Comme les humains, les rivières respirent [الأرشيف] - منتديات دفاتر التربوية التعليمية المغربية

nasser

19-11-2015, 11:42

Comme les humains, les rivières respirent http://referentiel.nouvelobs.com/file/14581166.jpg Les rivières ont une étrange similarité avec les humains : elles relâchent davantage de dioxyde de carbone lors d'un effort ! Autrement dit lorsqu'elles ont un débit plus rapide. "RESPIRATION". Quel est le point commun entre un être humain et une rivière ? Sa respiration ! Pour la première fois, des chercheurs britanniques de l’Université de Glasgow ont démontré qu'à l'instar des hommes - dont les poumons relâchent davantage de gaz carbonique lors d'un effort physique - les rivières les plus rapides relâchent également davantage de gaz que les cours d’eau paresseux. L’étude publiée dans le Journal of Geophysical Research : Biogeosciences est fondée sur l’observation durant plusieurs années de rivières situées dans deux régions d’Ecosse et quatre régions d’Amazonie péruvienne. Les chercheurs ont évalué "la respiration" des rivières grâce à des analyseurs de gaz à infrarouge qui quantifiaient la quantité de dioxyde de carbone relâchée. Dans le même temps, un débitmètre mesurait la vitesse du courant. Conclusion : le relargage du carbone dans l’atmosphère est intimement lié au débit. Quelle que soit leur localisation, en Ecosse ou en Amazonie, le fonctionnement est le même : plus les rivières sont rapides, plus elles émettent du gaz carbonique.

La quantité de CO2 relarguée par les rivières : jusqu’à 2000 milliards de kilogrammes de carbone par an

Ce carbone présent dans les rivières a de nombreuses origines parmi lesquelles la matière organique des sols érodés par les courants et dissous en limon dans l’eau. Il est charrié jusqu'aux océans qui le stockent ensuite sur le long terme. Mais en chemin, une partie est donc relâchée dans l’atmosphère. En effet, plus un flux d’eau est turbulent, plus la couche de frontière dans laquelle est capturé le dioxyde de carbone est perturbée et plus il y a de diffusion moléculaire à l’interface air-eau, ce qui facilité la fuite du gaz carbonique. Selon les estimations des chercheurs, la quantité ainsi relarguée peut atteindre jusqu’à deux mille milliards de kilogrammes de carbone par an. Cette étude ajoute un nouveau rouage au cycle très complexe du carbone qui se partage entre êtres vivants, terres émergées, océans, plans d’eau et atmosphère. Mieux le comprendre est essentiel pour anticiper l’impact des activités humaines sur le climat global. Mais le rôle des rivières dans le relâchement du carbone dans l’atmosphère avait jusqu'à ce jour été délaissé ! Les modèles devront désormais en tenir compte. ==== Par Sylvie Rouat ===http://referentiel.nouvelobs.com/wsfile/4531431011003.png===Publié le 18-11-2015 à 20h00

Comme les humains, les rivières respirent

nasser

19-11-2015, 17:10

http://www.techno-science.net/illustration/Definition/inconnu/d/Deinococcus-radiodurans.jpg vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi cellulaire glucidique, le peptidoglycane. Les bactéries mesurent quelques micromètres de long et peuvent présenter différentes formes : des formes sphériques (coques), des formes allongées ou en bâtonnets (bacilles), des formes plus ou moins spiralées. L’étude des bactéries est la bactériologie, une branche de la microbiologie.

Les bactéries sont ubiquitaires et sont présentes dans tous les types de biotopes rencontrés sur Terre. Elles peuvent être isolées du sol, des eaux douces, marines ou saumâtres, de l’air, des profondeurs océaniques, de la croûte terrestre, sur la peau et dans l’intestin des animaux. Il y a quarante millions de cellules bactériennes dans un gramme de sol et un million de cellules bactériennes dans un millilitre d’eau douce. En tout, il y aurait cinq quintillions (5 × 1030) de bactéries dans le monde[1]. Cependant, un grand nombre de ces bactéries ne sont pas encore caractérisées car non cultivables en laboratoire[2]. Les bactéries ont une importance considérable dans les cycles biogéochimiques comme le cycle du carbone et la fixation de l’azote de l’atmosphère.

