I-1. L’hétérotrophie

Chez les cellules animales, les cellules végétales non chlorophylliennes, chez les protozoaires, des champignons et certaines bactéries, le métabolisme rencontré est l’hétérotrophie qui consiste à fabriquer la matière organique à partir d’un substrat organique. Le substrat provient soit de l’environnement cellulaire c’est-à-dire qu’il peut provenir nutriments ingérés, soit du recyclage des résidus issus de la dégradation (catabolisme) des molécules organiques (lipides, protides, glucides). En ce qui concerne le catabolisme, nous dirons comme précédemment qu’elle génère de l’énergie qui est utilisée lors des synthèses. Cette réaction (catabolisme) se déroule notamment durant la respiration cellulaire au cours de laquelle des glucides, les molécules de glucose sont oxydées ou dégradées par le dioxygène. Cette dégradation s’accompagne d’une production d’énergie et à la formation d’une molécule gazeuse, le gaz carbonique et des molécules d’eau. La respiration cellulaire est un processus physiologique qui se déroule dans les mitochondries. Ainsi, l’hétérotrophie est étroitement liée au catabolisme et donc à la respiration cellulaire.

L’équation bilan de la dégradation d’une molécule de glucose au cours de la respiration est la suivante :

Glucose (C₁₂H₆O₁₂) + dioxygène (O₂) → dioxyde de carbone (CO₂) + eau (H₂O)

I-2. L’autotrophie

L’autotrophie est réalisée par les cellules végétales chlorophylliennes et par certaines bactéries. Elle consiste en la fabrication de la matière organique à partir d’un substrat minéral. A la différence de l’hétérotrophie, les substrats ici sont tous tirés dans l’environnement de la cellule, ce sont : l’eau et les sels minéraux puisés dans la terre, le gaz carbonique dans l’air. L’autotrophie est réalisée au cours de la photosynthèse qui est un phénomène physiologique qui se déroule dans les chloroplastes des plantes photosynthétiques.

Au cours de la photosynthèse, les cellules chlorophylliennes fabriquent les glucides à partir des substrats cités ci-dessus et ces glucides seront stockés sous forme d’amidon. Ces substrats sont tirés de l’environnement à par des parties spécialisées de la plante : les feuilles vont puiser dans l’air le gaz carbonique tandis que les racines vont prélever l’eau et les substances minérales dans le sol. Cette réaction n’est possible qu’en présence de la lumière du soleil. En plus des glucides, il y a production de dioxygène qui sera rejeté dans l’environnement. La photosynthèse consomme de l’énergie qui est issue de la dégradation des mol écules organiques synthétisées par la plante au cours de ce processus.

L’équation bilan de la photosynthèse est la suivante :

Dioxyde de carbone (CO2) + eau (H2O) → amidon + dioxygène (O2)