Bactérie pourpre sulfureuse

Les bactéries pourpres sulfureuse (aussi appelée bactéries sulfo-réductrices) sont des bactéries primitives. Elles font partie de la famille des bactéries photosynthétiques avec les bactéries vertes sulfureuses et les cyanobactéries. Cependant, contrairement aux cyanobactéries, les bactéries pourpres sulfureuse comme les bactéries vertes ne produisent pas d’oxygène lors de la photosynthèse. Dans le cycle du soufre, ces bactéries oxydent le sulfure d'hydrogène (H₂S) en soufre élémentaire (S_n).

Classification phylogénétique

Les bactéries pourpres sulfureuses sont des γ-protéobactéries, dans les familles Chromatiaceae et les Ectothiorhodospiraceae. Ces familles sont dans l’ordre des Chromatiales. Les bactéries pourpres typiques comme Thiospirillum, Thiocapsa et Chromatium se trouvent dans la famille des Chromatiaceae comprenant 22 genres. La famille des Ectothiorhodospiraceae en compte 5.

Métabolisme et photosynthèse anoxygénique

Ce groupe de bactéries est anaérobie obligatoire ou stricte, généralement photolithotrophe. Elles ont une croissance à la lumière uniquement dans un milieu sans oxygène car celui-ci inhibe la synthèse des pigments des bactéries pourpres sulfureuses. Elles réalisent une photosynthèse anoxygénique (en absence d’oxygène).

Ces types de bactéries n'utilisent pas l’eau comme source d’électrons pour initier les réactions, elles utilisent alors le sulfure d’hydrogène, le soufre, l’hydrogène ou une matière organique. À la place de produire de l’oxygène comme les plantes, elles forment souvent des granules de soufre. Elles utilisent la lumière comme source d’énergie pour fixer le CO₂ (source de carbone). Elles oxydent le sulfure d’hydrogène (H₂S) en soufre (S₂) et l’accumule à l’intérieur de la cellule sous la forme de granules de soufre, en général dans des invaginations de la membrane plasmique. A l’exception de la bactérie Ectothiorhodospira qui fait des dépôts extracellulaires de globules de soufre, elles peuvent aussi oxyder le soufre (S₂) en sulfate (SO₄^2-) et dans certain cas l’hydrogène (H₂). Ces composés soufrés cités font office de donneurs d’électrons, ces derniers vont transiter à travers le système photosynthétique.

Le système photosynthétique de ces bactéries est contenu dans des complexes membranaires sphériques ou lamellaires, en continuité avec la membrane plasmique. Les « antennes » (capteurs d’électrons) forment un complexe pigment-protéine collecteur associé à un centre réactionnel et ayant pour fonction principale l'absorption de l'énergie lumineuse. Elles sont constituées d'environ 200 molécules de chlorophylle par centre. Les bactéries possèdent un centre réactionnel appelé P 870*. L'énergie reçue est canalisée vers le centre réactionnel, dont la section efficace de capture de la lumière se trouve multipliée par près de 200.

Les pigments permettant de réaliser cette photosynthèse sont la Bactériochlorophylle a ou b. Ces pigments permettent une absorption des ondes électromagnétiques hors du spectre visible, puisque elles vivent dans des zones aquatiques profondes. A la surface d’eaux stagnantes comme les lacs et les étangs, on trouve une couche dense d’algues et de cyanobactéries absorbant une grande partie de la lumière bleue et rouge. L’absorption de grandes longueurs d'onde (rouge lointain) par leurs pigments par rapport à ceux des cyanobactéries ou des algues vertes permet aux bactéries pourpres et vertes d'utiliser l'énergie non utilisée, mais l'énergie à ces grandes longueurs d'onde est plus réduite.

Les couleurs caractéristiques des bactéries pourpres sulfureuses sont liées à la présence de plusieurs pigments accessoires. Chez ces types de bactéries, ce sont des caroténoïdes jaunes et rouges.

Réaction chimique

Équation bilan générale de la photosynthèse sulfureuse :

Mobilité

Les bactéries pourpres sulfureuses sont dotées de flagelles polaires et certaines ont une ciliature péritriche (différents flagelles entourant la bactérie).

Habitat

Ce type de bactéries étant halophile et/ou alcalophile, on les retrouve dans des zones lacustres anaérobies, riche en sulfures.

Quand les conditions du milieu sont idéales, les bactéries pourpres sulfureuses forment des vastes fleurs d’eau dans les marécages et les lagunes d’épuration.

Voir aussi

Article connexe

• Chlorobi, une bactérie verte sulfureuse

Bibliographie

• Lansing-M Prescott, John-P Haley et Donald-A. Klein Microbiologie, De Boeck Université, 2003, 2^e éd. 1137 p. (ISBN 978-2-8041-4256-8)
• Peter Raven, Ray Franklin Evert et Susan Eichhorn (trad. Jules Bouharmont), Biologie Végétale, De Boeck Université, 2003. 968 p. (ISBN 978-2-7445-0102-9)

Liens externes

• (fr) Types trophiques des bactéries
• (fr) Définition d'une bactérie pourpre sulfureuse
• (fr) Bactéries phototrophes non productrices d'oxygène