Chez l'Homme, il a été calculé que 1012 bactéries colonisent la peau, 1010 bactéries colonisent la bouche et 1014 bactéries habitent dans l'intestin, ce qui fait qu'il y a dix fois plus de cellules bactériennes que de cellules humaines dans le corps humain[3]. La plupart de ces bactéries sont inoffensives ou bénéfiques pour l’organisme. Il existe cependant de nombreuses espèces pathogènes à l'origine de beaucoup de maladies infectieuses comme le choléra, la syphilis, la peste, l’anthrax, la tuberculose. Des bactéries peuvent entraîner des troubles respiratoires ou intestinaux alors que d’autres peuvent être responsables de l’infection de blessure. Les infections bactériennes peuvent être traitées grâce aux antibiotiques qui le plus souvent inhibent une de leur fonction vitale (par exemple la pénicilline bloque la synthèse de la paroi cellulaire).
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Les bactéries peuvent être très utiles à l’Homme lors des processus de traitement des eaux usées, dans l’agroalimentaire lors de la fabrication des yaourts ou du fromage et dans la production industrielle de nombreux composés chimiques.

Histoire

Les bactéries étant microscopiques, elles ne sont donc visibles qu'avec un microscope. Antoine van Leeuwenhoek fut le premier à observer des bactéries, grâce à un microscope de sa fabrication, en 1668.

Le mot " bactérie " apparaît pour la première fois avec le microbiologiste allemand Christian Gottfried Ehrenberg en 1828. Ce mot dérive du grec βακτηριον, qui signifie " bâtonnet ".

Au XIXe siècle, les travaux de Louis Pasteur ont révolutionné la bactériologie. Il démontra en 1859 que les processus de fermentation sont causés par des microorganismes et que cette croissance n’était pas due à la génération spontanée. Il démontra aussi le rôle des microorganismes comme agents infectieux. Pasteur conçut également des milieux de culture, des procédés de destruction des microorganismes comme l’autoclave et la pasteurisation. Pasteur développa un vaccin efficace contre la rage, alors qu'Edward Jenner avait développé une vaccination humaine efficace contre la variole dès 1796.

Le médecin allemand Robert Koch et ses collaborateurs mirent au point les techniques de culture des bactéries sur milieu solide. Robert Koch est un des pionniers de la microbiologie médicale, il a travaillé sur le choléra, la maladie du charbon (anthrax) et la tuberculose. Il démontra de façon claire qu’une bactérie pouvait être l’agent responsable d’une maladie infectieuse et il proposa une série de postulats (les postulats de Koch) confirmant le rôle étiologique d’un microorganisme dans une maladie. Il obtint le Prix Nobel de médecine et de physiologie en 1905.

Les microbiologistes Martinus Beijerinck et Sergei Winogradsky initièrent les premiers travaux de microbiologie de l’environnement et d’écologie microbienne en étudiant les communautés microbiennes du sol et de l’eau et les relations entre ces microorganismes.

Si les bactéries étaient connues au XIXe siècle, il n’existait pas encore de traitement antibactérien. En 1909, Paul Ehrlich mit au point un traitement contre la syphilis avant l’utilisation de la pénicilline en thérapeutique suggérée par Ernest Duchesne en 1897 et étudiée par Alexander Fleming en 1929.

En 1977, Carl Woese grâce à ses travaux de phylogénie moléculaire divisa les procaryotes en deux groupes : les Bacteria et les Archaea[4].

