Quelle est la caractéristique des organismes autotrophes ? Autotrophes en biologie - définition et exemples d'organismes autotrophes. Hétérotrophes – mangez ce qui est « cuit »

Autotrophes

AUTOTROPHES [de auto... Et ...trophée(s)], auto-alimentation, 1) les organismes vivants qui produisent eux-mêmes les substances dont ils ont besoin ; 2) les organismes vivants en termes de fonctions qu'ils remplissent dans le processus d'échange de matière et d'énergie dans les écosystèmes. Certains atomes (hélioautotrophes - plantes vertes, algues bleu-vert) créent la matière organique nécessaire à la croissance et à la reproduction à partir de matière inorganique, en utilisant le rayonnement solaire comme source d'énergie, d'autres (chimioautotrophes - certaines bactéries) - en utilisant l'énergie des réactions chimiques (chimiosynthèse) . Constituant un maillon de producteurs dans la chaîne alimentaire (trophique), A. constitue l'unique source d'énergie pour les hétérotrophes, qui sont donc totalement dépendants des premiers. Parfois A. sont appelés lithotrophes ; Cela signifie que les « produits alimentaires » pour A. proviennent entièrement du monde des minéraux sous forme de dioxyde de carbone (CO 2), de sulfate (O 4, nitrate NO 3) et d'autres composants inorganiques (« pierres »). voir également Hétérotrophes, Consommateurs.

Dictionnaire encyclopédique écologique. - Chisinau : Rédaction principale de l'Encyclopédie soviétique moldave. I.I. Dédu. 1989.

Autotrophes

organismes qui synthétisent des substances organiques à partir de composés inorganiques (généralement du dioxyde de carbone et de l'eau), producteurs d'écosystèmes qui créent des produits biologiques primaires. A. se situent au premier niveau trophique des écosystèmes et transfèrent la matière organique et l'énergie qu'elle contient aux hétérotrophes - consommateurs et décomposeurs. La plupart des A. sont des photoautotrophes qui contiennent de la chlorophylle. Il s'agit de plantes (plantes à fleurs, gymnospermes, ptéridophytes, mousses, algues) et de cyanobactéries. Ils réalisent la photosynthèse avec libération d'oxygène, en utilisant une énergie solaire inépuisable et respectueuse de l'environnement. A. les chimioautotrophes (bactéries soufrées, méthanobactéries, bactéries ferreuses, etc.) utilisent l'énergie d'oxydation de composés inorganiques pour synthétiser des substances organiques. La contribution des chimioautotrophes à la production biologique totale de la biosphère est insignifiante, mais ces organismes constituent la base des écosystèmes chimioautotrophes des oasis hydrothermales des océans.

EdwART. Dictionnaire des termes et définitions environnementaux, 2010

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Organismes qui synthétisent les substances organiques dont ils ont besoin à partir de composés inorganiques. Les autotrophes comprennent les plantes vertes terrestres (elles forment des substances organiques à partir du dioxyde de carbone et de l'eau pendant la photosynthèse), les algues, les photo- et ... Dictionnaire encyclopédique biologique

Il existe une grande variété d’êtres vivants sur Terre. Pour faciliter leur étude, les chercheurs classent tous les organismes selon diverses caractéristiques. Selon le type de nutrition, tous les êtres vivants sont divisés en deux grands groupes : les autotrophes et. De plus, il existe un groupe de mixotrophes - ce sont des organismes adaptés aux deux types de nutrition.

Les autotrophes constituent le premier niveau de la pyramide alimentaire (les premiers maillons des chaînes alimentaires). Ce sont les principaux producteurs de matière organique de la biosphère, fournissant de la nourriture aux hétérotrophes.

Il convient de noter que parfois, il n'est pas possible de tracer une frontière nette entre les autotrophes et les hétérotrophes. Par exemple, un organisme unicellulaire est autotrophe à la lumière et hétérotrophe dans l’obscurité.

