Cycle de l`azote • Composante importante de l`ADN et des protéines

Cycle de l’azote
• Composante importante de l’ADN et des protéines qui sont
essentielles aux processus vitaux des cellules :
Animaux : muscles
Plantes : croissance
• Entrepôt d’azote :
Atmosphère (N2)
78%
Océans
Matière organique du sol
Plantes et animaux
Lacs et marais
• Les plantes ne peuvent pas utiliser l’azote gazeux N2 de
l’atmosphère directement.
• L’azote doit être converti en ammonium NH4+ou en nitrates
NO3- pour entrer dans les racines des plantes.
• Les plantes incorporent/assimilent l’ammonium ou les
nitrates aux protéines qui servent à leurs fonctions vitales.
1. FIXATION DE L’AZOTE
RAPIDE
N2 → NO3- nitrate ou
N2→ NH4+ ammonium
a) dans l’atmosphère N2 → NO3- nitrate
• l’azote et l’oxygène sont unis par l’énergie des éclairs
• la pluie fait entrer les nitrates dans les écosystèmes
terrestres et aquatiques.
b) dans le sol N2 → NH4+ ammonium
• par les bactéries fixatrices d’azote pendant la
décomposition
• rhizobium vivent dans les nodules (bosses) de racines de
certaines plantes
• mutualisme car les plantes donnent des sucres aux
bactéries et les bactéries fournissent de l’azote aux plantes
c) dans les systèmes aquatiques N2 → NH4+ ammonium
• par les cyanobactéries comme les algues bleues
2. NITRIFICATION
NH4+ ammonium→ NO3- nitrate
lent
à cause que ce n’est pas toutes les plantes qui vivent en association
avec des bactéries fixatrices d’azote (mutualisme), il y a d’autres
bactéries qui vivent dans le sol qui aident à relâcher les nitrates :
les bactéries nitrifiantes.
Étape 1
NH4+ ammonium → NO2- nitrite
• transformation par des bactéries nitrifiantes dans le sol
Étape 2
NO2- nitrite → NO3- nitrate
• transformation par d’autres espèces de bactéries nitrifiantes
dans le sol
Étape 3
Assimilation par les racines des plantes pour
incorporer aux protéines.
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D’autres types de bactéries et champignons décomposeurs peuvent
reconvertir directement l’azote piégé dans les plantes mortes en
ammonium.
plantes→ animaux→ décomposeurs→ NH4+ de retour dans le sol
Retour de l’azote dans l’atmosphère
NATUREL :
DÉNITRIFICATION :
NO3- nitrate→ N2 de retour dans l’atmosphère
Bactéries dénitrifiantes reconvertissent les nitrates en azote
gazeux.
Cendres volcaniques : ammoniac NH3
Azote mis en réserve
Ruissellement : Excès d’ammonium et nitrates dans le sol se
mélangent à l’eau de pluie et l’excès est lessivé vers les cours
d’eau et peut être sédimenté. Azote disponible dans millions
d’années avec météorisation.
ARTIFICIEL :
Activités humaines :
NO et NO2
• Combustion de combustibles fossiles
NO et NO2
• Feux de forêt
NO et NO2
• Traitement des égouts
• Quand il y a trop d’azote dans l’atmosphère, l’azote retourne
dans les écosystèmes terrestres et aquatiques sous forme de
pluies acides (acide nitrique HNO3)
• Engrais chimiques : processus industriel qui fixe l’azote
gazeux en composés azotés (NH4+ ammonium et NO3nitrate) que les plantes peuvent assimiler sans les bactéries.
Par contre, les cultures n’assimilent pas tous NH4+ et NO3-.
Lessivage et transport dans les cours d’eau→ quantité accrue
d’azote cause l’eutrophisation.
Eutrophisation : accroissement de la production et de la
décomposition des plantes causée par des nutriments en
excès.
Algues poussent super vite avec plus d’azote et bloquent la
lumière aux autres plantes aquatiques en plus d’utiliser
beaucoup d’oxygène pour la respiration cellulaire. Quand
ces algues meurent, les décomposeurs utilisent beaucoup
d’oxygène aussi et tous les animaux aquatiques peuvent
mourir.
Certains algues produisent aussi des neurotoxines qui sont
transférés dans le réseau alimentaire.