Différence principale - Facultatif vs Obligatoire

En écologie, facultatif et obligatoire sont deux termes utilisés pour décrire les organismes en fonction du mécanisme d'obtention d'énergie par chaque organisme. Généralement, les organismes produisent de l'énergie par la respiration cellulaire. Les trois principaux types de respiration cellulaire sont la respiration aérobie, la fermentation et la respiration anaérobie. Les organismes qui utilisent des méthodes facultatives ou obligatoires pendant la respiration peuvent être des bactéries, des champignons ou des endoparasites tels que des protozoaires et des vers. Les différence principale entre facultatif et obligatoire est que les organismes facultatifs obtiennent de l'énergie de la respiration aérobie, de la respiration anaérobie et de la fermentation, tandis que les organismes obligatoires obtiennent de l'énergie de la respiration aérobie, de la respiration anaérobie ou de la fermentation.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce que le facultatif - Définition, types de respiration, types d'organismes 2. Qu'est-ce qui est obligatoire - Définition, types de respiration, types d'organismes 3. Quelles sont les similitudes entre facultatif et obligatoire – Aperçu des caractéristiques communes 4. Quelle est la différence entre facultatif et obligatoire – Comparaison des principales différences

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Qu'est-ce que le Facultatif

Facultatif fait référence à la capacité de vivre dans plusieurs conditions environnementales spécifiques. Les trois types d'organismes facultatifs sont les bactéries, les champignons et les endoparasites tels que les protozoaires et les nématodes.

Bactéries facultatives (anaérobies facultatives)

Les bactéries facultatives sont appelées anaérobies facultatives. Les anaérobies facultatifs peuvent se développer sans oxygène. Mais, ils sont capables d'utiliser l'oxygène, s'il est disponible dans le milieu pour générer plus d'énergie que dans la respiration anaérobie habituelle. Pour cette raison, les anaérobies faculatatifs peuvent utiliser les trois méthodes de respiration cellulaire: respiration aérobie, respiration anaérobie et fermentation. Les trois familles importantes de bactéries anaérobies facultatives sont les Enterobacteriaceae, les Vibrionaceae et les Pasteurellaceae. Entérobactéries sont des bactéries omniprésentes qui vivent dans le sol, l'eau et la végétation en tant que flore normale opportuniste (E. coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis) et en tant qu'agents pathogènes (Shigella, Salmonella et Yersinia pestis). Vibrionacées se compose d'enzymes catalase et oxydase pour détoxifier l'oxygène. On le trouve dans le milieu extérieur ainsi que dans le tractus intestinal des animaux. Vibrio, Aeromonas, Photobacterium sont des exemples de Vibrionaceae. Pasteurella et Haemophilus sont les deux types de Pasteurellacées. Pasteurella est pathogène pour les animaux domestiques tandis que Haemophilus vit dans les muqueuses des animaux. Klebsiella pneumonia interagissant avec un neutrophile humain est montré dans Figure 1.

Figure 1: Pneumonie à Klebsiella

Champignons facultatifs

Généralement, les champignons sont des saprophytes qui vivent sur de la matière organique morte ou en décomposition. Mais certains champignons sont capables de pénétrer dans les organismes vivants, provoquant des maladies chez l'hôte. La tache du pommier, la pêche, la tache noire et la tache foliaire de Panax sont quelques-unes des maladies causées par des champignons facultatifs chez les plantes. Les champignons facultatifs tels que le candida provoquent une cadidose vaginale et un pied d'athlète chez l'homme.

Figure 2: Armillaria mellea

Parasites facultatifs

Généralement, les parasites facultatifs vivent indépendamment d'un hôte. Mais parfois, ils deviennent des parasites. Les protozoaires de type amibe et certains nématodes tels que Strongyloides spp sont des parasites facultatifs.

Qu'est-ce qu'obligatoire

Obliger signifie être limité à une caractéristique particulière. Les organismes obligatoires tels que les bactéries, les champignons, les algues et les endoparasites peuvent être identifiés dans la nature. La plupart des algues sont des aérobies obligatoires.

Bactéries obligatoires (aérobies obligatoires et anaérobies obligatoires)

Les bactéries obligatoires peuvent être classées en deux groupes en fonction du type de respiration cellulaire qu'elles utilisent pour obtenir de l'énergie. Ce sont des aérobies obligatoires et des anaérobies obligatoires. Les aérobies obligatoires utiliser l'oxygène pour oxyder les sucres et les graisses afin de générer de l'énergie pendant la respiration cellulaire. Ainsi, ils utilisent la respiration aérobie. Les bactéries aérobies vivent dans le milieu extérieur où elles peuvent obtenir de l'oxygène. Au contraire, anaérobies obligatoires sont incapables de détoxifier l'oxygène. Ainsi, ils vivent dans des environnements sans oxygène, utilisant la fermentation ou la respiration anaérobie pour produire de l'énergie. Mycobacterium tuberculosis et Nocardia asteroides sont des exemples d'aérobies obligatoires, tandis qu'Actinomyces et Clostridium sont des exemples de bactéries obligatoires. La croissance des aérobies obligatoires et des anaérobies obligatoires dans un milieu liquide est illustrée à la figure 3.

