LES ÉCHANGES MÉTABOLIQUES
Les échanges métaboliques constituent le cœur de la symbiose entre le polype et son symbiote.
En plus de fournir une protection aux algues, le polype apporte à la zooxanthelle les éléments nutritionnels nécessaires à la photosynthèse (dioxyde de carbone, nitrates, phosphates).
En retour, l'algue fournit des produits organiques (glucose, du glycérol et des acides aminés) issus de la photosynthèse, ces produits sont ensuite utilisés par le polype pour fabriquer des protéines, des graisses et des carbohydrates et du carbonate de calcium.
Voici le fonctionnement de ces échanges :
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1) Absorption de carbone inorganique dissout, acquis sous forme de CO2 contenu dans l’eau de mer, rejeté par le symbiote ou encore présent comme sous-produit de la calcification. Il peut aussi être acquis sous forme HCO3-, majoritairement présent dans l’eau de mer (pH =8,2), mais celui-ci doit être convertit en CO2 avant la photosynthèse.
2) La photosynthèse : le CO2 est fixé au cycle de Calvin-Benson, permettant au dinoflagellé de synthétiser de nombreux composés organiques, y compris des acides aminés.
3) Translocation : une partie des produits issus de la photosynthèse sont transmis à la cellule hôte
4) Translocation inverse : des composés organiques sont transférés de l’hôte au symbiote. Ces composés peuvent provenir du métabolisme⁽¹⁾ de l’hôte ou garder la même forme que lorsqu’ils ont été reçus par l’hôte.
5) Le métabolisme de l’hôte : les composés transmis par le symbiote sont utilisés, ainsi que la matière organique dissoute, et les particules de matière organique présentes dans l’eau. Le catabolisme⁽²⁾ des composés azotés rejette des déchets tel que l’ammonium, qui peut être assimilé par le symbiote.
6) L’assimilation de l’ammonium : l’ammonium rejeté par le métabolisme hôte ou provenant de l’eau de mer peut être assimilé par la cellule hôte et par le symbiote.
7) L’assimilation du nitrate : le nitrate est prélevé dans l’eau de mer, mais seulement le symbiote peut le convertir en ammonium pour la production ultérieure d’acides aminés.
8 ) L’assimilation du phosphate : le phosphate est également acquis dans l’eau de mer et peut être assimilé par le symbiote.
Glossaire :
(1) Métabolisme : Ensemble des réactions chimiques se produisant au sein des cellules, et par lesquelles certaines substances s'élaborent, ou se dégradent.
(2) Catabolisme : Ensemble de réactions chimiques durant lesquelles des molécules de taille importante sont dégradées en plus petites molécules afin de produire de l'énergie.