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Le Sol Vivant

Bactéries ferro-réductrices : Geobacter, Shewanella et la respiration dissimilatoire du fer

Card #85 Cycle Cycle Docs : S2, S4, S0, V2

Les bactéries ferro-réductrices (IRB/DIRB — surtout Geobacter, Shewanella, Geothrix) utilisent le Fe(III) comme accepteur d'électrons terminal en anaérobiose, oxydant la matière organique sans O₂ ni NO₃⁻ (le sulfate, souvent encore présent, n'est réduit qu'après le Fe(III) dans la séquence thermodynamique — certains Geobacter pouvant néanmoins le réduire) — un rôle central longtemps sous-estimé.

Transfert d'électrons extracellulaire (TEE) :

  • cytochromes c multi-hèmes (MtrCAB chez Shewanella, OmcS/OmcZ chez Geobacter) en surface cellulaire ;
  • pili conducteurs (« nanowires » de Geobacter) transportant les électrons à distance — la nature exacte et la portée de cette conductivité (protéine vs filaments de cytochromes) restent débattues ;
  • navettes redox solubles (substances organiques, AQDS, riboflavine).

Implications : cycle du carbone anaérobie sans méthanogenèse en présence de Fe(III) (compétition thermodynamique avec les méthanogènes) ; signatures pédologiques (gleyfication, concrétions ferro-manganiques, horizons rédoximorphes) ; bioremédiation (réduction de Cr(VI), U(VI), hydrocarbures couplée au Fe(III)) ; convergence fonctionnelle avec les cable bacteria (Desulfobulbaceae), qui transfèrent des électrons sur 1-3 cm par un mécanisme distinct (fibres conductrices périplasmiques partagées, non pili).

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