République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université de Larbi Tébessi -Tébessa- Faculté des sciences exactes et sciences de la nature et de la vie Département des êtres vivants 2

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université de Larbi Tébessi -Tébessa- Faculté des sciences exactes et sciences de la nature et de la vie Département des êtres vivants 2 éme Année master.

Définition :. L'atmosphère terrestre est composée à près de 80% de N 2 . l'azote est un élément important dans la constitution de nombreuses molécules organiques. Que l'on pense, par exemple, aux acides aminés des protéines (chaque acide aminé contient un groupement NH 2 ). Par contre, les plantes ne peuvent pas utiliser l'azote atmosphérique. L'azote est assimilé par les racines sous forme de nitrates ( NO 3 - ) ou, parfois, d'ions ammonium ( NH 4 + ). Ces ions proviennent de la décomposition de la matière organique azotée dans le sol. L'azote se déplace sans cesse entre sa forme minérale et sa forme organique. Les molécules organiques contenant de l'azote se décomposent dans le sol sous l'action des décomposeurs (des bactéries du sol). Cette décomposition produit de l'azote sous forme minérale (des nitrates). Les plantes utilisent les nitrates puisés par leurs racines pour fabriquer de la matière organique azotée. Et le cycle recommence..

1. Les plantes produisent de la matière organique azotée (acides aminés et autres molécules organiques azotées) à partir des sucres fabriqués par photosynthèse et d’ions NO3- puisés dans le sol. 2. Les animaux utilisent la matière organique azotée des plantes pour fabriquer leur propre matière organique azotée. Les protéines de la viande, par exemple, sont produites à partir des acides aminés fabriqués par les plantes et mangés, sous forme de protéines végétales, par l’animal. 3. Les décomposeurs du sol (bactéries, mycètes) transforment la matière organique azotée provenant des plantes ou des animaux morts en CO2, H2O et ammoniac (NH3). Au contact de l'eau, l'ammoniac se transforme en ions NH4+ 4. D’autres bactéries du sol, les bactéries nitrifiantes, transforment le NH4+ en nitrate ( NO3- ) qui peut être assimilé par les plantes. Certaines plantes peuvent assimiler l’ion nh4+ qui se forme directement à partir d’ammoniac.

L'azote ne peut pas se recycler à 100%. Il y a toujours des pertes :.

1. Bactéries dénitrifiantes certaines bactéries du sol, dans certaines conditions, peuvent transformer l'azote minéral des sols ( NO3- ) en azote atmosphérique ( N2 ) inutilisable par les plantes. Ces bactéries sont généralement à anaérobie facultative. Leur activité dénitrifiante est inhibée par l'oxygène. Tant que le sol est bien aéré, elles ont peu de chances de se développer. Mais si le sol est inondé (donc privé d'oxygène) il peut alors rapidement perdre ses engrais azotés. 2. Lessivage de l'azote minéral si le sol retient mal l'eau, l'azote minéral peut être entraîné en profondeur vers les nappes d'eau souterraines ou vers les cours d'eau avoisinants. 3. Matière végétale ou animale exportée toute matière vivante qui est enlevée du milieu ne sera pas recyclée en engrais azoté. C'est le cas en agriculture ou lorsqu'on déboise une forêt..

La fixation de l'azote L'azote gazeux (N2 ) peut se transformer en azote assimilable par les plantes (c'est ce qu'on appelle la fixation de l'azote) par trois processus naturels différents.

Les orages au voisinage des éclairs, les hautes températures et pressions engendrées permettent la formation d'oxydes d'azote qui retombent au sol avec la pluie. Il y a 45 000 orages par jour sur notre planète. Les bactéries et cyanobactéries fixatrices d'azote du sol le sol contient de nombreuses espèces de bactéries et de cyanobactéries (appelées aussi algues bleues) pouvant transformer l'azote atmosphérique en ammoniac. Plusieurs de ces microorganismes vivent à la surface des racines des plantes (un environnement appelé la rhizosphère) ou même dans les tissus de certains végétaux. L'ammoniac est rapidement transformé en nitrates par les bactéries du sol. Les bactéries des nodules de légumineuses les plantes de la famille des légumineuses vivent en association étroite avec des bactéries fixatrices d'azote appartenant au genre rhizobium. Les légumineuses constituent l'une des familles les plus abondantes et diversifiées des plantes supérieures (plus de 17 000 espèces). Les rhizobium peuvent fixer l'azote grâce à une enzyme qui ne fonctionne qu'en absence d'oxygène, la nitrogénase. Les bactéries associées aux légumineuses produisent plus d'azote assimilable par les plantes que ce que la plante n'en utilise. Les légumineuses sécrètent donc de l'azote dans le sol! La culture de légumineuses enrichit le sol en azote (surtout si on enfouit, à la fin de la saison, une partie de la récolte dans le sol). Il y a toujours un avantage en agriculture à procéder à la rotation des cultures, c’est à dire faire alterner la culture d’une légumineuse avec celle d’une autre plante qui, elle, nécessite beaucoup d’azote pour croître. Ex. Alternance maïs – luzerne.

La nitrification La nitrification conduit à la formation de nitrate à partir d'ammoniac. La première étape est la nitritation , c'est-à-dire la transformation de l'ammoniac en nitrite par des bactéries ( nitrosomas , etc.) En présence d'oxygène. La seconde étape est la nitratation, conversion de l'ion nitrite en ion nitrate par des bactéries (nitrobacter, etc.) En présence d'eau. Il s'agit de mécanismes autotrophes, c'est-à-dire que ces réactions fournissent l'énergie nécessaire à l'assimilation du carbone par les bactéries..

phases NH4+ 02 ('lave 14M dénitrification nitrification nitritation nitratation nftråte N02 dénitrification bactériz Pseudomonas, Achromobacter, Micrococcus nftrat@ N03- nitrification N114+—N02 02 Nitrosomonas, Nitrobacter JrFu Fortier.

Traitement biologique des eaux usées Le processus nitrification-dénitrification est couramment utilisé dans le traitement des eaux usées . L'objectif est de convertir l'ammoniac en diazote en suivant les deux étapes successivement..

Conclusion On a vu que la vie sur terre influence profondément la compositon de l’atmosphère en produisant du dioxyde de carbone CO2 et du méthane CH4 à travers les processus de la respiration et la fermentation reliés au recyclage du carbone. La vie a aussi influencé la composition de l’atmosphère à travers le recyclage d’un autre élément, l’azote (N). Ce gaz est le premier en importance dans l’atmosphère terrestre (78%). Il s’y trouve sous sa forme moléculaire normale diatomique N2, un gaz relativement inerte (peu réactif). Les organismes ont besoin d’azote pour fabriquer des protéines et des acides nucléiques, mais la plupart ne peuvent utiliser la molécule N2. Ils ont besoin de ce qu’on nomme l’azote fixée dans lequel les atomes d’azote sont liés à d’autre types d’atomes comme par exemple à l’hydrogène dans l’ammoniac NH3 ou à l’oxygène dans les ions nitrates NO3-. Le cycle de l’azote est très complexe ;.

N2, (N20, C02) Dé n itrifica tio n CYCLE TERRESTRE N2, (N20, C02) (N20, C02) ATMOSPHÉRE CYCLE OCÉANIQUE N02- — • Activités Fixation hum a ines N H4 ut il isat ion par végétaux et animaux Dé n itri fica tio n 2 Fixation N itrif ica tio n NOS- N itrif ica tion Détritus organiques.