📚 Objectif
Se nourrir, respirer, grandir, bouger : toutes ces activités reposent sur un même principe, la nutrition. Tous les êtres vivants, animaux, végétaux ou micro-organismes, prélèvent dans leur environnement la matière et l’énergie nécessaires à leur fonctionnement. Dans cette leçon, tu vas découvrir comment les organismes se nourrissent, comment les cellules utilisent les nutriments et le dioxygène pour produire de l’énergie, et comment la nutrition relie intimement le vivant à son environnement.
Comment les organismes se nourrissent et utilisent la matière
Tous les êtres vivants ont besoin de matière pour vivre, mais ils ne se nourrissent pas de la même manière.
Les plantes sont autotrophes : elles fabriquent leur propre matière organique à partir d’éléments minéraux. Grâce à la photosynthèse, leurs cellules utilisent la lumière du Soleil, le (dioxyde de carbone) et l’eau absorbée par les racines pour produire des sucres. Une partie sert de source d’énergie, une autre est stockée sous forme d’amidon, et le reste est transformé en d’autres molécules organiques nécessaires à la croissance et à la reproduction.
Les animaux sont hétérotrophes : ils doivent se nourrir d’autres êtres vivants. Les aliments ingérés sont transformés dans le système digestif : ils sont broyés, décomposés puis réduits en nutriments (glucose, acides aminés, acides gras…). Ces nutriments passent ensuite dans le sang au niveau de l’intestin grêle et sont distribués à toutes les cellules.
Les micro-organismes ont des modes de nutrition variés. Quelques bactéries seulement sont autotrophes, mais la très grande majorité des micro-organismes — comme les levures — sont hétérotrophes et utilisent la matière organique présente dans leur milieu.
Exemple : Lorsqu’une personne mange un fruit, le glucose qu’il contient est transporté par le sang jusqu’aux cellules musculaires qui l’utilisent pour produire l’énergie nécessaire au mouvement.
🤔 Question pour toi : Quelle différence existe-t-il entre la nutrition des plantes et celle des animaux ?
✅ Réponse : Les plantes produisent leur propre matière (autotrophie) tandis que les animaux doivent se nourrir d’autres êtres vivants (hétérotrophie).
À retenir
Les plantes fabriquent leur matière grâce à la photosynthèse. Les animaux et la plupart des micro-organismes dépendent de la matière produite par d’autres êtres vivants. Les sucres végétaux peuvent être utilisés, stockés ou transformés.
Les besoins des cellules et la coopération des systèmes digestif, respiratoire et circulatoire
Les cellules animales ont besoin de nutriments et de dioxygène () pour produire l’énergie nécessaire à leurs fonctions. Ce processus, appelé respiration cellulaire, produit de l’énergie, mais aussi de l’eau et du , qui doivent être éliminés.
Pour que chaque cellule reçoive ce qu’il lui faut, trois systèmes coopèrent étroitement.
Le système digestif transforme les aliments en nutriments simples. L’intestin grêle permet le passage de ces nutriments dans le sang, ce qui rend possible leur distribution dans tout l’organisme.
Le système respiratoire assure les échanges gazeux. Dans les poumons, le dioxygène passe dans le sang à travers les parois des alvéoles, tandis que le CO₂ quitte le sang pour être rejeté lors de l’expiration.
Le système circulatoire transporte ensuite ce sang chargé de nutriments et de dioxygène. Le cœur propulse ce sang vers les cellules, puis récupère les déchets — notamment le — pour les ramener vers les poumons.
Ainsi, les cellules reçoivent régulièrement l’énergie indispensable à leur fonctionnement, tandis que leurs déchets sont éliminés.
Exemple : Pendant une course, les muscles consomment davantage de dioxygène et de glucose. Le cœur accélère pour envoyer plus de sang, et la respiration s’intensifie pour fournir davantage d’air aux poumons.
🤔 Question pour toi : Quel est le rôle principal du sang dans la nutrition des cellules ?
✅ Réponse : Transporter les nutriments et le dioxygène vers les cellules, et évacuer les déchets comme le dioxyde de carbone.
À retenir
Le système digestif fournit les nutriments, le système respiratoire apporte le dioxygène, et le système circulatoire distribue ces éléments aux cellules. La respiration cellulaire produit de l’énergie, mais aussi de l’eau et du CO₂.
Les interactions entre nutrition et environnement
La nutrition relie tous les êtres vivants à leur environnement.
Les plantes transforment l’énergie solaire en matière organique et libèrent le dioxygène indispensable à la respiration des autres êtres vivants. Les animaux, en se nourrissant de plantes ou d’autres animaux, participent aux chaînes alimentaires, où la matière circule d’un maillon à l’autre. L’énergie, elle, ne circule pas : elle est en grande partie dissipée sous forme de chaleur à chaque étape, ce qui explique que l’énergie disponible diminue au fil des maillons.
Les pollutions, la déforestation ou encore la dégradation des sols perturbent ces équilibres : moins de plantes signifie moins de matière produite, et donc un affaiblissement de toute la chaîne alimentaire.
Préserver un environnement sain est donc essentiel à la nutrition : sols fertiles, eau propre, biodiversité et qualité de l’air conditionnent directement la disponibilité de la matière et de l’énergie pour les êtres vivants.
Exemple : La disparition d’une prairie réduit la quantité de plantes disponibles. Les herbivores manquent alors de nourriture, et les carnivores qui dépendent d’eux sont à leur tour touchés.
🤔 Question pour toi : En quoi la nutrition relie-t-elle les êtres vivants à leur environnement ?
✅ Réponse : Parce qu’elle dépend des ressources naturelles et fait circuler la matière dans les écosystèmes, tandis que l’énergie y est dissipée d’un maillon à l’autre.
À retenir
La nutrition inscrit les êtres vivants dans un réseau d’échanges avec leur environnement. La matière circule dans les chaînes alimentaires, mais l’énergie y est dissipée et diminue à chaque niveau.
💪 Entraînons-nous !
🌿 Comment les plantes fabriquent-elles leur nourriture ?
✅ Réponse : Par la photosynthèse, en utilisant l’énergie solaire, l’eau et le pour produire du sucre, qui peut être utilisé, stocké ou transformé.
💨 Pourquoi les cellules animales ont-elles besoin de dioxygène ?
✅ Réponse : Parce qu’il permet la respiration cellulaire, qui produit de l’énergie, mais aussi de l’eau et du CO₂.
🩸 Comment coopèrent les systèmes digestif, respiratoire et circulatoire ?
✅ Réponse : Le système digestif fournit les nutriments, le respiratoire apporte le dioxygène, et le circulatoire distribue ces éléments tout en évacuant les déchets.
🌍 Pourquoi l’énergie diminue-t-elle au fil des maillons d’une chaîne alimentaire ?
✅ Réponse : Parce qu’elle est dissipée sous forme de chaleur à chaque étape, contrairement à la matière qui circule.
Conclusion
La nutrition est au cœur de la vie : les plantes produisent la matière organique, les animaux et la plupart des micro-organismes s’en nourrissent, et les cellules transforment nutriments et dioxygène en énergie grâce à la respiration cellulaire. Ces échanges s’inscrivent dans un vaste réseau reliant tous les êtres vivants à leur environnement. Comprendre la nutrition, c’est comprendre comment la matière circule, comment l’énergie se dissipe, et combien l’équilibre des écosystèmes est indispensable à la vie sur Terre.