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Extrémophile : Définition, caractéristiques et exemples

 
Par Antoine Decrouy. 21 février 2022
Extrémophile : Définition, caractéristiques et exemples

Il y a des environnements dans lesquels les conditions sont extrêmes et où la plupart des organismes ne peuvent pas survivre. On a longtemps pensé que ces habitats étaient inhabitables, mais on a découvert que de nombreuses espèces de taille minuscule peuvent y prospérer. Dans cet article Extrémophile : Définition, caractéristiques et exemples de ProjetEcolo, nous allons voir ensemble ce que sont les extrêmophiles, leurs caractéristiques et exemples. Nous conclurons cet article en voyant certaines de leurs applications pour le développement humain.

Que sont les extrémophiles - Définition

Les extrêmophiles sont des organismes qui peuvent résister à des conditions extrêmes dans lesquelles d'autres organismes mourraient. Ces conditions défavorables peuvent être aller du froid extrême avec des températures proches de zéro, des températures très élevées qui peuvent monter jusqu'à 121°C, elles peuvent être caractérisées par un pH très acide ou très alcalin, des pressions barométriques de plusieurs tonnes, un manque d'oxygène et même de la radioactivité. Les extrêmophiles sont de petite taille et peuvent être :

  • Des champignons.
  • Des archées.
  • Des bactéries : la plupart des extrêmophiles appartiennent à ce groupe. Pour en savoir plus sur les types de bactéries, c'est par ici : Types de bactéries.
  • Des eucaryotes.
  • Des levures.
Extrémophile : Définition, caractéristiques et exemples - Que sont les extrémophiles - Définition

Caractéristiques des extrémophiles

Les extrêmophiles ont des qualités particulières et différentes les unes des autres. Ceci est vient de la variété des habitats extrêmes qui peuvent exister. Voici quelques-unes des caractéristiques les plus importantes des extrêmophiles.

Où vivent les extrêmophiles

Les extrêmophiles peuvent vivre dans des endroits impensables pour les autres êtres vivants. Pour exemple :

  • Déserts : là où il y a un manque d'eau.
  • Les cheminées hydrothermales volcaniques ou sous-marines : avec des températures plus élevées que celles de la surface, et avec des niveaux élevés de minéraux tels que le soufre, le chlore, le fer, entre autres.
  • Dans les eaux ou les sols à forte salinité et les cheminées hydrothermales.
  • Compost et scories de mines.
  • Eaux très acides ou très alcalines.
  • Sols carbonatés.
  • Océan Arctique et glaciers : ils peuvent également vivre dans les fonds marins très profonds, où s'exercent des pressions de millions de tonnes.
  • Espaces extérieurs ou grottes souterraines : également situés dans les roches sous la surface de la terre.

Alimentation des extrêmophiles

Le régime alimentaire des extrêmophiles dépend du groupe auquel ils appartiennent. Ils consomment normalement tout ce que l'environnement leur fournit. Comme les extrêmophiles se trouvent dans des endroits spéciaux, leur nourriture est également très variée.

  • Les algues et certaines bactéries peuvent faire de la photosynthèse pour se nourrir. Découvrez tout à propos de la photosynthèse !
  • Les bactéries associées aux métaux peuvent se nourrir de ces derniers.

Ils peuvent également se nourrir de matières en décomposition de composés organiques ou inorganiques, de sel, d'huile ou de produits chimiques présents dans l'environnement.

Plus de caractéristiques des extrêmophiles

Ces organismes ont une capacité enzymatique et une stabilité bien supérieures dans des conditions extrêmes. Ces enzymes sont connues sous le nom d'extrêmoenzymes et ont été largement utilisées en biotechnologie. Dans la suite de notre article, on vous explique comment les exploiter.

Ces enzymes peuvent être de différents types, et chacune traite un substrat différent. Par exemple, les protéases traitent les protéines.

