Autotrophie - Hétérotrophie - Maxicours

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Autotrophie - Hétérotrophie

Objectif
Tous les êtres vivants sont capables de croître et de se reproduire. Ces propriétés impliquent le prélèvement de substances dans leur milieu pour assurer leur fonctionnement.
Quels sont les besoins nutritifs des cellules animales et végétales ?
1. Les besoins nutritifs des cellules
Les cultures d'organismes unicellulaires conduisent à leur multiplication. Cette multiplication est liée à l'activité de ces cellules se traduisant notamment par la synthèse de matières organiques à partir des substances contenues dans le milieu extérieur.

Il est possible d'évaluer la croissance d'une population d'organismes unicellulaires par différentes techniques : comptage des cellules sur lame de comptage, augmentation du trouble ou intensité de coloration de la suspension, etc.

• Expérience
Les expériences menées consistent, par exemple, à placer en suspension des cellules de levures (cellules animales) et des cellules d'euglènes (cellules végétales) dans différents tubes à essais placés dans les mêmes conditions.

Ainsi, trois milieux sont préparés, un premier contenant de l'eau distillée (milieu A), un autre de l'eau et des sels minéraux (milieu B), et un troisième de l'eau, des sels minéraux et des substances organiques (milieu C).

Dans chaque milieu sont introduites des cellules de levures ou des cellules d'euglènes. Les six tubes (trois avec levures et trois avec euglènes) sont ensuite placés à la même température et sont soumis aux mêmes conditions d'éclairement.

• Observations
Après quelques jours, on observe une augmentation du trouble de la suspension de levures, donc du nombre de levures, uniquement dans le tube contenant des substances organiques (milieu C) .
On observe également une augmentation de l'intensité de coloration de la suspension d'euglènes dans le tube contenant des sels minéraux seuls (milieu B) et dans le tube contenant des sels minéraux et des substances organiques (milieu C).

• Conclusion
Cette expérience permet de conclure que certaines cellules animales (ici les levures) ont  besoin de substances organiques dans le milieu extracellulaire pour se développer.
D'autres cellules, comme les cellules végétales sont, elles, capables de se développer sur un milieu exclusivement minéral.

2. Deux grands types de métabolisme cellulaire
L'étude des besoins nutritifs des cellules permet de distinguer deux grands types de fonctionnement liés à l'utilisation du carbone disponible dans le milieu extracellulaire.
Le fonctionnement d'une cellule, ensemble de synthèses et de dégradations, est appelé métabolisme.

Les cellules végétales sont capables de fabriquer leur matière organique à partir de matière minérale, eau et minéraux. Le carbone intégré dans ces substances l'est alors sous forme de dioxyde de carbone dissous. Ces cellules autonomes sur le plan de la nutrition sont qualifiées d'autotrophes (auto : seul et trophein : nourrir).

Les cellules animales ne peuvent, elles, élaborer leur matière organique qu'à partir de substances organiques présentes dans le milieu extracellulaire. Ces cellules dépendantes sur le plan de la nutrition sont qualifiées d'hétérotrophes (hétéro : autre).

L'essentiel

Malgré la grande diversité des êtres vivants, toutes les cellules présentent des points communs sur le plan métabolique.
Les cellules autotrophes sont capables de fabriquer leur matière première organique à partir de matière première minérale, les cellules hétérotrophes ne peuvent élaborer leur matière première qu'à partir de matière organique préexistante.

Autotrophie et hétérotrophie.


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