Figure 3: Comportement de différentes bactéries dans un milieu liquide 1 – Aérobies obligatoires, 2 – Anaérobies obligatoires, 3 – Bactéries facultatives, 4 – Microaérophiles, 5 – Bactéries aérotolérantes

Champignons obligatoires

Les champignons obligatoires peuvent également être classés en champignons aérobies obligatoires et en champignons anaérobies obligatoires. La plupart des champignons sont champignons aérobies obligatoires comme la levure. Les champignons qui vivent dans le système digestif des ruminants tels que Neocallimastix, Piromonas et Sphaeromonas sont anaérobies obligatoires. Un champignon aérobie obligatoire est illustré à la figure 4.

Figure 4: Monotropa uniflora

Parasites obligatoires

Les parasites obligatoires ne peuvent survivre qu'à l'intérieur d'un hôte. Ainsi, leur cycle de vie est impliqué dans le passage d'un hôte à un autre. La plupart des parasites obligatoires utilisent deux hôtes appelés hôte définitif et hôte intermédiaire. Les vers plats, les vers ronds et les oxyures sont des parasites obligatoires qui vivent dans le tractus gastro-intestinal, le sang et le système lymphatique. Les protozoaires tels que Plasmodium sont également des parasites anaérobies obligatoires.

Similitudes entre facultatif et obligatoire

Différence entre facultatif et obligatoire

Définition

Facultatif: Facultatif fait référence à la capacité de vivre dans plus d'une condition environnementale spécifique.

Obliger: Obliger signifie être limité à une caractéristique particulière.

Types de respiration cellulaire

Facultatif: Les organismes facultatifs tirent leur énergie de la respiration aérobie, de la respiration anaérobie et de la fermentation.

Obliger: Les organismes obligatoires tirent leur énergie de la respiration aérobie, de la respiration anaérobie ou de la fermentation.

Les types

Facultatif: Un seul type d'organismes facultatifs peut être identifié comme étant des anaérobies facultatifs.

Obliger: Deux types d'organismes obligatoires peuvent être identifiés comme étant des aérobies obligatoires et des anaérobies obligatoires.

Présence/Absence d'oxygène

Facultatif: Les organismes facultatifs peuvent survivre avec la présence ou l'absence d'oxygène.

Obliger: Les aérobies obligatoires peuvent survivre en présence d'oxygène, tandis que les anaérobies obligatoires peuvent survivre en l'absence d'oxygène.

Habitat

Facultatif: Les organismes facultatifs vivent dans l'environnement externe ainsi qu'à l'intérieur de l'hôte.

Obliger: Les aérobies obligatoires ne vivent que dans l'environnement extérieur, tandis que les anaérobies obligatoires ne vivent qu'à l'intérieur de l'hôte.

Parasites

Facultatif: Les parasites facultatifs peuvent survivre sans l'hôte.

Obliger: Les parasites obligatoires ne survivent qu'en présence de l'hôte.

En milieu liquide

Facultatif: Les organismes facultatifs peuvent être identifiés dans tout le milieu mais surtout près de la surface.

Obliger: Des aérobies obligatoires peuvent être identifiés près de la surface du milieu. Les anaérobies obligatoires peuvent être identifiés au fond du milieu.

Efficacité de la production d'énergie

Facultatif: L'efficacité de la production d'énergie chez les organismes facultatifs est élevée.

Obliger: L'efficacité de la production d'énergie dans les organismes obligatoires est moindre.

Conclusion

Facultatif et obligatoire sont deux types d'organismes qui diffèrent sur la base des types de respiration cellulaire. Les trois types de respiration cellulaire sont la respiration aérobie, la respiration anaérobie et la fermentation. Les organismes facultatifs peuvent utiliser l'un des trois types de méthodes de respiration cellulaire, tandis que les organismes obligatoires ne peuvent utiliser qu'une des trois méthodes de respiration cellulaire. Ainsi, les organismes obligatoires peuvent être classés en aérobies et anaérobies. La principale différence entre facultatif et obligatoire réside dans le type de mécanisme de respiration cellulaire utilisé par chaque type d'organisme.

Référence:

1. Bactéries anaérobies facultatives, Centre de recherche et de ressources sur les gènes microbiens, disponible ici.2. Young, Paul A. "Parasitisme facultatif et gammes d'hôtes de champignons." Journal américain de botanique, vol. 13, non. 8, 1926, pages 502-520. JSTOR, disponible ici.

Image de courtoisie:

1. "Klebsiella pneumonia Bacterium" par NIAID (CC BY 2.0) via Flickr2. "Armillaria mellea, Honey Fungus, UK 1" par Stu's Images (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia3. "Tuyaux indiens roses" de Magellan nh - Travail personnel (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia4. «Anaérobie» de Pixie - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia