La nutrition à l’échelle cellulaire

La nutrition des cellules animales

Les cellules sont approvisionnées en dioxygène et en nutriments par le sang



• le sang transporte les nutriments issus de l’alimentation ainsi que le dioxygène provenant des poumons (ex. : mammifères) ou des branchies (ex. : poissons)
• certains animaux n’ont pas de sang mais de l’hémolymphe qui transporte les nutriments (ex. : les insectes) ainsi que le dioxygène parfois (ex. : crustacés)
• le sang arrive dans les tissus par les capillaires sanguins
• les capillaires sanguins sont très nombreux (grande surface) et leur paroi est très fine les éléments la traversent donc facilement et atteignent les cellules




Les cellules animales effectuent la respiration cellulaire



• les cellules animales utilisent du dioxygène et des nutriments pour libérer de l'énergie : c’est la respiration cellulaire
  • nutriments + dioxygène (O₂) $\to$ énergie + eau + dioxyde de carbone (CO₂)
• cette réaction chimique produit un déchet qu'il faut évacuer : le dioxyde de carbone




Les cellules animales produisent des déchets



• la respiration cellulaire produit du dioxyde de carbone qui est un déchet pour les cellules
• le dioxyde de carbone et l’urée sont des déchets : ils sont rejetés des cellules vers le sang, puis vers les poumons (dioxyde de carbone) ou les reins (urée)

La nutrition des cellules végétales

Les cellules végétales effectuent la respiration cellulaire



• comme les cellules animales, les cellules végétales respirent : elles produisent de l’énergie à partir du dioxygène et des nutriments, et rejettent du dioxyde de carbone




Certaines cellules végétales effectuent la photosynthèse



• certaines cellules végétales exposées à la lumière absorbent du dioxyde de carbone et rejettent du dioxygène
• elles produisent de la matière organique sous forme de glucides
• une réaction chimique au sein des cellules végétales exposées à la lumière a lieu permettant la production de glucides à partir de dioxyde de carbone et d’eau, grâce à l’énergie lumineuse : c’est la photosynthèse




La photosynthèse a lieu dans les chloroplastes



• certaines cellules végétales possèdent des petites structures vertes : les chloroplastes
• on appelle ces cellules des cellules chlorophylliennes
• ex. : cellules de feuilles
• on trouve des glucides dans des chloroplastes de cellules chlorophylliennes éclairées : c’est le lieu de la photosynthèse
• les cellules ne possédant pas de chloroplastes n’effectuent pas la photosynthèse mais uniquement la respiration (comme une cellule animale)
  • ex. : cellules d’épiderme d’oignon

L’apport des microorganismes dans la nutrition cellulaire

Les microorganismes aident les animaux à digérer



• les animaux peuvent digérer certains aliments uniquement grâce aux enzymes produites par des microorganismes de leur tube digestif
  • ex. : les algues rouges sont bien digérées dans la population japonaise
• les microorganismes du tube digestif des animaux profitent de la matière organique digérée
• la relation entre les animaux et les microorganismes de leur tube digestif est bénéfique pour chacun d’eux : c’est une symbiose




Les microorganismes aident les végétaux à prélever de la matière de leur milieu



• la plupart des végétaux entretiennent des relations de symbiose avec d’autres organismes ou microorganismes :ces relations sont bénéfiques à la croissance de chacun d’eux
  • ex. : l’association entre les racines des végétaux et des champignons s’appelle une mycorhize et permet aux végétaux d’absorber les minéraux du sol et aux champignons d’obtenir de la matière organique
  • ex. : l’association entre une algue et un champignon s’appelle un lichen ; on en trouve souvent sur des rochers, des murs ou des troncs d’arbres