Hétérotrophe

Nous avons besoin d'énergie pour accomplir des tâches, qu'il s'agisse de nager, de monter les escaliers, d'écrire ou même de soulever un stylo. Tout ce que nous faisons a un coût, celui de l'énergie. Telle est la loi de l'univers. Sans énergie, il n'est pas possible de faire quoi que ce soit. D'où vient cette énergie ? Du soleil ? Non, sauf si tu es une plante ! Les êtres humains et les autres animaux tirent leur énergie du milieu environnant en consommant des choses et en tirant de l'énergie. Ces animaux sont connus sous le nom d'hétérotrophes.

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Table des mateères
    • Tout d'abord, nous définirons ce qu'est un hétérotrophe.
    • Ensuite, nous discuterons des différences entre les hétérotrophes et les autotrophes.
    • Enfin, nous passerons en revue plusieurs exemples d'hétérotrophes dans différents groupes d'organismes biologiques.

    Qu'est-ce que l'hétérotrophie ?

    Les organismes qui dépendent des autres pour se nourrir sont appelés hétérotrophes. En termes simples, les hétérotrophes sont incapables de produire leur nourriture par la fixation du carbone, ils consomment donc d'autres organismes, tels que des plantes ou de la viande, pour satisfaire leurs besoins nutritionnels.

    Nous avons parlé de la fixation du carbone ci-dessus, mais qu'est-ce que cela signifie ?

    Nous définissons la fixation du carbone comme la voie de biosynthèse par laquelle les plantes fixent le carbone atmosphérique pour produire des composés organiques.

    Les hétérotrophes sont incapables de produire de la nourriture par la fixation du carbone, car celle-ci nécessite des pigments comme la chlorophylle. C'est pourquoi seuls certains organismes comme les plantes, les algues, les bactéries et d'autres organismes peuvent fixer le carbone puisqu'ils sont capables de photosynthétiser de la nourriture. La conversion du dioxyde de carbone en hydrates de carbone en est un exemple.

    Tous les animaux, les champignons et de nombreux protistes et bactéries sont hétérotrophes. Les plantes, dans l'ensemble, appartiennent à un autre groupe, bien que certaines exceptions soient hétérotrophes, ce dont nous parlerons bientôt.

    Le terme hétérotrophe est dérivé des mots grecs « hetero » (autre) et « trophos » (nourriture). Les hétérotrophes sont également appelés consommateurs, car ils consomment essentiellement d'autres organismes pour subvenir à leurs besoins.

    Alors, encore une fois, les humains créent-ils aussi leur nourriture en s'asseyant sous le soleil par le biais de la photosynthèse ? Malheureusement, non, car les humains et les autres animaux ne disposent pas du mécanisme nécessaire pour synthétiser leur nourriture et, par conséquent, doivent consommer d'autres organismes pour subvenir à leurs besoins ! Nous appelons ces organismes des hétérotrophes.

    Les hétérotrophes consomment des aliments sous forme de solides ou de liquides et les décomposent en leurs composants chimiques par des processus digestifs. Ensuite, la respiration cellulaire est un processus métabolique qui a lieu à l'intérieur de la cellule et qui libère de l'énergie sous forme d'ATP (adénosine triphosphate) que nous utilisons ensuite pour accomplir des tâches.

    Où se situent les hétérotrophes dans la chaîne alimentaire ?

    Il est important de connaître la hiérarchie de la chaîne alimentaire : au sommet, nous avons les producteurs, principalement les plantes, qui utilisent l'énergie du soleil pour produire de la nourriture. Ces producteurs sont consommés par les consommateurs primaires ou même les consommateurs secondaires.

    Les consommateurs primaires sont également appelés herbivores, car ils ont un régime alimentaire à base de plantes. Les consommateurs secondaires, quant à eux, « consomment » les herbivores et sont appelés carnivores. Les herbivores et les carnivores sont des hétérotrophes car, même si leur régime alimentaire diffère, ils se consomment les uns les autres pour se nourrir. Par conséquent, les hétérotrophes peuvent être des consommateurs primaires, secondaires ou même tertiaires dans la nature au sein de la chaîne alimentaire.

