De quoi se nourissaient les microorganismes d'avant la photosynthèse ?

[invite231234]

Salut à tous !

Je débute la joute verbale !

Que respiraient les microorganismes d'avant la photosynthèse ?
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[Cendres]

Bonjour,

Ils utilisaient la chimiosynthèse; le dioxygène dégagé par les premiers organismes photosynthétiques était pour eux toxique.

[invite231234]

Oui, ça je sais, mais en terme moléculaire !?

[invite853321bf]

Les choix sont multiples, tout ce qui peut être l'accepteur final d'électrons dans une chaine respiratoire, NH₃ par exemple .
Mais dire précisément "c'est ça", c'est prédire quelque chose sans preuve, vu que déjà on suppose la constitution de l'atmosphère primitive.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite231234]

OK, en fait je m'intéresse à la source de carbone.
Était-elle plutôt phagocytée ou plutôt respirée ?
Le bilan moléculaire doit bien nous fournir quelques indices ... non ?

[invite853321bf]

Je ne comprends pas la source du carbone respirée ou phagocytée...

Pour le bilan énergétique, tu veux parler du meilleur rendement ? C'est un faible indice, je pense, car le fait que ça ait le meilleur rendement n'indique pas forcément que cet élément était présent et qu'il était forcément utilisé.
L'O₂ est le meilleur accepteur final d'électrons, il y a pourtant encore de nos jours des microorganismes qui meurent si ils sont mises à son contact

[invite231234]

Je ne comprends pas la source du carbone respirée ou phagocytée...

Eh bien, le carbone est nécessaire à la structuration, développement et reproduction des microorganismes primitifs.
Donc je me demandais si la source de carbone était gazeuse ou solide ?

Pour le bilan énergétique, tu veux parler du meilleur rendement ? C'est un faible indice, je pense, car le fait que ça ait le meilleur rendement n'indique pas forcément que cet élément était présent et qu'il était forcément utilisé.
L'O₂ est le meilleur accepteur final d'électrons, il y a pourtant encore de nos jours des microorganismes qui meurent si ils sont mises à son contact

Pas vraiment ça, je parlais du bilan en nombre d'atomes, les atomes ne disparaissent pas, donc on doit pouvoir savoir où les retrouver selon leurs transferts sous différentes formes connaissant les réactions chimiques de bases !

[invite231234]

Par exemple, si la source de carbone est gazeuse, on a le choix entre CH₄ ou CO₂ !

J'ai trouvé ça : méthanotrophe : qui respire CH₄
Et méthanogène : qui rejette CH₄

On pourrait donc établir un cycle CH₄ <=> CO₂ pour l'atmosphère primitive !

[Geb]

Bonsoir,

Je trouve ce sujet très intéressant mais j'ai beaucoup de mal à m'y retrouver.

Par exemple, si la source de carbone est gazeuse, on a le choix entre CH₄ ou CO₂ !

A priori les méthanotrophes ont besoin d'organismes photosynthétiques :

Comme toutes les bactéries, elles ont besoin d’une source de carbone pour vivre. A la différence des bactéries méthanogènes (qui produisent du méthane), elles doivent vivre en condition aérobie ou en contact avec une source d’oxygène car elles doivent oxyder le méthane en utilisant de l’oxygène pour produire des formaldéhydes, qui sont ensuite incorporés dans les composés organiques et/ou transformés.

Source : Méthanotrophe

On trouve aussi des noms comme hydrogénotrophes, acétatotrophes et méthylotrophes parmis les micro-organismes. Il y a des organismes qui respirent de l'oxygène, mais aussi du sulfate, du soufre, du nitrate, etc...

Cordialement.

[invite231234]

Salut Geb !

Une chose est sûre, il fallait bien qu'il existe un cycle du carbone durant toute la période pré-photosynthèse ... !

[Geb]

Une chose est sûre, il fallait bien qu'il existe un cycle du carbone durant toute la période pré-photosynthèse ... !

