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AUTOTROPHIE ET PHOTOSYNTHÈSE

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Autotrophie / hétérotrophie pour le carbone

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I.  Définition de l'autotrophie pour le carbone

 

Un organisme autotrophe est un organisme chlorophyllien (pourvu d’un pigment vert, la chlorophylle) capable de produire, fabriquer, synthétiser sa propre matière organique. Une matière organique est une matière combustible pourvue d’un atome de carbone lié à au moins un atome d’hydrogène. Exemple : les sucres (glucose, saccharose, amidon).

Un organisme autotrophe est capable de synthétiser sa propre matière organique à partir de briques constitutives : des molécules minérales, non combustibles. Parmi ces molécules minérales, il y a l’eau (H2O) et le dioxyde de carbone (CO2). Fabriquer du glucose (de la matière organique) à partir d’eau et de dioxyde de carbone, nécessite de l’énergie lumineuse (E=hW).

 

II. Fonctionnement de l'autotrophie pour le carbone

 

À l’échelle cellulaire, au niveau des feuilles et de la tige, on trouve des organites de couleur verte, les chloroplastes chargés d’un pigment (la chlorophylle) et capables de capter l’énergie lumineuse. Par le biais d’une suite de réactions d’oxydoréduction, il y a synthèse de glucose qui peut être polymérisé sous forme d’amidon en captant de l’eau et du CO2 .

L’eau provient essentiellement du sol, absorbée par les racines, remontée par la sève et dirigée vers les parties chlorophylliennes. Le CO2 est absorbé directement au niveau des feuilles (CO2 atmosphérique).

Grâce à l’énergie lumineuse captée par la feuille, il  y a donc synthèse de molécules organiques avec l’apport de molécules minérales. On obtient alors la libération de dioxygène grâce à la photosynthèse, métabolisme qui permet la synthèse de glucose mais qui est aussi intéressant pour des organismes hétérotrophes car il y a production d’O2.

Seules les parties aériennes sont vertes : seules les parties aériennes sont autotrophes au carbone. Les racines ne sont pas vertes : elles ne sont pas dotées de chloroplastes et sont donc incapables de réaliser la photosynthèse. Mais elles bénéficient du glucose produit au niveau des feuilles, sous forme de saccharose qui descend par le biais de la sève et vient alimenter les autres parties de la plante qui ne sont pas autotrophes au carbone. A l’échelle de l’organisme, la plante est autotrophe au carbone dans son intégralité.

 

III. Définition de l'hétérotrophie pour le carbone

 

Un organisme hétérotrophe n’a pas la possibilité de fabriquer lui-même sa propre matière organique. Un hétérotrophe au carbone va nécessairement consommer la matière organique. Exemple : un consommateur primaire, le chrysomèle du haricot, va consommer les feuilles, essentiellement le glucose. Cet organisme est donc qualifié d’hétérotrophe au carbone car il consomme de la matière organique.

Quel est l’intérêt de consommer du glucose ?

Par le biais d’un autre type de métabolisme appelé respiration, le glucose est consommé pendant la consommation de l’O2 et libère de l’énergie. Cette énergie est utilisée pour diviser les cellules, fabriquer des protéines, etc.