Les organismes autotrophes utilisent des substances inorganiques provenant du sol, de l'eau et de l'air pour construire leur corps. Dans ce cas, le dioxyde de carbone est presque toujours la source du carbone. Dans le même temps, certains d'entre eux (phototrophes) reçoivent l'énergie nécessaire du Soleil, d'autres (chimiotrophes) - de réactions chimiques de composés inorganiques.

Types d'autotrophes

Tous les autotrophes sont divisés en :

• Autotrophes photosynthétiques
• Autotrophes chimiosynthétiques

Les organismes pour lesquels la source d'énergie est la lumière du soleil (photons, grâce auxquels apparaissent des donneurs - sources d'électrons) sont appelés phototrophes. Ce type de nutrition est appelé photosynthèse. Les plantes vertes et les algues multicellulaires, ainsi que les cyanobactéries et de nombreux autres groupes de bactéries, sont capables de photosynthèse grâce au pigment contenu dans leurs cellules - chlorophylle.

Chaque année, grâce aux autotrophes photosynthétiques, 480 milliards de tonnes de plantes vertes sont consommées et 232 milliards de tonnes de matière organique sont créées, et 268 milliards de tonnes d'oxygène pur sont libérées dans la nature environnante (la contribution de ces autotrophes est inestimable pour le monde entier).

D'autres organismes, en tant que source d'énergie externe (donneurs - sources d'électrons), utilisent l'énergie des liaisons chimiques des aliments ou des composés inorganiques réduits - tels que le sulfure d'hydrogène, le méthane, le soufre, le fer ferreux, etc. chimiotrophes.

Un exemple frappant d'autotrophes chimiosynthétiques sont les bactéries productrices, qui sont synthétisées au fond des océans à partir des émissions d'eau de mer et de sulfure d'hydrogène en substances organiques nécessaires au maintien de la vie des bactéries.

Tous les phototrophes eucaryotes sont en même temps autotrophes, et tous les chimiotrophes eucaryotes sont hétérotrophes. D'autres combinaisons se produisent parmi les procaryotes. Ainsi, il existe des bactéries chimiotrophes, et certaines bactéries phototrophes peuvent également utiliser un type de nutrition hétérotrophe, c'est-à-dire qu'elles sont mixotrophes.

Le rôle des autotrophes

Le rôle des autotrophes dans la nature est très important : eux seuls peuvent être les producteurs primaires (organismes qui synthétisent des substances organiques à partir de substances inorganiques), qui sont ensuite utilisées par tous les organismes vivants - les hétérotrophes pour maintenir la vie (nutrition).

De plus, les autotrophes jouent un rôle fondamental dans la chaîne alimentaire mondiale. Ils peuvent prélever de l'énergie de l'environnement (énergie solaire) et la transformer en molécules énergétiques riches (carbones, protéines, graisses). Ce mécanisme est appelé « production primaire ». Il en résulte que les hétérotrophes (animaux, tous les champignons) dépendent des autotrophes.

Informations Complémentaires

Saprotrophe les organismes (saprophytes) sont des organismes qui se nourrissent de matière organique prête à l'emploi, c'est-à-dire qu'ils appartiennent aux hétérotrophes, la différence est qu'ils se nourrissent des restes morts d'organismes, les décomposant, par exemple, des champignons, des bactéries, des vers. Ces organismes appartiennent à la catégorie des décomposeurs.

Mixotrophes(du grec ancien μῖξις - mélange et τροφή - nourriture, nutrition) - organismes capables d'utiliser diverses sources de carbone et donneurs d'électrons. Les mixotrophes peuvent être à la fois phototrophes et chimiotrophes, lithotrophes et organotrophes. Les mixotrophes sont des représentants des procaryotes et des eucaryotes.

Un exemple d'organisme avec une production mixotrophe de carbone et d'énergie est la bactérie Paracoccus pantotrophus de la famille des Rhodobacteraceae - un chimioorgano-hétérotrophe, également capable d'exister de manière chimolithoautotrophe. Dans le cas de P. pantotrophus, les composés soufrés agissent comme donneurs d'électrons. Le métabolisme organohétérotrophique peut se produire dans des conditions aérobies et anaérobies.

