📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
1. La production de la matière organique (Autotrophie)
Les plantes vertes (chlorophylliennes) sont des producteurs primaires. Elles utilisent la lumière, le $CO_2$, l'eau et les sels minéraux pour fabriquer leur propre matière organique (amidon, glucose) par la photosynthèse. L'équation globale simplifiée est : $$6CO_2 + 6H_2O + \text{Lumière} \rightarrow C_6H_{12}O_6 (\text{Glucose}) + 6O_2$$
2. La libération de l'énergie (Hétérotrophie)
Pour vivre, les cellules doivent extraire l'énergie chimique stockée dans la matière organique. Deux voies sont possibles :
- La respiration cellulaire : Nécessite du dioxygène ($O_2$), dégradation complète du glucose, produit beaucoup d'énergie (ATP), et rejette du $CO_2$ et $H_2O$.
- La fermentation : Se fait en l'absence d' $O_2$, dégradation incomplète, produit peu d'énergie et des déchets organiques (ex: alcool ou acide lactique).
3. Le flux d'énergie dans l'écosystème
L'énergie entre dans l'écosystème sous forme lumineuse, est transformée en énergie chimique par les producteurs, puis circule entre les maillons de la chaîne alimentaire. À chaque passage d'un niveau à un autre, une grande partie de l'énergie est perdue sous forme de chaleur ou de déchets. On parle d'un flux unidirectionnel (l'énergie ne revient pas à la source).
Méthodes à maîtriser
- Calculer la biomasse : Multiplier le nombre d'individus par la masse moyenne d'un individu.
- Calculer le rendement écologique ($R$) : $$R = \frac{\text{Énergie au niveau } n}{\text{Énergie au niveau } n-1} \times 100$$
- Interpréter une pyramide : Analyser pourquoi la base est toujours plus large que le sommet (pertes d'énergie).
Exemples corrigés
Question : Pourquoi dit-on que le flux d'énergie est décroissant ? Réponse : Car à chaque niveau trophique, les êtres vivants consomment de l'énergie pour leurs fonctions vitales (respiration, mouvement) et en perdent par les excréments. Seule une petite fraction est transmise au niveau suivant.
Erreurs fréquentes
- Confondre la respiration (échange de gaz au niveau des poumons) et la respiration cellulaire (réaction chimique dans la cellule).
- Croire que les plantes ne respirent pas la nuit (elles respirent tout le temps, mais la photosynthèse ne se fait qu'au jour).
- Oublier que la matière organique contient toujours du Carbone ($C$).