III°)
La cellule, unité fonctionnelle des organismes vivants
A°) Des transformations biochimiques dans les cellules : le métabolisme
Une
cellule est le siège de milliers de transformations biochimiques
nécessaire à son fonctionnement
: c’est ce que l’on
nomme métabolisme.
Ces réactions biochimiques
permettent la reproduction et la croissance des êtres
vivants.
Il existe deux
grands types de métabolismes chez les êtres vivants :
hétérotrophe et autotrophe.
- les
cellules hétérotrophes ne peuvent se développer que sur des milieux
contenant des substances organiques (c’est-à-dire de la matière provenant
d’êtres vivants). Ces cellules se procurent l’énergie nécessaire à leur
fonctionnement en dégradant les molécules organiques. Cette dégradation
peut se faire soit par respiration (qui permet d’extraire
toute l’énergie stockée dans les molécules organiques) soit par
fermentation (qui n’extrait qu’une partie de l’énergie stockée
dans les molécules organiques)
- les
cellules autotrophes sont capables de se développer en utilisant
uniquement des matières minérales (eau et ions minéraux) prélevées dans le
milieu. Ces cellules utilisent l’énergie lumineuse pour fabriquer leur
propre matière organique à partir des matières minérales. Ce phénomène
s’appelle la photosynthèse.
L’autotrophie et l’hétérotrophie s’accompagnent d’échanges gazeux :
Au cours de la
respiration, les cellules absorbent du dioxygène et rejettent du
dioxyde de carbone :
C6H12O6
+ 6O2
--> CO2 + 6H2O
Au cours de la
photosynthèse, les cellules autotrophes absorbent du dioxyde de
carbone (source de carbone pour la synthèse des molécules organiques) et
rejettent du dioxygène :
6CO2 + 6H2O
-->
C6H12O6
+ 6O2
B°) Equipement cellulaire et métabolisme
Les cellules possèdent un
équipement spécialisé, qui détermine leur type de métabolisme,
celui-ci est constitué :
-
de certains organites comme les chloroplastes, qui
assurent la photosynthèse dans les cellules
chlorophylliennes, et les mitochondries
qui sont responsables de la respiration cellulaire.
-
de macromolécules favorisant
les transformations chimiques qui ont lieu lors du métabolisme
cellulaire : les
enzymes.
(Chaque
voie métabolique,
succession de réactions biochimiques transformant une molécule en une
autre,
constituant le métabolisme d’une cellule
est rendue possible
par l’action d’enzymes.)
C°) Les échanges de matière et d’énergie
Les cellules tirent
leur énergie et leur matière organique de réactions biochimiques
interconnectées en voies métaboliques. Les voies métaboliques sont
interconnectées entre les cellules, entrainant des échanges de matière
et d’énergie :
-
au sein d’un même
organisme (par
exemple, des cellules autotrophes
vers des cellules hétérotrophes),
-
avec son milieu,
-
avec d’autres organismes. |