Tous les êtres vivants ont besoin d'énergie pour survivre et mener à bien leurs processus vitaux. Certaines des différences les plus fondamentales entre les organismes vivants concernent comment et ce qu'ils mangent.
Qu'un organisme fabrique sa propre nourriture ou mange un autre organisme pour se nourrir, il utilise le processus de respiration cellulaire pour transformer sa nourriture en énergie utilisable.
Respiration cellulaire: définition
Tous les êtres vivants utilisent la respiration cellulaire pour transformer les molécules organiques en énergie. Respiration cellulaire est le processus chimique de décomposition des molécules alimentaires afin de créer de l'énergie sous forme de adénosine triphosphate (ATP). Ce processus met l'énergie des molécules alimentaires à la disposition de l'organisme pour mener à bien les processus vitaux.
La respiration cellulaire se produit généralement en présence d'oxygène. C'est appelé respiration aérobie. Lorsque l'oxygène n'est pas présent ou présent en très faible quantité, respiration anaérobie se déroule.
Pour certains organismes, dont de nombreuses bactéries, la respiration anaérobie est un mode de vie. Fermentation est un type spécifique de respiration anaérobie utilisé par les levures et certaines bactéries.
Respiration cellulaire: équation
La respiration cellulaire peut être représentée par l'équation :
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP
le équation de la respiration cellulaire représente le processus par lequel les molécules de glucose réagissent avec l'oxygène, créant de l'énergie sous forme d'ATP ainsi que du dioxyde de carbone et de l'eau comme sous-produits.
La respiration cellulaire est une série de réactions chimiques plus petites qui peuvent varier selon le type d'organisme; cependant, l'équation de la respiration cellulaire représente les principaux composants de ce processus qui sont communs à la plupart des organismes.
Types de cellules qui subissent la respiration cellulaire
Les organismes vivants peuvent être regroupés en deux catégories: les eucaryotes et les procaryotes. Eucaryotes sont des organismes dont les cellules ont un noyau et des organites liés à la membrane. Procaryotes sont des organismes dont les cellules n'ont pas de noyau.
Les eucaryotes effectuent la respiration cellulaire à l'aide des mitochondries. Mitochondries sont des organites qui produisent les enzymes nécessaires pour catalyser la série de réactions qui produisent l'ATP. Les mitochondries sont nécessaires pour effectuer la respiration cellulaire chez les organismes eucaryotes. Les types d'organismes avec des cellules eucaryotes comprennent les animaux, les plantes, les champignons et les protistes.
Les procaryotes n'ont pas de mitochondries et produisent les enzymes de la respiration cellulaire à l'aide de leur membrane cellulaire. Bien qu'ils manquent de mitochondries, ces types de cellules peuvent encore subir une forme de respiration cellulaire pour transformer leurs molécules alimentaires en énergie utilisable sous forme d'ATP.
Deux types d'organismes
Il existe deux principaux types d'organismes qui utilisent la respiration cellulaire: les autotrophes et les hétérotrophes.
Autotrophes sont des organismes capables de fabriquer leur propre nourriture. Les types d'organismes autotrophes comprennent les plantes ainsi que certaines bactéries et protistes (comme les algues).
Hétérotrophes sont des organismes qui ne peuvent pas fabriquer leur propre nourriture. Les types d'organismes hétérotrophes comprennent les animaux, les champignons, certains protistes et les bactéries.
Autotrophes: des organismes qui peuvent fabriquer leur propre nourriture
Les autotrophes, également appelés producteurs, peuvent être regroupés en deux catégories principales: les photoautotrophes et les chimioautotrophes.
La majorité des autotrophes sont des photoautotrophes, qui sont des organismes qui utilisent la lumière du soleil pour faire photosynthèse. La photosynthèse est le processus de transformation de l'énergie du soleil pour fabriquer des molécules de glucose.
Les types d'organismes qui utilisent la photosynthèse sont les plantes, certaines bactéries et les protistes ressemblant à des plantes.
Exemple de respiration cellulaire: photoautotrophes
La grande majorité des plantes sont autotrophes et dépendent de la photosynthèse pour se nourrir. Lorsque les plantes ne subissent pas de photosynthèse, elles utilisent la respiration cellulaire pour transformer les molécules de glucose qu'elles fabriquent en énergie qu'elles peuvent utiliser pour mener à bien les processus de la vie.
Les plantes "respirent" de l'oxygène pendant la photosynthèse et expirent du dioxyde de carbone pendant la respiration cellulaire. Cet exemple de respiration cellulaire a un effet important sur la composition de l'atmosphère terrestre.
Exemple de respiration cellulaire: chimioautotrophes
Les chimioautotrophes sont des bactéries qui peuvent fabriquer leur propre nourriture, mais utilisent des produits chimiques pour ce processus au lieu de la lumière du soleil. Les chimioautotrophes subissent une respiration cellulaire pour transformer les molécules inorganiques en énergie qu'ils peuvent utiliser.
Ceci est un exemple de respiration cellulaire qui se produit dans des conditions extrêmes qui sont généralement dépourvus de lumière et d'oxygène. Ces types d'organismes transforment des molécules inorganiques telles que le sulfure d'hydrogène, le méthane ou l'ammoniac en molécules organiques qu'ils peuvent utiliser pour l'alimentation.
Hétérotrophes: organismes qui ne peuvent pas fabriquer leur propre nourriture
Les organismes qui ne peuvent pas fabriquer leur propre nourriture sont appelés hétérotrophes.
Un autre mot pour hétérotrophes est consommateurs. Ces organismes doivent consommer des molécules organiques créées par d'autres organismes pour leur alimentation. Les hétérotrophes mangeront des autotrophes ou d'autres hétérotrophes.
Exemple de respiration cellulaire: hétérotrophes
Les hétérotrophes doivent consommer d'autres organismes ou parties d'organismes afin d'obtenir leurs molécules alimentaires. Ils subissent une respiration cellulaire afin de transformer les aliments qu'ils consomment en énergie utilisable.
Les hétérotrophes reposent sur des autotrophes qui stockent l'énergie du soleil sous forme de biomasse que les hétérotrophes peuvent consommer. Les autotrophes qui utilisent la photosynthèse fournissent plus de 99% de l'énergie utilisée pour soutenir toute vie sur Terre.