2-Le métabolisme : comment une cellule fait-elle pour "vivre" ?

Dossier 1 - Identifier le métabolisme d'une forme de vie inconnue

Document 2 - Métabolismes des cellules de type "hétérotrophe"

Une cellule hétérotrophe dépend d'autres (hétéro) êtres vivants pour se nourrir (trophe). Ces cellules peuvent soit respirer, soit fermenter selon leur environnement et leur équipement.

Observation de Trypanosomes parmi des globules rouges, des parasites unicellulaires responsables de la maladie du sommeil (MO)

Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Maladie_du_sommeil

 

Équations bilan des deux métabolismes

En milieu aérobie : la respiration

D'un point de vue chimique, l'ensemble des réactions ayant lieu dans les cellules au cours de la respiration peut se résumer à une équation-bilan :

dioxygène + nutriment -> dioxyde de carbone + eau + énergie

Le dioxyde de carbone est rejeté par la cellule.

Soit, en prenant l'exemple du glucose comme nutriment :

6 O2 + C6H12O6 -> 6 CO2 + 6 H2O + énergie

La respiration permet donc aux cellules de récupérer l'énergie des nutriments. Comme la molécule de nutriment est entièrement dégradée, toute son énergie est récupérée par la cellule.

En milieu anaérobie : une fermentation

Selon le cas, l'anaérobie est nécessaire (la cellule meurt en présence de dioxygène) ou facultative (l'air n'est pas nécessaire au métabolisme de la cellule).

D'un point de vue chimique, l'ensemble des réactions ayant lieu dans les cellules au cours de la fermentation (alcoolique) peut se résumer à une équation-bilan :

nutriment -> dioxyde de carbone + éthanol + énergie

Le dioxyde de carbone et l'éthanol sont rejettés par la cellule.

Soit, en prenant l'exemple du glucose comme nutriment :

C6H12O6 -> 2 CO2 + 2 C2H5OH + énergie

Il existe d'autres types de fermentation qui aboutissent à d'autres produits, comme la fermentation lactique par exemple (produit : acide lactique).

La fermentation permet donc aux cellules de récupérer l'énergie des nutriments. Comme les molécules de nutriment ne sont pas entièrement dégradées, seule une partie de leur énergie est récupérée par la cellule.

Exemple d'êtres vivants hétérotrophes

Dans cette vidéo, une amibe engloutit des Paramécies pour se nourrir.

La levure est un champignon qui réalise la respiration ou la fermentation alcoolique, les bactéries du yaourt réalisent la fermentation lactique.

Levure (MEB) Bactéries du yaourt (MEB)

Sources : http://blog.mywinesense.com/2010/03/yeast-know-what-to-do/, www.jpb-imagine.com