Comment se déroulent les transformations biochimiques au sein d’une cellule ? Comment une cellule assure-t-elle ses besoins ?

I – Le métabolisme dans une cellule hétérotrophe

TP exao avec des levures boulangères

Un organisme hétérotrophe est un être vivant qui se nourrit de matière organique venant d’autres organismes. La respiration cellulaire nécessite des molécules organiques et du dioxygène pour produire de l’énergie. Au cours de la respiration cellulaire, les cellules utilisent l’énergie chimique des molécules organiques pour assurer leurs besoins fonctionnels.

Dans les voies métaboliques de la respiration cellulaire, des transformations biochimiques ont lieu et libèrent de l’énergie. Ce processus se déroule en partie dans les organites nommés mitochondries.

II – Le métabolisme dans une cellule autotrophe

Les organismes autotrophes sont capables de fabriquer leurs propres molécules orgaiques par la photosynthèse (ex/ végétaux chlorophylliens).

Bilan : les cellules végétales chlorophylliennes réalisent un métabolisme photosynthétique. Ce métabolisme produit des molécules organiques à partir de molécules minérales en présence de lumière.
Ces cellules sont qualifiées d’autotrophes. Les chloroplastes sont les organites dans lesquels se déroulent la photosynthèse.

Pour réaliser leur métabolisme, les végétaux prélèvent les gaz par les stomates des feuilles et l’eau par les poils absorbants des racines. Les échanges se font au sein de la plante par un système conducteur (sèves).

III – Une autre voie métabolique : la fermentation

On remarque qu’au bout de 7 minutes, la quantité de dioxygène est quasi nulle. Les levures ne réalisent donc plus la respiration cellulaire.
On remarque que la quantité de dioxyde de carbone augmente toutefois, donc la cellule produit de l’énergie par une autre voie métabolique : il s’agit de la fermentation.

La fermentation est une voie métabolique cellulaire dégradant partiellement le glucose et produisant une autre molécule organique (éthanol ou acide lactique) pour fournir de l’énergie utilisable par la cellule.

Une voie métabolique est une succession de réactions biochimiques transformant une molécule en une autre. Le métabolisme dépend de l’équipement spécialisé de chaque cellule (organites et enzymes). Les enzymes sont des molécules favorisant une transformation chimique du métabolisme.

Schéma bilan :

IV – Les flux de matière et d’énergie

Bilan : les mécanismes cellulaires étudiés ont un impact important à l’échelle des écosystèmes. Le métabolisme des cellules est à la base de flux de matières et d’énergie.

Lien vers le chapitre 3 : Les échelles de la biodiversité

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