AUTOTROPHIE & HÉTÉROTROPHIE
Les modes de vie autotrophiques
Le carbone minéral assimilable étant sous la forme de gaz carbonique ou d'ions carbonate ou bicarbonate, l'autotrophie complète suppose la capacité de fixer ces substances et de les réduire, c'est-à-dire de passer du composé CO2 à des constituants dans lesquels les atomes de carbone, d'hydrogène et d'oxygène sont en moyenne dans les rapports qui correspondent à la formule C2H3O. Pour assurer cette réduction, les organismes doivent disposer d'énergie et d'un donneur d'électrons. Les électrons, en attirant des protons toujours présents dans les cellules vivantes, puisque celles-ci sont riches en eau, reconstitueront l'hydrogène présent dans les substances réduites.
Photosynthèse
Parmi les autotrophes, les végétaux chlorophylliens disposent de l'énergie lumineuse. Ils sont phototrophes. Leur autotrophie concerne l'organisme pris dans son ensemble, qu'il s'agisse d'une algue verte unicellulaire comme la chlorelle ou d'un arbre comme le chêne. Mais, pour ce dernier, l'autrophie à l'égard du carbone n'est réalisée que par les feuilles.
Les racines isolées peuvent être cultivées in vitro, mais il faut leur fournir du glucose et le plus souvent des facteurs de croissance. Les feuilles isolées elles-mêmes, pour se bouturer, exigent fréquemment de tels facteurs. Les cultures, in vitro, de cellules vertes, isolées de plantes supérieures, demandent un glucide et plusieurs facteurs de croissance. Leur activité photosynthétique n'est pas nulle, mais généralement insuffisante pour leur assurer une autotrophie. Dans l'organisme entier, l'autotrophie est assurée par la coopération des différents organes, des différentes cellules, dont les potentialités se complètent.
On retrouve à propos des végétaux parasites des déficiences comparables à celles des organes isolés. Ainsi le gui doit-il emprunter à son hôte divers facteurs de croissance.
Les autotrophes pour le carbone présentent des besoins variables à l'égard de l'azote. Ainsi les plantes à fleurs, les fougères, les algues vertes et les algues rouges se nourrissent de nitrates et éventuellement de sels d'ammonium, selon le mode autotrophique.
Les bactéries présentent une plus grande variété de types autotrophiques. Certaines sont chlorophylliennes. Ainsi les Cyanobactéries, appelées autrement « algues bleues », réalisent une photosynthèse semblable à celle des végétaux chlorophylliens. D'autres bactéries, vertes (Chlorobium) ou pourpres (Chromatium), vivent dans les eaux sulfureuses ; elles utilisent le gaz carbonique, les nitrates. Leur croissance dépend de la lumière qu'elles absorbent, mais, à la différence des végétaux, elles ne peuvent vivre en présence d'oxygène. Pour réaliser leur photosynthèse, il leur faut toujours disposer d'une substance minérale réduite, sulfure ou hydrogène, tandis que les végétaux chlorophylliens utilisent l'eau comme réducteur du gaz carbonique. Tous ces organismes phototrophes sont des photolithotrophes.
Chimiosynthèse
D'autres bactéries autotrophes, non colorées, n'utilisent pas la lumière, mais obtiennent l'énergie qui leur est nécessaire en oxydant le plus souvent en aérobiose diverses substances minérales : sulfures ou soufre des eaux sulfureuses, sels d'ammonium et nitrites des sols. Leur source d'énergie est chimique, on les dit chimiolithotrophes. La synthèse de leurs constituants protoplasmiques à l'aide du gaz carbonique et des sels minéraux sera une chimiosynthèse.
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Écrit par
- Alexis MOYSE : professeur honoraire à l'université de Paris-Sud, correspondant de l'Académie des sciences
Classification
Médias
Types trophiques
Encyclopædia Universalis France
Organismes ponts : les quatre combinaisons possibles
Encyclopædia Universalis France
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