Autotrophes et hétérotrophes : caractéristiques, similitudes et différences

Dans ce chapitre, nous analyserons les caractéristiques de l'activité vitale des deux groupes principaux et découvrirons en quoi les autotrophes diffèrent des hétérotrophes.

Autotrophes- des organismes qui synthétisent indépendamment des substances organiques à partir de substances inorganiques. Ce groupe comprend certaines espèces de bactéries et presque tous les organismes appartenant au règne végétal. Au cours de leur vie, les autotrophes utilisent diverses substances inorganiques provenant de l'extérieur (dioxyde de carbone, azote, sulfure d'hydrogène, fer et autres), les utilisant dans les réactions de synthèse de composés organiques complexes (principalement des glucides et des protéines).

Comme nous pouvons le constater, la principale différence entre les hétérotrophes et les autotrophes réside dans la nature chimique des nutriments dont ils ont besoin. L'essence de leurs processus nutritionnels diffère également. Les organismes autotrophes dépensent de l'énergie pour convertir des substances inorganiques en substances organiques ; les hétérotrophes ne dépensent pas d'énergie pour se nourrir.

Les autotrophes et les hétérotrophes sont divisés en deux autres groupes en fonction de la source d'énergie utilisée (dans le premier cas) et du substrat alimentaire utilisé par les micro-organismes du deuxième type.

Les autotrophes et les hétérotrophes occupent certaines positions dans la chaîne alimentaire. Les autotrophes sont toujours des producteurs - ils créent des substances organiques qui traversent ensuite toute la chaîne. Les hétérotrophes deviennent des consommateurs de divers ordres (en règle générale, les animaux entrent dans cette catégorie) et des décomposeurs (champignons, micro-organismes).

Chaîne alimentaire dans un écosystème

Les organismes capables de synthétiser des substances organiques nécessaires à la vie à partir de composés inorganiques sont appelés autotrophes.

Les organismes autotrophes forment ce qu'on appelle la production primaire - la biomasse de matière organique, qui est ensuite utilisée par d'autres organismes. Les autotrophes comprennent certaines bactéries et tous les types de plantes vertes sans exception.

Les organismes autotrophes sont capables d'absorber le dioxyde de carbone de l'air et de le convertir en composés organiques complexes. Ainsi, les autotrophes construisent leur « corps » à partir de composés inorganiques. Une cascade de réactions biochimiques, dont les produits finaux sont des protéines et d'autres substances organiques nécessaires à la vie, nécessite une dépense énergétique importante. Sur la base de la méthode d'obtention d'énergie, les autotrophes sont divisés en photoautotrophes et chimioautotrophes.

Les bactéries photoautotrophes utilisent l’énergie de la lumière solaire pour synthétiser des substances organiques à partir du dioxyde de carbone, comme dans le cas de la photosynthèse chez les plantes. Les pigments sont un composant important du whitoplasma de ces microbes : bactériopurpurine, bactériochlorine, etc. La fonction principale des pigments est l'absorption et l'accumulation de l'énergie de la lumière solaire. Les représentants les plus typiques du groupe des photoautotrophes sont les cyanobactéries, les bactéries soufrées violettes et vertes.

Le phénomène de chimiosynthèse chez les bactéries a été découvert en 1888 par l'éminent microbiologiste russe S.N. Winogradsky (1856-1953), qui a montré que dans les cellules des bactéries nitrophiques, les processus d'oxydation de l'ammoniac en acide nitrique et du dioxyde de carbone en divers composés organiques peuvent se produire simultanément. Ces micro-organismes ont commencé à être appelés chimioautotrophes, c'est-à-dire recevoir de l'énergie à la suite de réactions chimiques. Les chimioautotrophes ne peuvent exister qu'en présence de composés inorganiques, tandis que certains types de bactéries sont capables d'oxyder certains minéraux. La seule source de carbone pour les chimioautotrophes est le dioxyde de carbone. Le groupe des chimioautotrophes comprend les bactéries soufrées incolores, les bactéries nitrifiantes, les bactéries ferreuses, etc. Tous les micro-organismes autotrophes sont des formes libres et ne sont pas pathogènes pour les animaux et les humains.

