Principes de chimie redox en écologie microbienne Coll. Synthèses

Domaine en pleine évolution, l'écologie microbienne a pour objet l'étude des relations entre les micro-organismes et leur milieu environnant. Elle consiste à caractériser la biodiversité microbienne d'un écosystème et les interactions entre les micro-organismes, et à identifier leur rôle dans l'écosystème. Cet ouvrage présente les aspects de l'écologie microbienne en relation avec les réactions chimiques d'oxydo-réduction (redox) impliquées dans les transferts d'électrons. Les principes de chimie redox et les bases de thermodynamique sont d'abord exposés. En effet, les lois fondamentales de la thermodynamique et de la bio-énergétique s'appliquent de manière similaire dans les scénarios les plus divers. Les aspects conceptuels sont ensuite appliqués dans des conditions simples et maîtrisées, puis dans des conditions complexes et difficiles à paramétrer. Les concepts fondamentaux sont présentés par des démarches explicatives de préférence à des démarches descriptives, afin de mettre en évidence les interrelations physico-chimiques et biologiques au sein du système étudié. L'impact des micro-organismes dans les environnements naturels sur les réactions redox est analysé, par exemple la corrosion microbienne générée par les activités métaboliques de cellules microbiennes sur une surface métallique. Réciproquement, l'impact de ces réactions sur les micro-organismes et sur leur environnement est étudié.

Introduction

Chapitre 1. Notions de base, définitions et concepts

1. Chimie redox

2. Nombre d’oxydation

3. Réactions redox

4. Dismutation

5. Balance d’électrons

6. Concept d’électrons disponibles dans les systèmes microbiens

Chapitre 2. Bases de thermodynamique

7. Potentiel d’électrode et pile électrochimique productrice d’énergie électrique

8. Intensité redox et équation de Nernst

9. Eh et le concept de pε

10. Influence du pH

11. L’eau, réducteur et oxydant

12. Diagrammes potentiel – pH

13. Capacité redox

Chapitre 3. Micro-organismes et systèmes redox

14. Écologie des micro-organismes et écosystème redox

15. Micro-organismes et chimie redox de la biosphère : environnements aérobies et anaérobies

16. Réactions assimilatives et dissimilatives

17. Intensité et capacité redox dans les systèmes biologiques

18. Tactisme redox

19. Systèmes bio-électrochimiques

Chapitre 4. Phénomènes d’oxydo-réduction dans la nature

20. Introduction

21. L’oxygène dans l’eau

22. Le système carbone

23. Le système azote

24. Le système fer et manganèse

25. Les surfaces naturelles

26. Le corps animal

Conclusion