34.19 : Les rôles des bactéries et des champignons dans la nutrition végétale

Les plantes ont la capacité impressionnante de créer leur propre nourriture grâce à la photosynthèse. Cependant, les plantes ont souvent besoin de l’aide d’organismes dans le sol afin d’acquérir les nutriments dont elles ont besoin pour fonctionner correctement. Les bactéries et les champignons ont développé des relations symbiotiques avec les plantes qui aident l’espèce à prospérer dans une grande variété d’environnements.

Les bactéries collectives résidant dans et autour des racines des plantes sont appelées la rhizosphère. Ces espèces bactériennes vivant dans le sol sont incroyablement diverses. Bien que certaines puissent être pathogènes, la plupart ont des rôles qui soutiennent la santé des plantes. En échange, les bactéries reçoivent une alimentation de la part des plantes sous forme de glucides, d’acides aminés et d’acides nucléiques.

Les bactéries appelées rhizobactéries peuvent protéger les plantes en produisant des antibiotiques ou en absorbant les métaux toxiques dans le sol. En outre, les bactéries aident les plantes en accédant à des réserves autrement inutilisables de nutriments dans le sol. Par exemple, les plantes n’ont pas les machineries moléculaires pour utiliser directement l’azote de l’atmosphère. Au lieu de cela, elles prennent de l’azote sous forme d’ammonium (NH4+) et de nitrate (NO3-), qui est généré par des bactéries résidant dans le sol.

Au cours d’un processus appelé fixation de l’azote, les bactéries vivant dans le sol transforment l’azote atmosphérique en ammoniac. La fixation de l’azote nécessite de grandes quantités d’ATP que les bactéries dérivent des glucides fournis par les plantes. D’autres groupes de bactéries transforment l’ammoniac en nitrate au cours d’un processus en deux étapes appelé nitrification. Ces processus fournissent aux plantes des formes d’azote qu’elles peuvent utiliser pour synthétiser les protéines et les acides nucléiques.

Les champignons participent également à des relations symbiotiques avec les plantes. Les scientifiques pensent que la relation mutualiste entre les plantes et les champignons mycorhizes a été une adaptation clé dans la colonisation réussie des terres, aidant les premières plantes à acquérir des éléments essentiels du sol. Les mycorhizes modernes servent à l’acquisition d’eau, à la signalisation de facteur de croissance et à la protection des plantes. Les ectomycorhizes couvrent les racines et aident à absorber l’eau et les minéraux. Dans le même temps, les mycorhizes arbusculaires sont incorporées dans le tissu racinaire, augmentant le contact entre les cellules végétales et les filaments ramifiés du champignon, appelés des hyphes.