Cependant, parmi les micro-organismes autotrophes, on a découvert qu'ils sont capables d'assimiler le carbone non seulement du CO2 de l'air, mais également des composés organiques. Ces bactéries sont appelées mixotrophes (du latin mixi - mélange, c'est-à-dire type de nutrition mixte). Selon la méthode d'absorption de l'azote, les micro-organismes peuvent être divisés en aminoautotrophes et aminohétérotrophes.

Les aminoautotrophes synthétisent des protéines à partir de composés minéraux et de l'air ; ce sont principalement des bactéries du sol. Chez les plantes vertes, le type de nutrition autotrophe repose sur le processus de photosynthèse. La photosynthèse est caractéristique à la fois des plantes supérieures et des algues et, comme déjà mentionné, des bactéries photosynthétiques. Mais la photosynthèse atteint encore sa plus grande perfection dans les plantes vertes. Qu’est-ce que la photosynthèse ?

La photosynthèse est comprise comme le processus de formation de composés organiques complexes à partir de substances simples nécessaires à la vie des organismes photosynthétiques eux-mêmes et de tous les autres organismes en raison de l'énergie lumineuse absorbée par la chlorophylle ou d'autres pigments photosynthétiques. L'étude de la photosynthèse a commencé avec les travaux de J. Priestley, J. Senebier et J. Ingenhouse.

J. Priestley (1733-1804) montra en 1771 que l'air « altéré » par la combustion ou la respiration redevient respirable sous l'influence des plantes vertes. Ainsi, il a été constaté que les plantes vertes sont capables d’absorber le dioxyde de carbone (CO2) et de libérer de l’oxygène (O2). Senebier (1742-1809) a prouvé que la source de carbone des plantes vertes est le dioxyde de carbone (CO2), qui est absorbé par elles sous l'influence de la lumière.Yu. Mayer (1814-1878) a avancé une hypothèse selon laquelle les plantes seraient les seuls accumulateurs d’énergie solaire sur Terre.

Au total, le processus de photosynthèse peut être logiquement exprimé comme suit :

6СО2 + 6Н2O - C6H12O6 + 6О2

Dans la seconde moitié du XIXe siècle. le grand biologiste russe K.A. Timiryazev a découvert que l'élément absorbant la lumière d'une cellule végétale est la chlorophylle. La chlorophylle fait partie de la structure des chloroplastes. Une cellule végétale contient de 20 à 100 chloroplastes. Les chloroplastes sont entourés d'une membrane contenant un grand nombre de sacs appelés thylakoïdes. Les thylakoïdes contiennent des centres photochimiques et des composants impliqués dans le transport des électrons et la formation de l'acide adénosium triphosphorique (ATP). Timiryazev a également prouvé la relation directe entre l'intensité lumineuse et le taux de photosynthèse.

En 1905, une hypothèse apparaît selon laquelle la photosynthèse pourrait avoir lieu dans l’obscurité. Ainsi, le processus de photosynthèse comprend des phases de lumière et d’ombre. Cependant, les preuves biochimiques de cette hypothèse n'ont été obtenues qu'en 1937 par le chercheur anglais Hill. Le physiologiste et biochimiste allemand Warburg a étudié en détail les réactions de la lumière et de l'ombre. Le principal résultat de cette période dans l'étude de la photosynthèse est qu'elle a jeté les bases de l'idée de la photosynthèse en tant que processus rédox, où la réduction du dioxyde de carbone est réalisée avec l'oxydation simultanée d'un donneur d'hydrogène.

