Autotrophie

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L’autotrophie est la production, par un organisme vivant, de matière organique par réduction de matière inorganique. Ce mode de nutrition caractérise les végétaux chlorophylliens (verts), les cyanobactéries, et les bactéries sulfureuses. Les organismes autotrophes sont donc capables de se développer sans prélèvement de molécules organiques dans le milieu, au contraire des organismes hétérotrophes (animaux, champignons). Les organismes autotrophes constituent généralement le premier maillon d’une chaîne alimentaire, et sont à l’origine de quasiment toute la matière organique dans un écosystème.

Les matières inorganiques utilisées sont généralement le carbone (sous forme de dioxyde de carbone) ou encore l’azote (sous forme de NO3 ou de N2) et l'eau. Cela s’accompagne d’un prélèvement de sels minéraux dans le milieu (ions nitrate, phosphate…).

L’énergie nécessaire à cette synthèse provient de :

Exemples d'organismes autotrophes[modifier | modifier le code]

Autotrophie et photosynthèse[modifier | modifier le code]

Les végétaux synthétisent leur matière organique à partir de substances minérales qu'ils puisent dans le sol (eau et sels minéraux) et dans l'air (carbone sous forme de CO2). L'énergie requise pour cette synthèse, apportée par le soleil, est captée par les pigments assimilateurs (chlorophylles) au cours de la réaction de photosynthèse que l'on peut résumer par la formule :

6CO2 + 6H2O + énergie lumineuse → C6H12O6 + 6O2.

Le glucose C6H12O6 sert à former la matière organique et l'oxygène est rejeté.

Les plantes vertes sont donc des êtres photosynthétiques ou photoautotrophes. Le dioxygène O2 et le glucose sont des sous produits de ce processus[1].

Flux d'énergie dans la biosphère d'après Garrett et Grisham[1]

Cette autotrophie est primordiale puisqu'elle est l'une des conditions préalables à l'existence des organismes hétérotrophes. Les cellules hétérotrophes utilisent les produits organiques produits par les cellules photosynthétiques comme source d'énergie et précurseurs de la biosynthèse de leur propres constituants. Dans le processus de récupération de l'énergie sous forme d'ATP, l'oxygène est réduit en eau et le CO2 retourne dans l'atmosphère pour une réutilisation par les photoautotrophes. Les flux d'énergie dans la biosphère passent donc par les cycles du carbone et de l'oxygène et trouvent leur origine dans l'énergie lumineuse du soleil.

Autotrophie partielle[modifier | modifier le code]

L'autotrophie partielle survient lorsqu'un organisme ne peux subvenir seul à ses besoins mais par le biais d'une association avec un autre organisme avec bénéfices réciproques; on parle alors de symbiose.

Quantification[modifier | modifier le code]

Sur terre il s'agit essentiellement de la biomasse végétale constituée des plantes présentes du sol à la canopée (y compris épiphytes).

Dans les milieux aquatiques, il s'agit généralement de la biomasse totale (séchée avant d'être pesée) des autotrophes photosynthétiques, c'est-à-dire du total des plantes aquatiques (enracinées ou libres) ainsi que du phytoplancton et des bactéries photosynthétiques. Certaines plantes semi-aquatiques peuvent avoir des feuilles immergées et émergées. Les anglophones utilisent souvent l'expression "Standing crop" à ce propos (expression qui en agriculture et dans le langage commun désigne aussi de manière générale les plantes sur pieds).

Références[modifier | modifier le code]

  1. a et b (en) Reginald H. Garrett et Charles M. Grisham, Biochemistry, Wadsworth Publishing Co Inc,‎ 2012-01-01, 5e éd. (ISBN 1133106293)

Voir aussi[modifier | modifier le code]