autotrophes et hétérotrophes
Les organismes vivants obtiennent de l’énergie chimique de deux façons.
Les autotrophes, illustrés dans la Figure ci-dessous, stockent l’énergie chimique dans les molécules alimentaires glucidiques qu’ils construisent eux-mêmes. La nourriture est de l’énergie chimique stockée dans des molécules organiques. La nourriture fournit à la fois l’énergie nécessaire au travail et le carbone nécessaire à la construction des corps. Parce que la plupart des autotrophes transforment la lumière du soleil pour fabriquer des aliments, nous appelons le processus qu’ils utilisent la photosynthèse., Seuls trois groupes d’organismes-les plantes, les algues et certaines bactéries – sont capables de cette transformation énergétique vitale. Les autotrophes font de la nourriture pour leur propre usage, mais ils en font assez pour soutenir d’autres vies. Presque tous les autres organismes dépendent absolument de ces trois groupes pour la nourriture qu’ils produisent. Les producteurs autotrophes sont également connus, commencer les chaînes alimentaires qui nourrissent toute la vie. Les chaînes alimentaires seront abordées dans le concept » chaînes alimentaires et réseaux trophiques ».
Les hétérotrophes ne peuvent pas faire leur propre nourriture, ils doivent donc la manger ou l’absorber., Pour cette raison, les hétérotrophes sont également appelés consommateurs. Les consommateurs comprennent tous les animaux et les champignons et de nombreux protistes et bactéries. Ils peuvent consommer des autotrophes ou d’autres hétérotrophes ou des molécules organiques provenant d’autres organismes. Les hétérotrophes présentent une grande diversité et peuvent sembler beaucoup plus fascinants que les producteurs. Mais les hétérotrophes sont limités par notre dépendance totale à ces autotrophes qui ont fait à l’origine notre nourriture. Si les plantes, les algues et les bactéries autotrophes disparaissaient de la terre, les animaux, les champignons et autres hétérotrophes disparaîtraient bientôt également. Toute vie nécessite un apport constant d’énergie., Seuls les autotrophes peuvent transformer cette source solaire ultime en énergie chimique dans les aliments qui alimente la vie, comme le montre la Figure ci-dessous.
Les autotrophes photosynthétiques, qui fabriquent des aliments en utilisant l’énergie de la lumière du soleil, comprennent (a) les plantes, (b) les algues et (c) certaines bactéries.
la photosynthèse fournit plus de 99% de l’énergie nécessaire à la vie sur terre. Un groupe beaucoup plus restreint d’autotrophes – principalement des bactéries dans des environnements sombres ou à faible teneur en oxygène-produisent des aliments en utilisant l’énergie chimique stockée dans des molécules inorganiques telles que le sulfure d’hydrogène, l’ammoniac ou le méthane., Alors que la photosynthèse transforme l’énergie lumineuse en énergie chimique, cette autre méthode de fabrication des aliments transfère l’énergie chimique des molécules inorganiques aux molécules organiques. Il est donc appelé chimiosynthèse, et est caractéristique des vers tubulaires représentés dans la Figure ci-dessous. Certaines des bactéries chimiosynthétiques les plus récemment découvertes habitent les évents d « eau chaude de l » océan profond ou » fumeurs noirs. »Là, ils utilisent l’énergie contenue dans les gaz de l’intérieur de la Terre pour produire de la nourriture pour une variété d’hétérotrophes uniques: vers géants, crevettes aveugles, crabes blancs géants et escargots blindés., Certains scientifiques pensent que la chimiosynthèse peut soutenir la vie sous la surface de Mars, de la lune de Jupiter, D’Europe et d’autres planètes. Les écosystèmes basés sur la chimiosynthèse peuvent sembler rares et exotiques, mais ils illustrent aussi la dépendance absolue des hétérotrophes à l’égard des autotrophes pour la nourriture.
Une chaîne alimentaire montre comment l’énergie et des flux de matière, des producteurs aux consommateurs. La matière est recyclée, mais l’énergie doit continuer à circuler dans le système. D’où vient cette énergie proviennent?, Bien que ces chaînes alimentaires « se terminent » par des décomposeurs, les décomposeurs, en fait, digèrent-ils la matière de chaque niveau de la chaîne alimentaire? (voir le « Flux d’Énergie » concept.)
Les vers tubulaires profondément dans le Rift des Galapagos tirent leur énergie des bactéries chimiosynthétiques vivant dans leurs tissus. Aucun système digestif nécessaire!
fabrication et utilisation des aliments
le flux d’énergie à travers les organismes vivants commence par la photosynthèse. Ce processus stocke l’énergie de la lumière du soleil dans les liaisons chimiques du glucose., En brisant les liaisons chimiques dans le glucose, les cellules libèrent l’énergie stockée et produisent l’ATP dont elles ont besoin. Le processus dans lequel le glucose est décomposé et L’ATP est fait est appelé respiration cellulaire.
la photosynthèse et la respiration cellulaire sont comme les deux faces d’une même médaille. C’est ce qui ressort de la Figure ci-dessous. Les produits d’un processus sont les réactifs de l’autre. Ensemble, les deux processus stockent et libèrent de l’énergie dans les organismes vivants. Les deux processus fonctionnent également ensemble pour recycler l’oxygène dans l’atmosphère terrestre.,
Ce diagramme compare et contraste de la photosynthèse et de la respiration cellulaire. Il montre également comment les deux processus sont liés.
photosynthèse
La photosynthèse est souvent considérée comme le processus vital le plus important sur Terre. Il transforme l’énergie lumineuse en énergie chimique et libère également de l’oxygène. Sans photosynthèse, il n’y aurait pas d’oxygène dans l’atmosphère. La photosynthèse implique de nombreuses réactions chimiques, mais elles peuvent être résumées en une seule équation chimique:
6co2 + 6H2O + énergie lumineuse → C6H12O6 + 6O2.,
Les autotrophes photosynthétiques captent l’énergie lumineuse du soleil et absorbent le dioxyde de carbone et l’eau de leur environnement. En utilisant l’énergie lumineuse, ils combinent les réactifs pour produire du glucose et de l’oxygène, qui est un déchet. Ils stockent le glucose, généralement sous forme d’amidon, et libèrent l’oxygène dans l’atmosphère.
la Respiration Cellulaire
la respiration Cellulaire, en fait, « brûle” le glucose pour l’énergie. Cependant, il ne produit pas de lumière ou de chaleur intense comme le font d’autres types de combustion. C’est parce qu’il libère l’énergie dans le glucose lentement, en plusieurs petites étapes., Il utilise l’énergie libérée pour former des molécules D’ATP. La respiration cellulaire implique de nombreuses réactions chimiques, qui peuvent être résumées avec cette équation chimique:
C6H12O6 + 6O2 → 6co2 + 6H2O + énergie chimique (en ATP)
la respiration cellulaire se produit dans les cellules de tous les êtres vivants. Il a lieu dans les cellules des autotrophes et des hétérotrophes. Tous brûlent du glucose pour former de l’ATP.