Fiche de révision : Cellule et flux dans les écosystèmes

📋 Plan du Cours

1. Structures et fonctions de la cellule végétale
2. Entrées et produits de la photosynthèse
3. Chaînes alimentaires et niveaux trophiques
4. Flux de matière chez la vache
5. Régimes et relations alimentaires
6. Biomasses et rendements de transfert

📖 1. Structures et fonctions de la cellule végétale

★ À maîtriser

• La cellule végétale comprend notamment une paroi, une membrane plasmique, du cytoplasme, un noyau, une membrane nucléaire, un cytosquelette, des réticulums endoplasmiques rugueux et lisses, un appareil de Golgi, des mitochondries, des peroxysomes, une vacuole et des chloroplastes.

• Le cytoplasme contient tous les organites de la cellule.

• Le noyau est le centre de contrôle de la cellule et contient l’information génétique.

• Le réticulum endoplasmique rugueux permet de former les protéines, que l’appareil de Golgi contrôle.

Compléments

• Les mitochondries permettent la respiration cellulaire et la production d’énergie.

• Les chloroplastes transforment l’énergie lumineuse en glucides, tandis que la vacuole stocke l’eau.

📖 2. Entrées et produits de la photosynthèse

★ À maîtriser

• Les quatre éléments indispensables à la photosynthèse sont :

  • la feuille
  • l’énergie lumineuse
  • l’eau
  • le CO₂

• La feuille appartient au végétal, l’énergie lumineuse provient du Soleil, l’eau est absorbée dans le sol par les racines et le CO₂ est absorbé dans l’air au niveau des feuilles.

• Dans le schéma de photosynthèse, la lumière entre dans la feuille avec le CO₂ et l’eau, tandis que l’O₂ en sort.

Compléments

• Dans le schéma, la sève brute est indiquée comme contenant de l’eau et des minéraux, et la sève élaborée comme contenant de l’eau et des glucides.

• Le schéma distingue le glucide stocké et les organes de stockage parmi les éléments liés aux produits de la photosynthèse.

📖 3. Chaînes alimentaires et niveaux trophiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Chaîne alimentaire : Un ensemble d’interactions alimentaires entre espèces au sein d’un écosystème.
• Niveau trophique : La position occupée par un organisme dans une chaîne alimentaire.

★ À maîtriser

📌 Les producteurs primaires produisent de la matière organique à partir de matière minérale, les consommateurs primaires sont des herbivores et les consommateurs secondaires sont des carnivores.

Compléments

• Dans la chaîne « Pomme → Hérisson → Renard », la pomme est mangée par le hérisson, qui est mangé par le renard.

• Dans cette chaîne, la pomme est un producteur primaire, le hérisson un consommateur primaire et le renard un consommateur secondaire.

📖 4. Flux de matière chez la vache

★ À maîtriser

• La matière organique ingérée par la vache n’est pas entièrement digérée et absorbée ; les constituants végétaux non digestibles, comme la lignine, se retrouvent dans les bouses.

• La matière organique non assimilée constitue une perte de matière et d’énergie pour la vache et devient disponible pour les détritivores et les décomposeurs.

• La matière organique assimilée par la vache sert à produire de la nouvelle matière organique ou à fournir, par respiration cellulaire, l’énergie nécessaire aux déplacements, à la digestion, à la thermorégulation et aux biosynthèses.

📐 Formule - Le pourcentage de matière organique produite par rapport à la matière ingérée se calcule ainsi : $\frac{PS}{I}\times 100 = \frac{121}{776}\times 100 \approx 15{,}6\,\%$.

Compléments

• La respiration cellulaire entraîne des pertes sous forme de CO₂ et de chaleur.

📖 5. Régimes et relations alimentaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Biomasse : La masse totale des matières organiques et minérales qui le constituent.

★ À maîtriser

• Dans les exemples de chaînes alimentaires de prairie et de forêt, le criquet et la chenille sont phytophages, la musaraigne et la mésange sont insectivores, et le hibou et le putois sont carnivores.

📌 Les végétaux sont autotrophes dans ces exemples, tandis que les animaux, notamment les chenilles, sont hétérotrophes.

Compléments

• Dans ces chaînes, l’herbe et les feuilles sont les producteurs primaires, le criquet et la chenille sont les consommateurs primaires, et les autres organismes sont des consommateurs de niveaux supérieurs.

• La chaîne alimentaire présentée pour l’étude des biomasses est : herbe → vache → homme.

📖 6. Biomasses et rendements de transfert

📝 Points essentiels

• Pour construire une pyramide des biomasses, chaque maillon est représenté par un rectangle dont la surface est proportionnelle à sa biomasse ; les rectangles sont superposés et centrés, avec le producteur primaire à la base et le dernier consommateur au sommet.

• Dans l’exemple étudié, la biomasse des producteurs primaires est très supérieure à celle des consommateurs.

📐 Formule - Le rendement de transfert de matière est le rapport de la biomasse produite par un maillon à la biomasse qu’il a ingérée, multiplié par 100 : $\text{Rendement} = \frac{\text{biomasse produite}}{\text{biomasse ingérée}}\times 100$.

• Les rendements indiqués sont de 12 % pour le transfert luzerne-vache, de 4,8 % pour le transfert vache-homme et de 0,6 % pour le transfert luzerne-homme.

• Les rendements diminuent fortement d’un maillon au suivant, des producteurs primaires aux consommateurs secondaires, ce qui traduit une perte d’énergie à chaque niveau trophique.