C’est bien connu, les animaux mangent quand ils ont faim…
Et les végétaux, comment font-ils pour subvenir à leurs besoins en matière et en énergie ?
1-La nutrition d’une plante: une alternance photosynthèse/respiration
Une feuille échange des gaz lorsqu’elle est exposée à la lumière: du CO2 est absorbé et l’O2 est rejeté. C’est l’inverse de ce qu’il se passe chez les animaux. Ces échanges de gaz permettraient-ils la nutrition de la plante ?
On dit qu’une feuille fait la photosynthèse.
Où la photosynthèse se fait-elle?
La feuille possède des tissus verts constitués de cellules vertes dites chlorophylliennes.
Cette couleur est dû à la présence de chloroplastes dans le cytoplasme des cellules.
Les chloroplastes sont donc des petits éléments de la cellule chlorophyllienne: on les appelle des organites.
Ces chloroplastes sont responsables de la photosynthèse.
Un chloroplaste possède de grosses molécules de chlorophylle qui captent la lumière.
Cette énergie sert à lier l’eau (H2O), et le dioxyde de carbone, (CO2), pour fabriquer du glucose : C6H12O6
C’est de cette manière que les végétaux se fournissent en glucose nécessaire à leur nutrition.
Un déchet gazeux est rejeté : le dioxygène (O2)
Formule chimique de la photosynthèse:
H2O + CO2 + Lumière => O2 + C6H12O6
De l’eau + du dioxyde carbone (+lumière) => du dioxygène et du glucose
Transition : ce glucose est envoyé dans les parties qui ne produisent pas de glucose comme dans la fleur du chou-fleur.
Alors comment les parties non vertes des végétaux font-elles pour se fournir en énergie ?
2-La nutrition d’un animal: uniquement grâce à la respiration.
Un animal ne possédant pas de cellules avec des chloroplastes, il ne fera jamais la photosynthèse comme les cellules de la fleur du chou-fleur.
Du coup, pour se procurer du glucose, l’animal doit manger des aliments riches en sucres comme les fruits.
La digestion, réalisée grâce à des enzymes comme l’amylase, lui fournit cette molécule qui passe dans le sang.
La cellule musculaire, comme toutes les autres cellules, récupère le glucose présent dans le sang.
Dans le cytoplasme de la cellule animale le glucose est coupé en deux molécules de pyruvate (voir le TP chou-fleur) par une enzyme.
Puis, dans la mitochondrie, le pyruvate est oxydé grâce au dioxygène en CO2 et en H2O: c’est ce que l’on appelle la respiration.
Formule chimique de la respiration :
O2 + C6H12O6 => H2O + CO2 + ATP (=énergie chimique)
Mais cette oxydation n’aurait pas de sens si elle ne servait qu’à fabriquer ces deux molécules pauvres en énergie.
Ainsi, l’énergie stockée dans la molécule de glucose est convertie en ATP, la molécule énergétique nécessaire à la contraction de la cellule musculaire. (Voir TP contraction musculaire)
Conclusion:
Ainsi, pour assurer les besoins fonctionnels d’une cellule, de nombreuses transformations biochimiques se déroulent dans une cellule.
Ces transformations biochimiques constituent son métabolisme.
Une voie métabolique est une succession de réactions biochimiques transformant une molécule en une autre.
Pour que ces réactions chimiques se fassent, il faut des enzymes qui facilitent ces réactions.
Le métabolisme d’une cellule dépend de l’équipement spécialisé de chaque cellule: organites (chloroplaste et mitochondries) et molécules (enzymes, amidon, glucose…)
Ainsi, les plantes sont des êtres autonomes en énergie car elles possèdent des chloroplastes et des mitochondries. On les dit AUTOTROPHES (trophein=nutrition).
En revanche les animaux dépendent des végétaux pour leur énergie car ils ne possèdent pas de chloroplaste donc ne sont pas capables de produire du glucose à partir d’eau et d’air. On les dit HÉTÉROTROPHES.