    Hétérotrophe et autotrophe

    Parlons maintenant de la différence entre les autotrophes et les hétérotrophes. Les hétérotrophes consomment d'autres organismes pour se nourrir, car ils sont incapables de synthétiser leur nourriture. En revanche, les autotrophes sont « auto-alimentés » (auto signifie soi et trophes signifie mangeur). Ce sont des organismes qui ne se nourrissent pas d'autres organismes et qui produisent leur nourriture à partir de molécules organiques comme le CO2 et d'autres matières inorganiques qu'ils obtiennent dans le milieu environnant.

    Les biologistes appellent les autotrophes les « producteurs de la biosphère », car ils sont les sources ultimes de nutrition organique pour tous les hétérotrophes.

    Toutes les plantes (sauf quelques-unes) sont autotrophes et n'ont besoin que d'eau, de minéraux et de CO2 comme nutriments. Les autotrophes synthétisent leur nourriture à l'aide d'un pigment appelé chlorophylle, présent dans les organites appelés chloroplastes. C'est la principale différence entre les hétérotrophes et les autotrophes (tableau 1).

    Paramètre

    Autotrophes

    Hétérotrophes

    Règne

    Règne végétal et quelques cyanobactéries

    Tous les membres du règne animal

    Mode de nutrition

    Synthétise la nourriture par photosynthèse

    Consomme d'autres organismes pour se nourrir

    Présence de chloroplastes

    Possède des chloroplastes

    Absence de chloroplastes

    Niveau de la chaîne alimentaire

    Producteurs

    Niveau secondaire ou tertiaire

    Exemples

    Plantes vertes, algues et bactéries photosynthétiques

    Tous les animaux tels que les vaches, les humains, les chiens, les chats, etc.

    Tableau 1 - Mise en évidence des principales différences entre les hétérotrophes et les autotrophes en fonction de leur règne, de leur mode de nutrition, de la présence de chloroplastes et du niveau de la chaîne alimentaire.

    Exemples d'hétérotrophes

    Tu as appris que les consommateurs primaires ou secondaires peuvent avoir soit un régime à base de plantes, soit un régime à base de viande. Cependant, certains consomment à la fois des plantes et des animaux, on les appelle les omnivores.

    Qu'est-ce que cela nous apprend ? Même parmi cette catégorie de consommateurs, il existe des organismes qui se nourrissent différemment. Il existe donc différents types d'hétérotrophes que tu dois connaître :

    • les photohétérotrophes ;

    • les chimiohétérotrophes.

    Photohétérotrophes

    Les photohétérotrophes utilisent la lumière pour produire de l'énergie, mais doivent tout de même consommer des composés organiques pour satisfaire leurs besoins nutritionnels en carbone. On les trouve dans les milieux aquatiques et terrestres. Les photohétérotrophes comprennent principalement des micro-organismes qui se nourrissent d'hydrates de carbone, d'acides gras et d'alcools produits par les plantes.

    Bactéries pourpres sulfureuses

    Les Rhodospirillaceae, ou bactéries pourpres sulfureuses, sont des micro-organismes qui résident dans des environnements aquatiques où la lumière peut pénétrer et qui utilisent cette lumière pour produire de l'ATP comme source d'énergie, mais qui se nourrissent de composés organiques fabriqués par les plantes.

    De même, les Chloroflexaceae, ou bactéries vertes sulfureuses, sont un type de bactéries qui se développent dans un environnement très chaud comme les sources d'eau chaude et utilisent des pigments photosynthétiques pour produire de l'énergie, mais se nourrissent de composés organiques fabriqués par les plantes.

    Héliobactéries

    Les héliobactéries sont des bactéries anaérobies qui se développent dans des environnements extrêmes et utilisent des pigments photosynthétiques spéciaux appelés bactériochlorophylle g pour produire de l'énergie et consomment des composés organiques pour se nourrir.

    Chimiohétérotrophes

    Contrairement aux photohétérotrophes, les chimiohétérotrophes ne peuvent pas produire leur énergie à l'aide de réactions photosynthétiques. Ils obtiennent leur énergie et leur nourriture organique et inorganique en consommant d'autres organismes. Les chimiohétérotrophes constituent le plus grand nombre d'hétérotrophes et comprennent tous les animaux, les champignons, les protozoaires, les archées et quelques plantes.