En 1941, les scientifiques soviétiques A.P. Vinogradov a établi que la source d'oxygène libérée lors de la photosynthèse n'est pas le dioxyde de carbone, mais l'eau. Du milieu du 20ème siècle. L'étude de la photosynthèse a été facilitée par la création de nouvelles méthodes de recherche (technologie isotopique, spectroscopie, microscopie électronique, etc.), qui ont permis de révéler les mécanismes subtils de ce processus. Les travaux les plus importants de cette période furent les travaux des scientifiques nationaux A.N. Terenina, A.A. Krasnovski.

Schématiquement, le mécanisme de la photosynthèse chez les plantes, les algues et les bactéries peut s’exprimer comme suit :

formation de glucides :

Donneur d'H2 et source d'O2 - eau

Accepteur H2 et source C - CO2

formation d'acides aminés, de protéines, de pigments et d'autres composés :

Accepteur H2 et source N2 - NO2-4

source C-SO4-2

L'importance de la photosynthèse est très énorme. Grâce à la photosynthèse, la végétation terrestre forme quotidiennement plus de 100 milliards de tonnes de matière organique (dont environ la moitié provient de plantes des mers et des océans), tout en absorbant environ 200 milliards de tonnes de CO2 et en libérant environ 145 milliards de tonnes d'oxygène libre. dans le milieu extérieur.

Organismes hétérotrophes

Les organismes qui utilisent des composés organiques prêts à l'emploi pour leur nutrition sont généralement appelés hétérotrophes.

Certaines plantes autotrophes – les plantes vertes photosynthétiques – peuvent métaboliser de petites quantités de composés organiques. Certaines plantes prédatrices (rossara, utriculaire) utilisent des composés organiques pour la nutrition azotée, et la nutrition carbonée s'effectue par photosynthèse. Certains autotrophes nécessitent des substances semblables à des vitamines.

En 1933, grâce à la méthode isotopique, des scientifiques américains confirment que des hétérotrophes prononcés (champignons et bactéries) sont capables d'assimiler le carbone en absorbant le CO2. Pour les bactéries hétérotrophes, les composés organiques prêts à l'emploi servent de sources de carbone : sucres, alcools, acides lactique, citrique et acétique, ainsi que cire, fibres et amidon. Parmi les micro-organismes, les hétérotrophes sont les agents responsables de la fermentation (acide alcoolique, propionique, acide lactique et acide butyrique), des bactéries putréfactives et pathogènes.

Selon le substrat utilisé, les micro-organismes hétérotrophes sont divisés en deux grands groupes : les méta- et les paratrophes. Les métatrophes utilisent des composés organiques de substrats morts. Ce groupe comprend principalement des bactéries putréfactives. Les paratrophes utilisent des composés organiques d'organismes vivants. Ce sont ces micro-organismes qui provoquent généralement des maladies infectieuses chez les humains, les animaux et les plantes.

Les hétérotrophes utilisent des acides aminés prêts à l'emploi comme source d'azote : cette voie nutritionnelle est dite aminohétérotrophe. Les animaux et les humains sont des hétérotrophes stricts. Ils se caractérisent par une nutrition de type holozoïque. L’apport de nutriments par diffusion est remplacé par la formation d’organes destinés à la prise alimentaire. Par exemple, chez les protozoaires, à côté de la méthode d'alimentation dite soprozoaire (absorption de la nourriture par toute la surface de la cellule), il existe également une méthode animale, c'est-à-dire ingestion de nutriments par des pseudopodes (saillie du cytoplasme), des cils ou des flagelles. Les animaux supérieurs ont un système digestif strictement différencié et organisé de manière complexe.

L'une des premières sections du système digestif est l'appareil buccal. La structure et la fonction de l'appareil buccal chez les animaux sont variées et dépendent du type de nourriture ; Fondamentalement, on distingue les types d'appareils buccaux rongeurs, broyants et aspirants. Les animaux sont classiquement divisés en phytophages (herbivores) et zoophages (carnivores). Cependant, il existe également des formes intermédiaires ou mixtes.

