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Questions and Answers
Quel est le devenir principal du nitrate dans la plante ?
Quel est le devenir principal du nitrate dans la plante ?
Quel effet l'absorption d'ammonium a-t-elle sur le milieu racinaire ?
Quel effet l'absorption d'ammonium a-t-elle sur le milieu racinaire ?
Quel est le rôle de l'ATPase dans l'absorption d'ammonium ?
Quel est le rôle de l'ATPase dans l'absorption d'ammonium ?
Pourquoi l'ammonium est-il considéré comme une forme économique d'azote pour la plante ?
Pourquoi l'ammonium est-il considéré comme une forme économique d'azote pour la plante ?
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Dans quel cas l'acidification due à l'absorption d'ammonium peut-elle être plus significative ?
Dans quel cas l'acidification due à l'absorption d'ammonium peut-elle être plus significative ?
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Quel cation peut être affecté par la compétition avec l'ammonium lors de son absorption ?
Quel cation peut être affecté par la compétition avec l'ammonium lors de son absorption ?
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Quel mécanisme permet au nitrate de pénétrer dans les racines des plantes ?
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Quels sont les deux principaux effets de l'ammonium sur la physiologie du végétal ?
Quels sont les deux principaux effets de l'ammonium sur la physiologie du végétal ?
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Quel est le rôle principal des acides organiques dans le processus d'absorption de l'azote ?
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Quel mécanisme est directement impliqué dans la transformation de l’ammonium en nitrate au niveau des racines certains plantes ?
Quel mécanisme est directement impliqué dans la transformation de l’ammonium en nitrate au niveau des racines certains plantes ?
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Comment les animaux du sol contribuent-ils à la décomposition de la matière organique ?
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Quel est l'effet de l'action mécanique des animaux du sol sur les processus de décomposition ?
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Quelle composante minérale est essentielle pour le métabolisme des vers de terre ?
Quelle composante minérale est essentielle pour le métabolisme des vers de terre ?
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Comment le nitrate influence-t-il l'absorption de l'ammonium dans les plantes ?
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En quoi consiste l'action chimique des vers de terre dans le sol ?
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Quels sont les effets d'une nutrition mixte sur les plantes ?
Quels sont les effets d'une nutrition mixte sur les plantes ?
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Quel pourcentage de macroporosité dans le sol est estimé comme étant assuré par les vers de terre ?
Quel pourcentage de macroporosité dans le sol est estimé comme étant assuré par les vers de terre ?
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Quel effet la fouille par les animaux du sol a-t-elle sur l'environnement du sol ?
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Qu'est-ce qui peut inhiber la transformation de l'ammonium en nitrate par les bactéries nitrificatrices ?
Qu'est-ce qui peut inhiber la transformation de l'ammonium en nitrate par les bactéries nitrificatrices ?
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Quelle est la fonction principale des ectomycorhizes chez les conifères ?
Quelle est la fonction principale des ectomycorhizes chez les conifères ?
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Quel est le sel de nitrate préférentiellement utilisé dans les engrais chimiques ?
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Comment les plantes en C4 bénéficient-elles de l'utilisation d'acides organiques ?
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Quel rôle joue le nitrate dans le maintien de l'osmoticum des plantes ?
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Quel processus est influencé par la baisse de l'ammonium et l'augmentation des acides aminés ?
Quel processus est influencé par la baisse de l'ammonium et l'augmentation des acides aminés ?
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Quel est le rôle de l’ammonium dans la croissance des plantes ?
Quel est le rôle de l’ammonium dans la croissance des plantes ?
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Quel est le principe du Northern Blot ?
Quel est le principe du Northern Blot ?
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Qu'est-ce qu'un gène de ménage ?
Qu'est-ce qu'un gène de ménage ?
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Quel est l'objectif de la RT-PCR quantitative ?
Quel est l'objectif de la RT-PCR quantitative ?
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Comment le Northern blot est-il réalisé ?
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Quel est l'objectif de la reverse transcription dans la T-PCR ?
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Quel gène est très exprimé lorsque la plante reçoit de l’azote ?