    Ces organismes ingèrent des molécules de carbone telles que des lipides et des hydrates de carbone et obtiennent de l'énergie par l'oxydation des molécules. Les chimiohétérotrophes ne peuvent survivre que dans des environnements où se trouvent d'autres formes de vie, car ils dépendent de ces organismes pour se nourrir.

    Les animaux

    Tous les animaux sont chimiohétérotrophes, en grande partie parce qu'ils n'ont pas de chloroplastes et sont donc incapables de produire leur énergie par des réactions photosynthétiques. Au lieu de cela, les animaux consomment d'autres organismes, tels que des plantes ou d'autres animaux, ou dans certains cas, les deux !

    Herbivores

    Les hétérotrophes qui consomment des plantes pour se nourrir sont appelés herbivores. Ils sont également appelés consommateurs primaires parce qu'ils occupent le deuxième niveau de la chaîne alimentaire, les producteurs étant les premiers.

    Les herbivores possèdent généralement des microbes intestinaux mutualistes qui les aident à décomposer la cellulose présente dans les plantes et à la rendre plus facile à digérer. Ils ont également des pièces buccales spécialisées qui sont utilisées pour broyer ou mâcher les feuilles afin de faciliter la digestion. Les cerfs, les girafes, les lapins, les chenilles, etc. sont des exemples d'herbivores.

    Carnivores

    Les carnivores sont des hétérotrophes qui consomment d'autres animaux et dont le régime alimentaire est basé sur la viande. Ils sont également appelés consommateurs secondaires ou tertiaires, car ils occupent les deuxième et troisième niveaux de la chaîne alimentaire.

    La plupart des carnivores s'attaquent à d'autres animaux pour les consommer, tandis que d'autres se nourrissent d'animaux morts ou en décomposition et sont appelés charognards. Les carnivores ont un système digestif plus petit que les herbivores, comme il est plus facile de digérer la viande que les plantes et la cellulose. Ils ont également différents types de dents comme les incisives, les canines et les molaires, et chaque type de dent a une fonction différente comme trancher, broyer ou déchirer la viande. Les serpents, les oiseaux, les lions, les vautours, etc. sont des exemples de carnivores.

    Champignons

    Les champignons sont des organismes hétérotrophes qui ne peuvent pas ingérer d'autres organismes. Au lieu de cela, ils se nourrissent de l'absorption des nutriments du milieu environnant. Les champignons ont des structures racinaires appelées hyphes qui s'organisent en réseau autour du substrat et le décomposent à l'aide d'enzymes digestives. Les champignons absorbent alors les nutriments du substrat et se nourrissent.

    Le mot substrat est ici un terme général qui peut aller du fromage et du bois jusqu'aux animaux morts et en décomposition. Certains champignons sont très spécialisés et ne se nourrissent que d'une seule espèce.

    Les champignons peuvent être des parasites, c'est-à-dire qu'ils s'accrochent à un hôte et s'en nourrissent sans le tuer, ou ils peuvent être des saprohytes, c'est-à-dire qu'ils se nourrissent de matière organique morte ou en décomposition appelée nécromasse. Ces champignons sont également appelés décomposeurs.

    Plantes hétérotrophes

    Bien que les plantes soient en grande partie autotrophes, il existe quelques exceptions qui sont incapables de produire leur propre nourriture. Pourquoi ? Tout d'abord, les plantes ont besoin d'un pigment vert appelé chlorophylle pour produire de la nourriture par photosynthèse. Certaines plantes n'ont pas ce pigment et ne peuvent donc pas produire leur propre nourriture.

    Les plantes peuvent être des parasites, c'est-à-dire qu'elles tirent leur nourriture d'une autre plante et, dans certains cas, peuvent nuire à l'hôte. Certaines plantes sont saprophytes et se nourrissent de matières mortes, car elles n'ont pas de chlorophylle. Les plantes hétérotrophes les plus célèbres ou les plus connues sont peut-être les plantes insectivores, ce qui, comme leur nom l'indique, signifie qu'elles se nourrissent d'insectes.