En ce qui concerne les animaux, il est plus approprié d'utiliser le terme « digestion ». La digestion est l'étape initiale du métabolisme dans le corps, qui consiste dans le fait que les nutriments complexes contenus dans les aliments se décomposent en particules élémentaires capables de participer aux étapes ultérieures du métabolisme. Par exemple, les graisses sont décomposées en glycérol et acides gras, les protéines en acides aminés, les glucides en monosaccharides.

Pour décomposer les substances complexes dans le corps des animaux et des humains, il existe diverses enzymes lytiques ; certaines substances organiques sont décomposées par des micro-organismes symbiotiques (dans le rumen des ruminants et le caecum des humains). La digestion est divisée en orale, gastrique et intestinale. Dans l'organisation du processus de digestion des aliments chez les animaux et des aliments chez les humains, le système nerveux et les glandes endocrines jouent un rôle important. De cette manière, la régulation nerveuse et humorale des processus digestifs est réalisée.

Dans la cavité buccale, les aliments sont soumis à un traitement mécanique et à l'action d'un certain nombre d'enzymes, principalement l'amipase et la maltase. Dans l’estomac, les aliments subissent une transformation chimique importante. Sous l'influence de l'acide chlorhydrique et d'un grand nombre d'enzymes, les substances organiques les plus complexes sont décomposées. Dans l'intestin, une transformation chimique supplémentaire des nutriments et leur absorption se produisent.

Les organismes autotrophes et hétérotrophes qui font partie de la biogenèse sont interconnectés entre eux par ce que l'on appelle des connexions trophiques. L'importance des connexions trophiques dans la structure des communautés écologiques est très grande. Grâce à eux, le cycle des substances sur Terre s'effectue.

Les organismes autotrophes, en assimilant des substances inorganiques, en utilisant l'énergie du soleil ou des réactions chimiques, contribuent à la formation de produits dits primaires - biomasse primaire ou matière organique. La production primaire est utilisée par des organismes hétérotrophes, et un rôle important à cet égard revient aux phytophages, que nous avons évoqués un peu plus tôt. Les phytophages, à leur tour, deviennent victimes de prédateurs - les zoophages. Les restes morts d'animaux et de plantes sont reconvertis en substances inorganiques sous l'influence de facteurs environnementaux abiotiques, ainsi que d'organismes décomposeurs et de microflore putréfactive.

Dans la nature, il existe deux méthodes de nutrition selon lesquelles les organismes vivants sont divisés en deux types: les autotrophes et les hétérotrophes. Chaque type diffère dans la manière dont il produit de la matière organique.

Qu'est-ce que c'est?

Les autotrophes sont des organismes vivants capables de synthétiser indépendamment des substances organiques à partir de substances inorganiques. De la définition, il ressort clairement que les plantes autotrophes comprennent principalement les plantes terrestres vertes, les algues, ainsi que les cyanobactéries ou les algues bleu-vert, c'est-à-dire tous les organismes capables de photosynthèse. Ils sont appelés phototrophes et utilisent la lumière du soleil comme source d’énergie.

Riz. 1. Cyanobactéries.

En plus des phototrophes, les autotrophes comprennent les chimiotrophes ou chimioautotrophes. Ils utilisent les liaisons énergétiques des substances chimiques comme source d'énergie et, avec leur aide, synthétisent des substances organiques à partir de substances inorganiques. Ils peuvent obtenir des substances organiques dans un environnement oxygéné ou sans oxygène. Les chimiotrophes comprennent certains types de bactéries - bactéries soufrées, fixatrices d'azote, nitrifiantes, etc. Les chimiotrophes sont les seuls organismes qui ne dépendent pas de la lumière du soleil.

Riz. 2. Chimiotrophes.

Les hétérotrophes sont des organismes vivants qui reçoivent des substances organiques prêtes à l'emploi avec de la nourriture. Ceux-ci incluent la plupart des animaux, des protozoaires aux humains, en passant par les champignons, les plantes carnivores et certains types de bactéries. Les hétérotrophes qui mangent des autotrophes sont des herbivores. Les organismes hétérotrophes qui se nourrissent d'hétérotrophes sont appelés prédateurs.

