Autotrophie - Hétérotrophie

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).

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).