Parenté etre vivant

Pages: 19 (4649 mots) Publié le: 5 octobre 2010
Diversité et complémentarité des métabolismes

Introduction :
A l'échelle de la cellule et de l'organisme, la vie s'organise autour de réactions du métabolisme. L'autotrophie et l'hétérotrophie, deux types majeurs de métabolismes, permettent la synthèse des constituants des cellules dont les bases sont des chaînes carbonées (cf. doc.). A la lumière, les végétaux supérieurs réalisent lasynthèse des composés carbonés (cf. doc.) par réduction du CO2 de l'air (cf. doc.) : ce sont les producteurs primaires photo autotrophes (du grec trophein : nourrir et auto : soi même) pour le carbone.
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ETAT REDUIT ET ETAT OXYDE
Une oxydation est une perte d'électron. Une réduction est une capture d'électrons. Un atome ou un ion ou une molécule qui capture un ouplusieurs électrons est un oxydant. Quand un oxydant capte des électrons, il se réduit. Un atome ou un ion ou une molécule qui cède un ou plusieurs électrons est un réducteur. Quand un réducteur cède des électrons, il s'oxyde.
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Dans une liaison covalente de type C-H le carbone est à l'état réduit. Dans une liaison covalente de type C-O, le carbone est à l'étatoxydé. C'est l'électro- négativité des éléments chimiques liés qui est responsable de l'état réduit ou oxydé du carbone. Le carbone est réduit dans les chaînes carbonées des composés du vivant. Il est oxydé dans la molécule de dioxyde de carbone.
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CARBONE ORGANIQUE ET CARBONE MINERAL
1)    Du carbone minéral au carbone organique
Dans le CO2 et les ions hydrogéno- carbonates, le carbone minéral est présent sous forme oxydée. Dans les végétaux autotrophes, le carbone organique est sous forme réduite. 
La réduction du carbone exige un apport d’énergie.
 
2)    Du carbone organique au carbone minéral
La minéralisation du carbone s’accompagne d’une libération d’énergie qui se fait :
-         au cours de combustions vives de matièresorganiques combustibles
-         lors des oxydations de la respiration et de la fermentation

Problématique : quels sont les phénomènes à l'origine de la synthèse des constituants moléculaires des cellules et surtout comment fonctionnent- ils ?

I Du carbone minéral aux composants du vivant : La photo autotrophie pour le carbone

A] Les relations trophiques dans un écosystème1) Problème 1 : Quelles sont les relations trophiques entre les producteurs primaires autotrophes et les producteurs secondaires hétérotrophes?

a) Activité 1: Organisation trophique de l'écosystème forêt (questions 1,2,3,4,5,6 p172 à 175)
b) Réponses

c) Activité 1 : Organisation trophique de l'écosystème sol (questions 1,2,3 p177)
d) Réponses

2) bilan
L'ensembledes êtres vivants rencontrés dans un milieu donné (= biotope) constitue la biocénose. Une biocénose et son milieu forment un écosystème.
La biosphère -une des enveloppes extrême de la Terre- est organisée en écosystèmes (étang, océan, forêt, sol…)
L'élément carbone est nécessaire pour constituer les chaînes carbonées bases des composants du vivant (cf. doc. intro. DIDIER p84). A lalumière, les producteurs primaires utilisent le carbone, à l'état oxydé, du CO2 atmosphérique pour constituer les chaînes carbonées de leurs composants. Ils sont photo autotrophes au carbone c'est-à-dire qu'ils ont la capacité de synthétiser de la matière organique à partir de matières minérales, de CO2 et d'énergie lumineuse.
Les productions secondaires utilisent le carbone, à l'état réduit,des composés préexistants pour constituer leurs propres composants. Ils sont hétérotrophes au carbone, c'est-à-dire qu'ils ont besoin de matières organiques préexistantes pour élaborer leur propre matière organique. Ils dépendent directement ou indirectement des producteurs primaires.
Des relations trophiques existent entre les producteurs primaires autotrophes et les producteurs...
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