Selon le mode de consommation alimentaire, les hétérotrophes sont divisés en deux types :

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• phagotrophes (holozoaires) - mangent de la nourriture en morceaux en les avalant ;
• osmotrophes - absorbent les substances organiques directement à travers les parois cellulaires.

Les hétérotrophes peuvent utiliser des organismes vivants ou non comme nourriture.
À cet égard, sont soulignés les éléments suivants :

• biotrophes - mangent des organismes vivants (prédateurs, herbivores) ;
• saprotrophes - consomment des organismes morts (champignons, levures).

Les biotrophes comprennent :

• zoophage - consomme des animaux;
• phytophages - mangent des plantes.

Les saprotrophes peuvent se nourrir de :

• détritus (détritivores) - champignons, vers de terre ;
• cadavres d'animaux (nécrophages) - vautours, chacals;
• excréments (coprophages) - larves de mouches, scarabées.

Riz. 3. Types d'hétérotrophes.

Les types de nutrition autotrophes et hétérotrophes sont étroitement liés dans le système de la chaîne alimentaire. La vie de toute la chaîne ultérieure d’hétérotrophes dépend de la survie des autotrophes.

Comparaison

Le tableau « Autotrophes et hétérotrophes » présente les caractéristiques comparatives des deux types de nutrition.

Certains organismes pratiquent les deux types de nutrition et sont appelés mixotrophes. Il s’agit notamment des plantes insectivores, du mollusque émeraude elysia de l’Est et de l’euglène verte.

Qu'avons-nous appris ?

Dès la leçon de 9e année, nous avons appris les caractéristiques des types de nutrition, ainsi que la différence entre les autotrophes et les hétérotrophes. Les autotrophes sont capables de produire indépendamment des substances organiques, les hétérotrophes se nourrissent de substances organiques prêtes à l'emploi en mangeant d'autres organismes. Certains êtres vivants ont une alimentation à la fois autotrophe et hétérotrophe.

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Tous les êtres vivants peuvent être divisés en deux types en fonction du type de nutrition : les autotrophes et les hétérotrophes.

Chaque organisme a besoin de nutrition pour maintenir ses fonctions vitales. Ce sont les autotrophes qui constituent la base de la pyramide alimentaire, fournissant des nutriments aux hétérotrophes.

Néanmoins, une telle division en biologie est très arbitraire - il n'y a pas toujours de ligne claire entre elles. Certains organismes sont capables de se nourrir des deux manières. On les appelle mixotrophes.

Qui sont les autotrophes ?

Les autotrophes sont des organismes qui synthétisent des substances organiques à partir de composés inorganiques. Ils sont capables d'obtenir de l'environnement toutes les substances nécessaires au développement et à la vie.

L’élément le plus important qui constitue les cellules de toute forme de vie est le carbone et ses composés. Pour les organismes qui utilisent un type de nutrition autotrophe, sa source est le dioxyde de carbone.

Caractéristiques des autotrophes

Pour que les processus métaboliques se produisent, une créature vivante a besoin d’énergie reçue de l’extérieur. Cette source doit être disponible car, de par leur structure, la plupart des autotrophes sont pratiquement immobiles.

Ainsi, leur source d’énergie est la lumière du soleil ou l’effet de réactions chimiques. Sur cette base, tous les autotrophes sont divisés en phototrophes et chimiotrophes.

Les phototrophes ont besoin de lumière pour créer des composés organiques. En raison de la présence de chloroplastes dans les cellules, ce type d’autotrophe est capable de photosynthèse. Dans ce processus, les quanta de lumière sont convertis en nutriments grâce à des interactions chimiques complexes.

Les chimiotrophes obtiennent de l'énergie d'une autre manière : à partir des réactions d'oxydation de certains composés chimiques.

Quels organismes sont autotrophes ?

L'énergie de la lumière et du dioxyde de carbone assure la vie d'un nombre écrasant d'autotrophes - des plantes, parmi lesquelles figurent également des mousses.

