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Le métabolisme des cellules

Cours · SVT (seconde), chapitre 3 · seconde générale, sciences de la vie et de la Terre · le début du chapitre, la suite sur Adloun

La libération d'énergie : dans la mitochondrie, la respiration utilise glucose et dioxygène pour produire de l'ATP.

3.1 Le métabolisme, ensemble des réactions chimiques de la cellule

Une cellule vivante n'est jamais chimiquement immobile : à chaque instant, des molécules y sont fabriquées, transformées ou dégradées. L'ensemble de ces transformations chimiques constitue le métabolisme de la cellule.

Définition 3.1Métabolisme

Le métabolisme d'une cellule est l'ensemble des réactions chimiques qui s'y déroulent, permettant la fabrication (synthèse) et la dégradation de molécules organiques. Ces réactions fournissent à la cellule la matière et l'énergie nécessaires à son fonctionnement, sa croissance et sa reproduction.

Toutes les cellules ont un métabolisme, mais la façon dont elles se procurent la matière organique (molécules carbonées comme le glucose, les protéines ou les lipides) qui leur est indispensable permet de distinguer deux grands types cellulaires.

3.1.1 Cellules autotrophes et cellules hétérotrophes

Définition 3.2Cellule autotrophe

Une cellule autotrophe est une cellule capable de fabriquer sa propre matière organique à partir de matière strictement minérale (dioxyde de carbone, eau, ions minéraux) et d'une source d'énergie externe, le plus souvent la lumière. C'est le cas des cellules chlorophylliennes des végétaux, qui réalisent la photosynthèse.

Définition 3.3Cellule hétérotrophe

Une cellule hétérotrophe est une cellule incapable de fabriquer seule sa matière organique : elle doit la prélever, déjà formée, dans son milieu. C'est le cas de toutes les cellules animales et des cellules des champignons, qui se nourrissent de matière organique produite par d'autres organismes.

Exemple 3.4Deux stratégies opposées

Une cellule de feuille de laitue, exposée à la lumière, peut fabriquer du glucose uniquement à partir de CO atmosphérique, d'eau et de sels minéraux du sol : elle est autotrophe. À l'inverse, une cellule de notre intestin ne peut pas fabriquer de glucose à partir de CO ; elle doit le récupérer dans les aliments digérés : elle est hétérotrophe. Les levures, champignons unicellulaires, sont également hétérotrophes : elles puisent le glucose du milieu (par exemple le sucre d'un moût de raisin).

Le schéma ci-dessous résume cette opposition entre les deux modes de nutrition cellulaire.

Les échanges de matière et d'énergie de deux cellules. À gauche, la cellule autotrophe chlorophyllienne prélève du minéral (CO, HO) et de la lumière, et produit de la matière organique (glucose) et du O. À droite, la cellule hétérotrophe prélève de la matière organique (glucose) déjà formée et du O, et rejette du CO et de l'eau en libérant de l'énergie.

3.2 La photosynthèse : produire de la matière organique

Définition 3.5Photosynthèse

La photosynthèse est la réaction chimique par laquelle une cellule chlorophyllienne, grâce à l'énergie lumineuse captée par la chlorophylle, transforme du dioxyde de carbone et de l'eau en matière organique (glucose), en libérant du dioxygène. Elle a lieu dans un organite spécialisé, le chloroplaste.

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