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JF Perrin mise à jour 2004-2020
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On rencontre 2 grands types d'organismes vivants.
Premier type, celui des organismes vivants qui incorporent le C dans leur matière organique à partir du dioxyde de carbone CO2 ambiant (il s'agit en toute rigueur de CO2 dissous, en équilibre dans l'eau avec les carbonates ; pour faire bref les microbiologistes utilisent le seul terme de CO2 et disent aussi qu'il s'agit de carbone minéral). Ces organismes sont dits fixateurs de CO2 et sont qualifiés d'autotrophes (littéralement "qui se nourissent par eux mêmes"). Les autotrophes construisent ainsi tous les squelettes carbonés des molécules qui les constituent à partir du seul CO2 (ils sont donc vraiment très doués en matière de synthèses organiques diverses et variées !).
Le deuxième type que les biologistes ont qualifié est celui des organismes qui ne fixent pas le carbone depuis le CO2 mais qui incorporent le C dans leur propre matière organique cellulaire à partir d'une ou plusieurs molécules organiques préexistantes dans l'environnement extérieur. C'est le type hétérotrophe (littéralement "qui se nourrit grâce à un autre" ; en l'occurrence la ou les molécules organiques déjà préfabriquées qui servent à construire l'être vivant ont certainement pour origine un autre être vivant).
Quelques exemples pour illustrer et mieux comprendre.
Les plantes vertes sont des autotrophes. Chez les bactéries, les cyanobactéries, les thiobacillus sont autotrophes.
Escherichia coli est une espèce bactérienne hétérotrophe. E.
coli n'est naturellement pas très exigeant, il peut se contenter d'un peu
d'acétate ou de glucose comme unique nutriment source de carbone dans son
milieu de culture. E. coli accepte évidemment des milieux plus nutritifs
ou les aminoacides, des acides gras polyinsaturés, des nucléotides sont
proposés préfabriqués. Autant de réactions compliquées de biosynthèse
économisées !
Homo sapiens est une espèce hétérotrophe comme tous les animaux.
Homo sapiens est assez exigeant car ses capacités de biosynthèses sont
assez limitées. Homo sapiens ne peut pas se contenter d'une source
unique de carbone genre glucose ou acétate. Il lui faut tout un coktail de
nutriments disponibles préformées : acides gras polyinsaturés pour les
membranes, acides aminés qu'ils ne peut synthétiser à partir de glucose,
vitamines ...
Remarque importante. Les êtres vivants dits chimioorganotrophes sont ceux qui utilisent des molécules organiques carbonées comme source primaire d'énergie. On notera que le glucose est une excellente source primaire d'énergie pour la plupart des chimioorganotrophes. On constate que les êtres vivants chimioorganotrophes sont hétérotrophes quand on s'intéresse à leur source de C constitutif. Le glucose est alors très souvent une excellente source de carbone constitutif pour eux. Ainsi, la même nature de molécule, le glucose, peut être utilisée comme source primaire externe d'énergie ou comme source externe de carbone constitutif. Pour illustrer par une (pas très bonne) analogie, on peut penser à quelqu'un qui aurait construit une maison en bois avec des meubles en bois (aspect constitutif) et qui se chaufferait au bois (l'aspect énergétique). Le bois lui est source constitutive et source d'énergie mais évidemment un morceau de bois donné sera soit brûlé soit retrouvé dans la charpente mais pas les deux !