Quel gène est très exprimé lorsque la plante reçoit de l’azote ?
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Quels composés sont utilisés pour intercaler lors de la RT-PCR quantitative ?
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Quel est l'effet de la présence d'acides aminés sur la transcription du gène nitrate réductase (NR) ?
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Comment est contrôlée l'activité enzymatique de la nitrate réductase (NR) considérée lors de la phosphorylation ?
Comment est contrôlée l'activité enzymatique de la nitrate réductase (NR) considérée lors de la phosphorylation ?
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Quel est le rôle du phytochrome dans la régulation de la transcription du gène NR ?
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Quelle est la première étape de l'assimilation de l'ammonium ?
Quelle est la première étape de l'assimilation de l'ammonium ?
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Quel mécanisme est responsable de la disparition des protéines actives lors d'une seconde carence de nitrate ?
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Quel est l'effet des sucres sur l'activité de la nitrate réductase ?
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Que se passe-t-il lorsque l'on passe de la lumière à l'obscurité ?
Que se passe-t-il lorsque l'on passe de la lumière à l'obscurité ?
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Quel est le rôle principal de l'acide abscissique dans la régulation de la nitrate réductase ?
Quel est le rôle principal de l'acide abscissique dans la régulation de la nitrate réductase ?
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Comment la plante témoigne-t-elle d'une activité enzymatique de nitrate réductase après arrosage avec de l'eau ?
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Quelle enzyme est impliquée dans la réduction des nitrates en ammonium ?
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Quelle hormone est impliquée dans la division cellulaire et a un effet positif sur la nitrate réductase ?
Quelle hormone est impliquée dans la division cellulaire et a un effet positif sur la nitrate réductase ?
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Quel est le principal rôle de la photorespiration dans la plante ?
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Quelle action est nécessaire pour que la transcription du gène nitrate réductase soit initiée ?
Quelle action est nécessaire pour que la transcription du gène nitrate réductase soit initiée ?
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Quel est l'impact de l'absence de nitrate sur l'expression du gène NR ?
Quel est l'impact de l'absence de nitrate sur l'expression du gène NR ?
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Study Notes
Absorption et assimilation de l’azote
- L’ammonium est intégré dans les acides aminés.
- Le nitrate peut être réduit en ammonium dans le plaste par deux enzymes: la nitrate réductase (NR) puis la nitrite réductase (NiR).
- Le nitrate peut être exporté dans le xylème par diffusion simple par les plasmodesmes, le long d’un gradient radial du cortex, puis par transport actif pour entrer dans le xylème.
- Le nitrate peut être accumulé dans la vacuole, participant à l’abaissement du potentiel osmotique.
- Le nitrate entre en antiport avec des OH-.
- L’ammonium entre en antiport avec des protons.
- Le nitrate est majoritairement absorbé car il est plus abondant dans le sol.
- L’ammonium est prêt à former des acides aminés car il est très réduit.
- La plupart du temps, les anions sont complexés à des cations pour former des sels.
- Le nitrate est annexé avec du K+ pour donner du nitrate de potassium.
- Si on a un symport, il y a un flux de protons et une acidification de la racine. Une ATPase consomme de l’ATP pour expulser les protons.
Absorption de l’ammonium
- La forme NH4+ est la plus économique d’azote pour la plante, car il est déjà sous forme réduite.
- L’ammonium entre en antiport avec une excrétion de protons.
- L’absorption du NH4+ peut affecter la physiologie du végétal par deux effets principaux: l’acidification du milieu racinaire et le syndrome ammoniacal.
Acidification du milieu racinaire
- L’absorption du NH4+ entraîne une sortie de H+ dans le milieu extérieur.
- Cette acidification est de faible ampleur dans le sol, mais peut être significative en hydroponie.
Syndrome ammoniacal
- Il y a une perturbation de la nutrition hydrominérale par l’absorption de NH4+.
- L’ammonium entre en compétition avec certains cations comme le potassium.
- Les OH- peuvent se combiner avec du CO2 pour former des carbonates (HCO3-) qui réagissent avec R-COO- pour former des acides organiques.