Je me souviens avoir lu qu'en 1995, Auguste Commeyras et ses collègues avaient proposé que les premiers automates cellulaires capables de s'autorépliquer et de commettre de temps en temps une erreur dans cette réplication (autrement dit d'évoluer) s'alimentaient à partir de composés contenant un groupement nitrile.

Dans une autre discussion, j'ai essayé de dresser une liste exhaustive des composés que les êtres vivants "respirent" (autrement l'équivalent de l'oxygène chez nous dans la respiration cellulaire). C'est ce qu'on appelle en terme technique l'accepteur final d'électron. La nourriture (comme les glucides dans notre cas) est alors un donneur d'électron. Les donneurs d'électrons sont a priori bien plus divers que les accepteurs d'électrons, donc je me suis limité à ces derniers. Voilà tout ce que j'ai pu trouver jusqu'ici :

- le dioxygène,
- le groupement nitrate,
- le groupement nitrite,
- le fer de valence III,
- le soufre,
- le dioxyde de manganèse (IV) chez Alteromonas putrefaciens,
- le groupement sulfate,
- le dioxyde de carbone,
- l'acide acétique,
- l'acide formique,
- le méthanol,
- les méthylamines,
- le sulfure de diméthyle,
- le méthanéthiol,
- les fumarates (esters et sels de l'acide fumarique),
- le thiosulfate,
- l'anthraquinone-2,6-disulfonate (AQDS),
- l'arséniate (V),
- le sélénate (VI),
- le perchloroéthylène,
- trichloroéthylène.

Cela dit, parmis ces accepteurs d'électrons, il y en a qui ne fonctionnent qu'en présence d'oxygène dont la source est, comme tu le sais, photosynthétique.

C'est pourquoi il est important, pour le sujet qui nous occupe, de classer les différents accepteurs d'électrons dans ces différentes classes d'organismes vivants :

- Aerobic organism
- Anaerobic organism
- Facultative anaerobic organism
- Microaerophile
- Obligate aerobe
- Obligate anaerobe

Voir ce schéma : Anaerobic

Cordialement.

[inviteff0e87ce]

Bonjour,

Je ne suis pas biochimiste, mais en mettant cette discussion en relation avec celle sur les métabolismes énergétiques, on remarque que les bactéries sulfato-réductrices et les dénitrifiantes autotrophes semblent correspondre au profil recherché. Par contre je ne sais pas si elles étaient effectivement présentes sur Terre avant les organismes photosynthétiques.

[invite7d171bf1]

OK, en fait je m'intéresse à la source de carbone. #### supprimé : spam de web bug

[Geb]

OK, en fait je m'intéresse à la source de carbone.

En fait, de nombreuses sources de carbone et de préférence des hydrates de carbone. En effet, le métabolisme cellulaire comporte généralement (je dirais même nécessairement) 2 éléments essentiels : du carbone et des protons (hydrogène ionisé). Parfois, l'hydrogène et le carbone entre dans le cycle métabolique sous la forme de 2 réactifs différents.

Dans des conditions prébiotiques, je sais que ce que l'on appellait autrefois le formaldéhyde peut se former grâce à l'énergie des éclairs (si ma mémoire ne me fait pas défaut).

Cordialement.

[Geb]

Bonjour,

J'ai trouvé une solution assez élégante dans un papier de 39 pages par Martin & Russel publié en 2007 :

On the origin of biochemistry at an alkaline hydrothermal vent

Les partisans de l'apparition de la vie dans les sources hydrothermales des fonds océaniques pensent que les premières formes de vie étaient les bactéries acétogènes, suivies chronologiquement par les archées méthanogènes. Elles ont en commun l'utilisation de l'acétyl-coenzyme A dans leur métabolisme, qui est proposé comme représentant la première voie métabolique utilisée par le vivant.

Le régime alimentaire (la question de ce fil) des bactéries acétogènes à proximité des sources hydrothermales est détaillée dans cette publication.

Bonne lecture.