    Le Dionée attrape-mouche est une plante insectivore. Elle possède des feuilles spécialisées qui fonctionnent comme un piège dès que les insectes se posent dessus (figure 2). Les feuilles sont dotées de poils sensibles qui agissent comme un déclencheur, se referment et digèrent l'insecte dès qu'il se pose sur les feuilles.

    Hétérotrophe, Attrape-mouche StudySmarterFig. 2 - La Dionée attrape-mouche en train de piéger une mouche après qu'elle se soit posée sur ses feuilles, ce qui déclenche la fermeture des feuilles pour que la mouche ne puisse pas s'échapper

    Archées : hétérotrophes ou autotrophes ?

    Les archées (anciennement appelés archéobactéries) sont des micro-organismes procaryotes assez semblables aux bactéries et qui s'en distinguent par le fait qu'elles n'ont pas de peptidoglycane dans leur paroi cellulaire.

    Le peptidoglycane est une substance présente dans la paroi cellulaire de nombreuses bactéries. C'est un polymère constitué de chaînes de sucres reliées par des ponts peptidiques, formant une structure en maillage qui donne à la paroi bactérienne sa rigidité et sa résistance.

    Ces organismes sont métaboliquement diversifiés, car ils peuvent être soit hétérotrophes, soit autotrophes. Les archées sont connues pour vivre dans des environnements extrêmes, comme la haute pression, la haute température ou parfois même de fortes concentrations de sel, et sont appelées extrêmophiles.

    Les archées sont généralement hétérotrophes et utilisent leur environnement pour satisfaire leurs besoins en carbone. Par exemple, les méthanogènes sont un type d'archées qui utilisent le méthane comme source de carbone.

    Hétérotrophe - Points clés

    • Les hétérotrophes sont des organismes qui se nourrissent d'autres organismes, car ils sont incapables de produire leur propre nourriture, alors que les autotrophes sont des organismes qui synthétisent leur propre nourriture par photosynthèse.
    • Les hétérotrophes occupent les deuxième et troisième niveaux de la chaîne alimentaire et sont appelés consommateurs primaires et secondaires.
    • Tous les animaux, les champignons et les protozoaires sont hétérotrophes dans la nature alors que les plantes sont autotrophes.
    • Les hétérotrophes sont dépourvus de chloroplastes, et donc de chlorophylle, tandis que les autotrophes contiennent des chloroplastes et sont donc capables de produire leur propre nourriture.
    • Les deux types d'hétérotrophes sont : les photohétérotrophes qui peuvent créer de l'énergie en utilisant la lumière et les chimiohétérotrophes qui consomment d'autres organismes et les décomposent à l'aide de processus chimiques pour obtenir de l'énergie et de la nourriture.

    Références

    1. Fig. 2 : Dionée attrape-mouche (https://www.flickr.com/photos/192952371@N05/51177629780/) par Gemma Sarracenia (https://www.flickr.com/photos/192952371@N05/). attribué par CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/).
    Questions fréquemment posées en Hétérotrophe

    Qu'est-ce qu'un animal hétérotrophe ?

    Un animal hétérotrophe est un organisme qui ne peut pas produire ses propres nutriments et qui dépend des autres êtres vivants pour se nourrir.

    Quelle est la différence entre autotrophe et hétérotrophe ?

    Les organismes autotrophes produisent leur propre nourriture, tandis que les organismes hétérotrophes doivent consommer d'autres organismes pour se nourrir.

    Quels sont les êtres vivants hétérotrophes ?

    Tous les animaux, y compris les humains, sont des êtres vivants hétérotrophes. Certaines bactéries, champignons et protistes sont également hétérotrophes.

    Qu'est-ce qu'une bactérie hétérotrophe ?

    Une bactérie hétérotrophe est une bactérie qui ne peut pas produire sa propre nourriture et qui doit consommer des composés organiques pour se nourrir et survivre. Certaines bactéries hétérotrophes sont pathogènes pour les humains et les animaux.

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    Les cyanobactéries sont...

    Les hétérotrophes sont capables de fixer le carbone. 

    Les hétérotrophes sont également connus sous le nom de _____.

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