  • Protéases.
  • Cellulases.
  • Lipases
  • Amylases
  • Chitinases
  • Déshydrogénases
  • Glycosyl hydrolases

Types d'extrémophiles

Voici quelques exemples d'extrêmophiles et la manière dont ils peuvent être classés.

  • Thermophiles : ils survivent à des températures extrêmement élevées, supérieures à 65 °C. Ils se nourrissent de substances inorganiques et possèdent des enzymes qui leur permettent de résister aux températures élevées.
  • Psychrophiles : Avec des températures comprises entre 5 et -24,4ºC, ils se développent dans des environnements aquatiques très froids. Ils ont développé des enzymes antigel pour pouvoir survivre aux températures froides. Les températures froides sont plus fréquentes que les températures chaudes sur notre planète. Dans ces régions froides, il y a aussi généralement de fortes pressions et de fortes concentrations de sel.
  • Alcalophiles : ils survivent dans des environnements dont le pH est supérieur à 9. Ils doivent isoler leur intérieur à l'aide d'enzymes pour que leurs cellules fonctionnent correctement.
  • Acidophiles : ils vivent dans un pH proche de 5, car il n'existe pratiquement aucun organisme pouvant vivre à pH 0. Ces environnements acides sont généralement le résultat d'une activité géochimique, par exemple les volcans.
  • Xérophiles : vivent dans des endroits sans eau et ils peuvent supporter de longues périodes sans eau. Ils sont constamment exposés au soleil. Il s'agit généralement de champignons, de cactus, de lichens et d'algues.
  • Métallophiles : ils vivent là où il y a de fortes concentrations de métaux, y compris de métaux lourds. Certains de ces métaux sont le zinc, le plomb, le chrome, le nickel, le cuivre, entre autres. Ils parviennent à survivre en réduisant les métaux à une bioactivité moindre.
  • Halophytes : ils tolèrent des quantités élevées de salinité. Ils peuvent tolérer de faibles quantités, jusqu'à 20% de salinité, mais cela dépend de l'organisme. Ils doivent accumuler différents composés dans leur cytoplasme pour se réguler osmotiquement.
  • Piézophiles ou barophiles : ils ont besoin de pressions élevées pour vivre, supérieures à 1 atm. On peut les trouver à des profondeurs de 5 000 mètres et jusqu'à 10 000 mètres, des profondeurs associées aux fonds marins.
  • Polymétrémophiles : survivent à une grande variété de conditions extrêmes, telles que l'espace, les températures froides et sèches et le manque d'oxygène.
Extrémophile : Définition, caractéristiques et exemples - Types d'extrémophiles

Applications biotechnologiques des extrémophiles

Les extrêmophiles sont d'une grande valeur pour le développement humain car ils permettent de résoudre de nombreux problèmes qu'on peut avoir sur Terre. Pour exemple, on peut utiliser les extrêmophiles sont multiples pour :

Applications industrielles

L'utilisation d'extrêmophiles permet de catalyser des réactions industrielles pour la production de papier, d'édulcorants, de détergents, de denrées alimentaires telles que le pain, le vin et les produits laitiers, le traitement des textiles, l'extraction du pétrole, la production de biocarburants, les écrans solaires et les cosmétiques. Ils peuvent également être utilisés pour le traitement des déchets, la biorestauration et le traitement des eaux usées.

Applications médicales

D'autre part, l'utilisation de ces organismes a également des applications dans les domaines de la médecine et des laboratoires. Ils peuvent être utilisés pour les réactions PCR en biologie moléculaire, pour la détection des maladies et pour le développement de médicaments.

Découvrez tout sur la biologie moléculaire !

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Bibliographie
  • National Geographic. (2018). Extremófilos 101. Disponible sur : https://www.nationalgeographic.es/video/tv/extremofilos-101
  • Ramírez, N., Serrano, J. A., & Sandoval, H. (2006). Microorganismos extremófilos. Actinomicetos halófilos en México. Revista Mexicana de Ciencias Farmacéuticas, 37(3), 56-71.

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