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Le cycle du carbone - les principales étapes - commentaire / voix off
Pas de vie à la surface de la Terre sans les atomes de carbone ! Ils ont le secret de l’architecture des molécules des matières organiques, celles qui structurent les cellules et permettent le fonctionnement de chaque être vivant. Les végétaux chlorophylliens possèdent le pouvoir de fixer le dioxyde de carbone de l’air ou dissous dans l’eau pour l’associer à des molécules d’eau et synthétiser ainsi la matière organique dont la formule première est celle d’un sucre. Cette synthèse réalisée avec l’apport énergétique de la lumière captée par la chlorophylle.
Elle peut s’écrire de la façon suivante : 6 CO2 (dioxyde de carbone) + 6 H2O (eau) ---------> C6 H12 O6 (sucre) + 6 O2 (dioxygène)
Les molécules de sucre sont ensuite transformées par la plante en substances différentes, généralement plus complexes, que sont les autres glucides, les matières grasses ou lipides et les protides.
Dans ces cellules, l’utilisation d’un réactif, l’eau iodée, permet de mettre en évidence l’amidon synthétisé à l’intérieur des chloroplastes. Grâce à la lumière, le carbone est ainsi intégré aux molécules de la vie.
Certaines bactéries, en particulier dans le sol, ont un fonctionnement différent. Elles incorporent le carbone dans leurs molécules organiques par chimiosynthèse en tirant leur énergie, non pas de la lumière, mais de réactions chimiques d’oxydation.
Photosynthèse et chimiosynthèse sont 2 phénomènes qui assurent, pour le carbone, le passage du stade minéral au stade organique.
Le pouvoir que possèdent les plantes vertes de synthétiser elles-mêmes leur propre matière organique est appelé autotrophie ; pouvoir que ne possèdent ni les végétaux non chlorophylliens, ni les animaux. Ceux-ci, qualifiés d’hétérotrophes, trouvent les matières carbonées dont ils ont besoin en se nourrissant de matières organiques déjà existantes. Ils les digèrent et ils les assimilent. Ce sont des consommateurs primaires quand ils sont végétariens, ou des consommateurs secondaires comme ce héron qui se nourrit de poissons.
Dans le cycle du carbone, digestion et assimilation assurent le passage des matières carbonées d’un organisme à un autre. Dans une chaîne alimentaire, la vie se manifeste comme une succession d’organismes qui se construisent les uns aux dépends des autres.
Les molécules organiques possèdent deux fonctions principales dans le processus de la vie :
- celle de constituer les tissus des organismes vivants,
- et celle, grâce à leur potentiel énergétique, de servir de carburant ou de combustible pour permettre le fonctionnement de chaque individu.
Cette deuxième fonction nécessite de détruire des matières organiques par respiration ou par fermentation pour récupérer l’énergie qu’elles contiennent. Dans le phénomène de respiration, l’oxygène, au niveau de chaque cellule, entre en réaction avec les molécules organiques, le plus souvent des glucides, pour produire du dioxyde de carbone et de l’eau et libérer de l’énergie. La respiration assure ainsi les besoins énergétiques des cellules et le passage du carbone, de sa forme organique à sa forme minérale. C’est la réaction inverse de celle de la photosynthèse.
Autres sources d’énergie pour les êtres vivants, les processus de fermentation participent également au cycle du carbone. Dans une fermentation alcoolique, par exemple, les cellules de levure tirent leur énergie de la transformation d’une molécule de sucre en alcool et en dioxyde de carbone. C’est aussi un dégagement de dioxyde de carbone lié à une fermentation alcoolique qui fait lever la pâte à pain, par exemple.
Les phénomènes de fermentation sont particulièrement importants dans les milieux naturels confinés comme les sols et les fonds marécageux.
Certains processus de fermentation peuvent libérer du gaz méthane de formule chimique CH4. C’est ce phénomène qui se passe, entre autres, dans l'appareil digestif des ruminants, au fond des marais et dans les décharges d’ordures ménagères. Les déchets ménagers contiennent beaucoup de matières organiques. Celles-ci, en fermentant sous l’action de micro-organismes, dégagent de grandes quantités de méthane, qui sont libérées dans l'atmosphère ou brûlées dans des torchères.
Durée de la séquence : 13mn 07s
Disponible dans le format suivant : HD 720p25 mp4
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