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COURS DE PHYSIOLOGIE
VEGETALE
NUTRITION
MINERALE
Prof. H. ZAID
Mars 2013 (Part 6A)
Résumé de la
Les Macroéléments
 Calcium Ca
 Phosphore P
 Potassium K
 Magnésium Mg
 Soufre S
 Sodium Na
Les oligoéléments
 Fe; Cu; Zn; Mo; B; Mn
ème
5
partie
Le cycle
de l’azote
Le cycle de l’azote
Ammonification
Nitrification
Dénitrification
Assimilation du nitrate
Assimilation de l’ammonium
Fixation de l’azote
Ammonification




Décomposition de la matière organique
(animaux, végétaux)
Obtention de l’ammoniac
Agents responsables: Bactéries, Eucaryotes
Devenir de l’ammoniac
- Absorption par les Plantes
- Dégagement dans l’atmosphère
- Assimilation par les Micro-organismes
- Fixation par les argiles ou la Mat. Org.
- Nitrification
Nitrification

Nitrosomonas
NH4+ + 3/2O2 _____________ NO2- + 2H+ + H20
DG’0 = -65 à -84 Kcal

Nitrobacter
NO2- + 1/2O2 _______________ NO3DG’0 = -17 à -19 Kcal
Conséquences agronomiques

Sol bien aéré
Bonne réserve en eau
Bonne température ambiante
pH optimum entre 7 et 8

Conditions d’un sol fertile



Dénitrification
NO3+5
NO2+3
NO
+2
N 2O
N2
+1
0
Assimilation du nitrate
NR
NO3- + 2H+ + 2e-
NO2- + H2O
NiR
NO2- + 6H+ + 6eNH3 + H2O +OH____________________________________
NO3- + 8H+ + 8e-
NH3 + 2H2O +OH-
Fixation de l’azote
N2
N2 H2
N2 H4
2 NH3
Triple liaison difficile à casser
N2 est une molécule inerte chimiquement
Le fixation biologique de l’azote est l’œuvre de
cellules procaryotes.
Les 3 paradoxes de la
nutrition azotée !!
Le 1er paradoxe !!
N2 (78% de l’atmosphère) non
utilisable par les plantes
CO2 (0,03 % de l’atmosphère)
utilisable par toutes les plantes
chlorophylliennes.
Le 2ème paradoxe !!
Nutritions nitrique et ammoniacale
La nutrition ammoniacale épargne à la
plante une dépense énergétique d’environ
15ATP par ion nitrate réduit (en
ammoniac).
On a pensé que cette épargne
énergétique serait bénéfique à la plante.

Les résultats expérimentaux
(comparaison des bilans des nutritions
nitrique et ammoniacale) contredisent
cette hypothèse.

Relation Puits/Source
Le chloroplaste = organite source (lieu de
synthèse de sucres et d’énergie)
Le cytoplasme = milieu puits (lieu de
consommation d’énergie)

Notion de pH stat
Au niveau des racines, il y a expulsion des
ions OH- dans la rhizosphère.
Au niveau foliaire, les ions OH- produits
provoquent une élévation pH cellulaire.
Nécessité de neutralisation des ions OH• Cas de l’assimilation racinaire
• Cas de l’assimilation foliaire




Activation de la PEP Carboxylase.
Formation d’OAA
Activation de la MDH (Malate Dehydrogenase).
Formation de Malate
Lorsque le pH baisse:
 Activation de l’EM (Enzyme Malique).
 Formation de Pyruvate
Le
ème
3
paradoxe !!
Plantes insectivores
(carnivores)
Où vivent-elles ?


Vivent essentiellement dans les régions
tropicales.
Aussi bien terrestres qu’aquatiques, ces
plantes se nourrissent majoritairement
d’insectes (voire de petits mammifères) (ce
qui leur a valu la qualification de plantes
insectivores ou de carnivores).
Quels critères ?
Trois critères doivent être rassemblés pour
qualifier une plante d’insectivore:
 L’attraction de la proie,
 Sa capture
 Sa consommation

La conquête du caractère insectivore est
d’un point de vue évolutif le seul moyen
pour ces plantes de survivre aux conditions
difficiles de leur environnement (milieux
pauvres en azote).

Le moyen de survie de ces plantes : se
procurer l'azote organique, venu d'une
proie qui sera soit noyée dans une urne,
soit retenue prisonnière entre deux parties
de feuille.
Quel est leur menu ?

Insectes variés, voire petits mammifères
Combien sont-elles ?

Plus de 6000 espèces de plantes
insectivores sont répertoriées à l’heure
actuelle dans le Monde.
Quels sont leurs pièges ?



Mâchoires végétales,
Colles naturelles,
Parfum attirant.
Quand il s'agit de se nourrir pour survivre,
les plantes sont capables de mettre en
place des dispositifs cruels.

Plusieurs pièges sont mis en place par les
feuilles pour attirer la proie, la capturer et la
digérer pour en assimiler l’azote.
Les pièges sont séparés en deux groupes:
 Passifs (feuilles gluantes)
 Actifs (mâchoires)


Les plantes insectivores en forme d’urne
secrètent du nectar pour attirer leurs
proies.
Les proies glissent alors au fond de l’urne
remplie d’un liquide enzymatique.
Comment se fait la « digestion » ?
Deux modes de digestion existent chez les
plantes insectivores:
 à l’aide d’enzymes
 à l’aide de bactéries

La digestion est indispensable pour
assimiler l’azote de l’animal prisonnier.
Contrairement aux animaux, ces plantes ne
possèdent pas d’appareil digestif.


La digestion enzymatique nécessite des
enzymes qui vont couper en petits
morceaux la proie.
Selon les plantes, les enzymes sont
secrétées en permanence ou alors sur
commande.

Les enzymes opèrent sur l’animal
uniquement quand il est immergé dans un
liquide (au fond d’une urne, par exemple).

Chez les Nepenthes, la réabsorption des
éléments de la digestion se réalise au
moment du processus de vieillissement du
piège: la sénescence.

La digestion quasi complète d’une proie
dure en moyenne 2 à 3 semaines.