- Il y a une augmentation des acides aminés par assimilation de l’ammonium et une baisse des sucres.
Nutrition mixte
- Le nitrate facilite l’absorption de l’ammonium.
- Le nitrate entre en symport avec des H+, et l’ammonium entre en antiport avec des H+.
- Le nitrate migre facilement dans les feuilles et induit une augmentation de la photosynthèse.
- Une nutrition mixte est favorable à la plante avec une production de matière fraîche plus importante.
- L’absorption des deux ions (ammonium et nitrate) permet de résoudre les problèmes d’acidification de la rhizosphère, de maintien de l’osmoticum et de photosynthèse.
- Le nitrate d’ammonium est un sel utilisé dans les engrais chimiques.
Adaptations à la nutrition ammoniacale
- Dans la nature, l’ammonium est rapidement oxydé en nitrate par les bactéries nitrificatrices.
- Cette transformation peut être inhibée par une température trop basse, un pH trop bas et un manque d’oxygène.
- Il existe des mécanismes d’adaptations.
- Les conifères ont des ectomycorhizes qui permettent d’oxyder l’ammonium en nitrate.
- Les plantes en C4 produisent plus d’acides organiques qui piègent plus facilement l’ammonium.
- Le riz, avec son aérenchyme, émet de l’oxygène qui facilite la présence de bactéries nitrificatrices.
Origine de l’azote minéral
Humidification
- Les animaux du sol interviennent dans la décomposition de la matière organique.
- Cette décomposition conduit à l’humus ou à des éléments minéraux.
- Les animaux du sol fragmentent la matière organique, augmentant sa surface d’attaque par les bactéries et les champignons.
- La formation de colloïdes humiques et d’agrégats stables est due au mélange de matière organique et de sécrétions intestinales.
- Les animaux améliorent l’aération du sol et la circulation de l’eau.
- Les vers de terre assurent plus de 50% de la macroporosité du sol.
Action chimique
- Les vers de terre redistribuent la matière organique et le calcium dans le sol.
- L’ajout d’ammonium permet la production d’acides aminés (comme la glutamine) qui favorisent la croissance de la plante.
Expression d’un gène
- L’expression d’un gène est étudiée par le Northern blot, permettant de quantifier la production d’un ARNm particulier.
- On utilise un gène de ménage, exprimé de manière constante dans n’importe quelle condition, pour calibrer les résultats.
- Le clonage et la séquence codante de la NR permettent de faire des sondes pour le Northern blot.
- La RT-PCR permet d’amplifier la séquence codant pour la NR.
- La RT-PCR quantitative mesure l’amplification à chaque cycle de PCR.
- Le gène NR est fortement exprimé en présence d’azote.
- La transcription du gène NR est initiée par la présence du substrat (nitrate).
- Il y a un contrôle post-traductionnel de l’activité de la NR.
- Le phytochrome est un photorécepteur qui induit la transcription du gène NR.
- Il y a un contrôle post-transcriptionnel lié à la lumière.
- Plusieurs facteurs régulent l’activité des enzymes NR et NiR: la présence d’acides aminés, les sucres, les cytokinines et l’acide abscissique.
- La régulation de l’activité enzymatique s’effectue par phosphorylation.
Assimilation de l’ammonium
Sources d’ammonium
- Il existe plusieurs sources d’ammonium disponibles pour la plante: la réduction des nitrates, la fixation symbiotique de l’azote atmosphérique, la photorespiration et le catabolisme des protéines.
Mécanisme d’assimilation
- L’assimilation de l’ammonium s’effectue en deux étapes.
- La glutamine synthase (GS) fixe un ion ammonium sur du glutamate pour donner la glutamine.
- La fonction amine est transférée sur de l’α-cétoglutarate pour redonner deux glutamates.
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Description
Ce quiz explore les processus d'absorption et d'assimilation de l'azote par les plantes. Il aborde les différents mécanismes impliqués tels que la réduction du nitrate en ammonium et le rôle des ions dans ces processus. Testez vos connaissances sur l'importance de ces réactions pour la nutrition des plantes.
