La nutrition carbonnée - Glossaire
Concept principal
- La nutrition carbonnée**
La nutrition carbonnée désigne l’ensemble des processus biologiques par lesquels les organismes vivants acquièrent, transforment et utilisent les composés organiques ou inorganiques contenant du carbone comme principale source d'énergie et/ou de matière. Ces processus incluent la capture de dioxyde de carbone atmosphérique par les autotrophes (via la photosynthèse ou la chimiosynthèse) et l’utilisation de composés carbonés organiques par les hétérotrophes pour leurs besoins métaboliques. Le carbone, élément fondamental des molécules organiques, joue un rôle central dans les cycles biogéochimiques et l’organisation des systèmes vivants.
---
Concepts fondamentaux
Photosynthèse
La photosynthèse est un processus biologique où les organismes autotrophes, tels que les plantes, les algues et certaines bactéries, convertissent l'énergie lumineuse en énergie chimique stockée sous forme de glucose. Ce processus implique la fixation du dioxyde de carbone atmosphérique et sa réduction en composés carbonés organiques grâce à l'énergie produite par la photolyse de l'eau et l’absorption de lumière.
Respiration cellulaire
La respiration cellulaire est le processus par lequel les cellules des organismes vivants dégradent les molécules organiques, comme le glucose, pour libérer l’énergie nécessaire à leurs fonctions vitales. Cela comprend les étapes de glycolyse, cycle de Krebs et phosphorylation oxydative, qui génèrent de l’ATP.
Cycle de Calvin
Le cycle de Calvin, ou cycle des réactions biochimiques indépendantes de la lumière, se produit dans les chloroplastes des plantes. Il utilise l'ATP et le NADPH produits par les réactions lumineuses pour fixer le dioxyde de carbone en molécules organiques, telles que le glucose.
Autotrophie
L’autotrophie est la capacité d’un organisme à synthétiser ses propres composés organiques à partir de sources inorganiques, généralement en utilisant une source d’énergie externe comme la lumière (photosynthèse) ou les réactions chimiques (chimiosynthèse).
Hétérotrophie
L’hétérotrophie décrit les organismes incapables de produire leurs propres composés organiques et qui dépendent de la consommation d’autres organismes pour satisfaire leurs besoins en carbone et en énergie.
Fixation du carbone
La fixation du carbone est le processus biochimique par lequel les organismes autotrophes incorporent le dioxyde de carbone atmosphérique dans des molécules organiques.
Cycle de Krebs
Également appelé cycle de l'acide citrique, il est une série de réactions biochimiques se déroulant dans les mitochondries, jouant un rôle clé dans la dégradation des molécules organiques pour libérer de l'énergie.
ATP (adénosine triphosphate)
L'ATP est la principale molécule de stockage et de transfert d'énergie dans les cellules vivantes. Elle fournit l'énergie nécessaire à la majorité des réactions métaboliques.
Chimiosynthèse
La chimiosynthèse est un processus par lequel certains organismes autotrophes, tels que les bactéries des fonds marins, produisent de l'énergie chimique en oxydant des substances inorganiques, comme l’hydrogène sulfuré, pour fixer le carbone.
Cycle biogéochimique du carbone
Ce cycle décrit le mouvement du carbone à travers l'atmosphère, l'hydrosphère, la biosphère et la lithosphère, intégrant des processus comme la photosynthèse, la respiration, et la décomposition.
---
Concepts complémentaires
Dioxyde de carbone (CO2)
Le dioxyde de carbone est une molécule inorganique essentielle aux processus de la photosynthèse et de la fixation du carbone. C’est également un gaz à effet de serre influençant les cycles climatiques.
Biomasse
La biomasse désigne la masse totale des organismes vivants dans un écosystème, représentant une source importante de carbone organique utilisée dans les chaînes alimentaires.
Nutriments
Les nutriments, tels que l’azote, le phosphore et le potassium, sont essentiels à la nutrition carbonnée car ils agissent comme cofacteurs ou précurseurs dans les réactions biochimiques.
Productivité primaire
C’est la quantité d’énergie chimique produite par les autotrophes dans un écosystème par photosynthèse ou chimiosynthèse, constituant la base des chaînes alimentaires.
Sol
Le sol joue un rôle crucial dans la nutrition carbonnée des plantes, fournissant des nutriments essentiels et des conditions favorables pour la croissance des racines.
Chlorophylle
La chlorophylle est le pigment principal impliqué dans la capture de l’énergie lumineuse nécessaire à la photosynthèse.
Composés organiques
Ces molécules riches en carbone, telles que les glucides, lipides, et protéines, sont à la fois produits et utilisés dans les processus de nutrition carbonnée.
Écologie
L’écologie explore les interactions entre les organismes et leur environnement, y compris les flux de carbone à travers les niveaux trophiques.
Énergie chimique
L’énergie chimique, contenue dans les liaisons des molécules organiques, est libérée et utilisée par les organismes au cours des processus métaboliques.
Adaptation
Les adaptations physiologiques et structurales des organismes à leur environnement influencent leurs capacités de nutrition carbonnée, notamment dans des conditions extrêmes.
