphate (GDP) par transfert direct d'un groupe phosphate à partir d'une petite molécule phosphorylée ou d'une molécule de phosphate inorganique pour former respectivement de l'adénosine triphosphate (ATP) ou de la guanosine triphosphate (GTP).

Métabolisme

Le métabolisme est l'ensemble des réactions chimiques qui se déroulent à l'intérieur de chaque cellule d'un être vivant et lui permettent notamment de se maintenir en vie, de se reproduire (se diviser), de se développer et de répondre aux stimuli de son environnement (échanges par exemple). Certaines de ces réactions chimiques se déroulent en dehors des cellules de l'organisme, comme la digestion ou le transport de substances entre cellules. Cependant, la plupart de ces réactions ont lieu dans les cellules elles-mêmes et constituent le métabolisme intermédiaire.

Respiration cellulaire

redresse=2|vignette|Schéma de principe de la phosphorylation oxydative dans une mitochondrie illustrant l'intégration du cycle de Krebs avec la chaîne respiratoire, et le couplage de celle-ci avec l'ATP synthase au moyen d'un gradient électrochimique issu d'un gradient de concentration de protons à travers la membrane mitochondriale interne. La respiration cellulaire est l'ensemble des processus du métabolisme cellulaire convertissant l'énergie chimique contenue dans le glucose en adénosine triphosphate (ATP).

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Chaîne de transport d'électrons: ATP Synthesis

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Respiration cellulaire : Glycolyse et cycle Krebs

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Méthanogénèse et méthylotrophie : voies et mécanismes

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Métabolisme microbien: Production d'énergie et de biomasse

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