Structure cellulaire
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Schéma de la structure cellulaire d’une cellule bactérienne typique
Schéma de la structure cellulaire d’une cellule bactérienne typique
En tant que procaryote (organisme sans noyau), les bactéries sont des cellules relativement simples, caractérisées par une absence de noyau et d’organites comme les mitochondries et les chloroplastes.

Une caractéristique importante des bactéries est la paroi cellulaire. Les bactéries peuvent être divisées en deux groupes (Gram négatif et Gram positif) basé sur la différence de la structure et de la composition chimique de la paroi cellulaire mise en évidence grâce à la coloration de Gram. Les bactéries à coloration de Gram positif possèdent une paroi cellulaire contenant un peptidoglycane (ou muréine) épais et des acides teichoïques alors que bactéries à coloration de Gram négatif présentent un peptidoglycane fin localisé dans le périplasme entre la membrane cytoplasmique et une membrane cellulaire externe. La paroi donne à la bactérie sa forme et la protège contre l’éclatement sous l’effet de la très forte pression osmotique du cytoplasme. Le peptidoglycane assure la rigidité de la paroi. Il existe toutefois des bactéries sans paroi : ce sont les mycoplasmes.

Au niveau intracellulaire, les bactéries possèdent un chromosome sous forme de filament d’ADN, support de l’hérédité. Le chromosome bactérien est en général circulaire. En plus de cet ADN génomique, les cellules bactériennes contiennent souvent des molécules d’ADN circulaire extra-chromosomiques appelées plasmides. Les cellules contiennent aussi de nombreux ribosomes permettant la synthèse protéique grâce au mécanisme de la traduction. Le cytoplasme des procaryotes contient souvent des substances intracellulaires de réserve qui sont des stocks de nutriments sous forme de glycogène, amidon ou poly-b-hydroxybutyrate (PBH). Certaines espèces de bactéries aquatiques possèdent des vésicules à gaz qui assurent la flottabilité des cellules. D’autres espèces, les bactéries magnétotactiques, ont la particularité de présenter un magnétosome.

Beaucoup de bactéries possèdent des structures extra-cellulaires comme des flagelles utilisés pour la mobilité des cellules, et des fimbriae permettant l’attachement ou le phénomène de conjugaison. Les bactéries hétérotrophes peuvent utiliser leurs flagelles pour se diriger vers des zones riches en substances organiques (nutriments) grâce au phénomène appelé chimiotactisme.

Quelques bactéries peuvent fabriquer de fines couches externes à la paroi cellulaire, généralement constituées de polysaccharides (des sucres). Quand la couche est compacte, on parle de capsule. Les capsules constituent par exemple une barrière de protection de la cellule contre l’environnement externe. Elle facilite aussi l’attachement aux surfaces et la formation de biofilms. Klebsiella, Bacillus anthracis, Streptococcus pneumoniae sont des exemples de bactéries capsulées. Quand la couche est diffuse, on parle de couche mucoïde. Quand la couche est diffuse, on parle de glycocalyx. Le glycocalyx permet aux bactéries d’adhérer à un support.
Certaines bactéries qualifiées de bactéries engainées produisent une couche externe dense et rigide : la gaine. Ce phénomène est courant chez les bactéries de l’eau qui forment des chaînes filamenteuses (Sphaerotilus natans par exemple). La gaine protège les cellules contre les turbulences de l’eau. Les bactéries du groupe Cytophaga – Flavobacterium produisent une couche muqueuse qui leur permet de rester en contact étroit avec un milieu solide. D'autres bactéries comme les Spirillum peuvent s’envelopper d’une couche protéique appelée la couche S.
http://www.techno-science.net/illustration/Definition/300px/Agar-plate-with-colonies.jpghttp://www.techno-science.net/illustration/Definition/280px/Bacterial-morphology-diagram.png
Quelques bactéries comme Bacillus ou Clostridium peuvent fabriquer des endospores leur permettant de résister à certaines conditions de stress environnemental ou chimique. http://www.techno-science.net/illustration/Definition/200px/Flagella.png