La nutrition azotée des plantes - Synthèse

Thèmes abordés

Chimie, Nutrition azotée des plantes, azote du sol, azote minéral, azote organique, nitrification, bactéries chimiotrophes, dénitrification, humidification, humus, ammoniaque, réaction de nitrosation, réaction de nitratation, matière organique, nitrate, enzyme, NR Nitrate Réductase, molybdène, cobalt, fer, ferrédoxine, GDH Glutamate DésHydrogénase, GS Glutamine Synthase, fixateurs libres, diazotrophes, rhizobiacées, Fabacées, noduline, NOD Nucleotide Oligomerization Domain, bactéroïde

Résumé du document

Dans la nature, nous retrouvons l'azote (N), sous deux formes :
- Forme minérale : N2 (Diazote) ; NH3 (Ammoniaque) ; NH4+ (Ammonium) ; NO3- (Nitrate) ; NO2- (Nitrite). Les complexes argilo humiques (présents dans le sol), sont chargés négativement, donc, en général, ces complexes n'absorberont pas les formes minérales de l'azote (sauf l'ammonium car chargé +).
- Forme organique : Azote dans les acides aminés ; dans les acides nucléiques ; dans les hormones etc.

Extraits

[...] La plante peut assimiler l'ammonium Le nitrite produit par la NR est cytotoxique, il ne peut pas être stocké dans les vacuoles en trop grosse quantité, ainsi, il sera pris en charge par des enzymes plastidiales (NIR) qui réduisent le nitrite en ammonium. La nitrite réductase (NIR) va accrocher 6 électrons avec de la ferrédoxine réduite pour transformer le NO2- en NH4+ : NO2- NH4+ + 2 OH- La NIR possède deux sous-unités, et son activité est supérieure à celle de la NR. La réaction de la NIR va se dérouler dans les plastes des cellules de plantes. [...]

[...] Quand le NH4+ rentre directement, on a une acidification de la rhizosphère. C. Transformation de l'azote minéral en azote organique (GDH et GS/GOGAT) oo L'amination réductrice par la GDH (Glutamate DésHydrogénase) : Cette enzyme est réversible. Dans le cycle de l'azote, elle peut mettre une fonction amine sur l'-cétoglutarate (cette molécule provient du cycle de Krebs, c'est un acide cétonique). La voie GDH est la voie par laquelle les végétaux récupèrent l'azote. L'amination réductrice a lieu sur l'-cétoglutarate. -cétoglutarate Cétoglutarate + NH3 glutamate + H2O oo La voie la plus importante pour récupérer l'azote, la voie de la glutamine (GS/GOGAT) : Cette voie est un cycle utilisant la GS (Glutamine Synthase) et la GOGAT (Glutamate Synthase). [...]

[...] L'azote gazeux sera alors assimilable par la plante en symbiose avec un fixateur symbiotique. Le procaryote aura alors accès à la sève élaborée de la plante, et la plante aura accès à l'azote fixé du procaryote (relation bénéfique pour les deux organismes). A. L'enzyme nitrogénase Il s'agit d'une enzyme clé de la réduction du N2, c'est une enzyme de procaryote comportant 2 sous-unités : - La première sous-unité est la dinitrogénase réductase contenant de la ferrédoxine (pouvoir réducteur), cette sous unité est très endergonique (16 ATP consommées, donc 3 ATP par CO2). [...]

[...] L'humification permet aussi la formation de L'humus. L'humus sera ensuite minéralisé en 2 étapes : > Étape d'ammonisation : réalisée par des bactéries ammonifiantes, elles font de l'ammoniaque qui deviendra le substrat d'une autre bactérie : R-NH2 NH4+ > Étape de nitrification : réalisée par des bactéries nitrifiantes chimiotrophes. - Nous avons d'abord la réaction de nitrosation, réalisée par des bactéries nitreuses (nitrosomonas) : NH4+ + 2O2 NO2- + 2H2O + énergie - Nous avons ensuite la réaction de nitratation, réalisée par des bactéries nitriques (nitrobacter) : NO2- + O2 NO3- + énergie Toutes ces bactéries vont récupérer l'énergie des liaisons triples de l'azote. [...]

[...] La nutrition azotée des plantes - Synthèse I. Introduction Dans la nature, nous retrouvons l'azote sous deux formes : > Forme minérale : N2 (Diazote) ; NH3 (ammoniaque) ; NH4+ (Ammonium) ; NO3- (Nitrate) ; NO2- (Nitrite). Les complexes argilo humiques (présents dans le sol) sont chargés négativement, donc, en général, ces complexes n'absorberont pas les formes minérales de l'azote (sauf l'ammonium, car chargé > Forme organique : Azote dans les acides aminés ; dans les acides nucléiques ; dans les hormones, etc . [...]