Les algues, qui constituent le type de plante le plus ancien et le plus simple, sont diverses et nombre d’entre elles ne peuvent être observées qu’au microscope. Même les algues unicellulaires comme la Chlorelle sont capables de photosynthèse.

Les cyanobactéries sont l'un des micro-organismes les plus anciens qui se nourrissent de cette manière et produisent de l'oxygène. Peut-être grâce à eux, l'atmosphère de la jeune Terre s'est remplie d'oxygène il y a des milliards d'années.

Les algues microscopiques et les bactéries vertes sont capables d'entrer en symbiose avec les champignons. À la suite de cette interaction, un organisme symbiotique se forme - un lichen.

Chaque participant à la symbiose apporte sa contribution : les algues et les cyanobactéries extraient les nutriments par photosynthèse et le champignon absorbe les éléments finis.

La combinaison de différents types de nutrition ne se retrouve pas seulement dans les lichens. Certaines plantes, en plus de la nutrition autotrophe, absorbent des substances utiles provenant du corps d'autres organismes - insectes, petits animaux.

Ces plantes sont appelées carnivores et utilisent différents types de pièges pour capturer leurs proies.

Piège à mouches Vénus

Par exemple, le droséra utilise des poils collants au bout de ses feuilles, les feuilles du piège à mouches de Vénus se ferment brusquement et le piège à nepenthes ressemble à une cruche avec un couvercle.

Certaines algues unicellulaires sont également mixotrophes. Par exemple, la surface cellulaire de Chlamydomonas est capable d'absorber du liquide avec tous les micro-organismes qui s'y trouvent.

La bactérie verte Euglena, dont le comportement dépend de la lumière, peut être autotrophe ou hétérotrophe.

Le type de nutrition chimiotrophique est beaucoup moins courant. L'énergie libérée à la suite de la réaction d'oxydation peut être absorbée par de simples micro-organismes. Leur particularité réside dans leur indépendance vis-à-vis de l’énergie du Soleil.

Ces micro-organismes peuvent s'adapter à des conditions de vie extrêmes - au fond de l'océan, là où la lumière ne pénètre pas, dans le corps des êtres vivants, dans des geysers chauds.

Autotrophes et hétérotrophes - similitudes et différences

En raison des différences dans les méthodes d’alimentation, les organismes diffèrent considérablement en apparence et au niveau cellulaire. Ils occupent différentes places dans la chaîne alimentaire et utilisent différentes substances pour subvenir à leurs besoins.

Tableau 1

Caractéristiques comparatives des autotrophes et des hétérotrophes

Cependant, étant des représentants étroitement liés de la vie sur la planète Terre, les autotrophes et les hétérotrophes ont également des caractéristiques similaires : le besoin de nourriture, d'eau, d'oxygène et de lumière solaire.

Le rôle des organismes autotrophes et hétérotrophes dans la biosphère

Les butineurs de la faune sont une description appropriée des autotrophes. Ils créent de la matière organique à partir d'éléments inorganiques et fournissent ainsi de la nourriture aux hétérotrophes - humains, animaux, champignons, bactéries.

Certains organismes microscopiques sont des prédateurs actifs : l'amibe commune est capable de capturer des proies grâce à ses pseudopodes.

La nature existe sur la base du principe d’équilibre : l’existence de toutes les formes de vie est étroitement liée.

Les autotrophes nourrissent les hétérotrophes, créant ainsi des nutriments. Les consommateurs, du fait de leur activité vitale, contribuent à la reproduction des premiers, en transférant des spores et des graines, en pollinisant les fleurs des plantes.

La chaîne est complétée par des décomposeurs, qui décomposent la matière organique morte en éléments inorganiques. Cela est effectué par des champignons, y compris des champignons microscopiques - le pénicillium, la levure et certaines bactéries. Ce sont eux qui renvoient les nutriments à la biosphère.

C'est ainsi que se déroule le cycle des substances et des éléments dans la nature, où chaque organisme remplit sa fonction dans la pyramide alimentaire.