Tous les êtres vivants, animaux et végétaux, ont besoin de se nourrir. La nutrition regroupe l'ensemble des fonctionnements par lesquels une cellule ou un organisme absorbe et utilise les nutriments ou minéraux. Les éléments essentiels aux êtres vivants sont prélevés dans le milieu puis distribués dans l'organisme.
La nutrition chez les animaux
Les animaux ne peuvent pas synthétiser leur propre matière organique, ils sont obligés de la prélever chez d'autres êtres vivants : il existe différents régimes alimentaires chez les animaux. Les animaux ont un système circulatoire qui permet de transporter les nutriments aux cellules : on parle de système de transport.
Les différents régimes alimentaires
Les animaux sont des êtres hétérotrophes, ils sont tous différents et ne se nourrissent pas de la même manière. On définit alors plusieurs régimes alimentaires, c'est-à-dire différentes façons de s'alimenter. On trouve des animaux végétariens, d'autres carnivores et d'autres omnivores. Le système digestif de l'animal est lié à son alimentation.
Les animaux sont définis comme des êtres vivants hétérotrophes.
Hétérotrophes
Le terme « hétérotrophe » vient du grec hétéro qui signifie « autre » et de trophe qui signifie « se nourrir ». Un hétérotrophe ne peut pas synthétiser sa propre matière organique et doit la prélever chez d'autres êtres vivants.
Pour prélever la matière, les animaux possèdent des caractères différents (dents, système digestif, etc.). Ces caractères influencent leur régime alimentaire.
Régime alimentaire
Le régime alimentaire d'un animal caractérise le type d'aliments qu'il consomme.
Végétarien
Un animal qui ne consomme que des aliments d'origine végétale est végétarien.
© Pxhere
Carnivore
Un animal qui ne consomme que des aliments d'origine animale est carnivore.
© Pxhere
Omnivore
Un omnivore consomme à la fois des végétaux et des animaux.
© Pxhere
Le système digestif d'un animal est lié à son régime alimentaire.
- Les insectivores ont un tube digestif court.
- Les animaux végétariens ont un tube digestif plus long pour digérer les végétaux qu'ils consomment.
- Les ruminants ont un estomac avec plusieurs compartiments qui leur permet de digérer plusieurs fois la nourriture.
Insectivore
Un insectivore est un animal qui se nourrit exclusivement d'insectes.
© Wikimedia Commons
Ruminant
Un ruminant est un mammifère herbivore qui renvoie ses aliments dans sa bouche afin de les mastiquer à nouveau après qu'ils ont été déjà partiellement digérés.
© Pxhere
Les mammifères changent de régime alimentaire au cours de leur vie. À la naissance, ils se nourrissent de lait maternel. Puis, une fois leur dentition acquise, ils consomment d'autres aliments.
Les systèmes de transport de l'énergie
Afin de transporter les nutriments vers l'ensemble des cellules qui en ont besoin, les animaux possèdent un système circulatoire. Situé à l'intérieur de l'organisme, il sert à redistribuer les éléments nutritifs : on parle de système de transport. Le système circulatoire est ouvert chez les insectes et clos chez les vertébrés.
L'alimentation des animaux leur permet d'absorber les nutriments dont leur organisme a besoin.
Nutriment
Un nutriment est un composé que l'organisme peut absorber et utiliser pour fonctionner.
Le transport des nutriments à toutes les cellules est assuré par un liquide qui circule dans l'organisme : l'hémolymphe pour les insectes, le sang pour les autres animaux.
Le système circulatoire peut se faire :
- dans un circuit ouvert ;
- dans un circuit clos.
Chez les insectes, le système circulatoire est ouvert. Il est en général constitué d'un vaisseau dorsal ouvert vers le reste de l'organisme. Sa contraction permet la mise en mouvement de l'hémolymphe à travers tout le corps de l'insecte afin d'alimenter chacune de ses cellules.
Chez les vertébrés, le système circulatoire est clos et possède d'autres fonctions que celle de transport de nutriments vers les cellules. Il permet également le transport du dioxygène à l'ensemble des cellules et l'élimination des déchets produits par les cellules en les transportant vers les reins.
La nutrition chez les végétaux chlorophylliens
Les végétaux chlorophylliens peuvent fabriquer leur propre matière organique : c'est le principe de la photosynthèse. Les végétaux ont différents systèmes de transport qui permettent de transporter les minéraux à toutes les cellules de l'organisme.
La photosynthèse
Les végétaux chlorophylliens sont des êtres autotrophes : ils fabriquent leur propre matière organique grâce à la photosynthèse. Pour produire leur propre matière, les végétaux chlorophylliens ont besoin de matière minérale et de la lumière du soleil. La matière organique est stockée avant d'être diffusée vers les organes non chlorophylliens sous forme de sève élaborée.
Végétaux chlorophylliens
Les végétaux chlorophylliens (ou végétaux verts) sont les végétaux possédant de la chlorophylle, leur conférant la couleur verte.
Les végétaux chlorophylliens sont définis comme des êtres vivants autotrophes.
Autotrophe
Le terme « autotrophe » vient du grec auto qui signifie « soi-même » et de trophe qui signifie « se nourrir ». Un autotrophe peut fabriquer sa propre matière organique.
Pour produire leur matière organique, les végétaux ont besoin de matière minérale composée d'eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone mais aussi et surtout de lumière. Ainsi, ils peuvent réaliser la photosynthèse.
Photosynthèse
La photosynthèse est la réaction qui permet aux végétaux chlorophylliens de fabriquer leur matière en utilisant de l'eau, du \ce{CO2},et l'énergie solaire.
La photosynthèse a donc lieu uniquement pendant la journée. La matière organique est alors stockée dans les cellules chlorophylliennes, cellules qui contiennent de la chlorophylle.
Chlorophylle
La chlorophylle est une molécule responsable de la couleur verte des végétaux présente dans leurs cellules. Sa principale fonction est d'absorber l'énergie lumineuse du soleil et donc de permettre la photosynthèse.
Puis la matière organique est transportée vers l'ensemble des cellules de la plante par la sève élaborée.
Sève élaborée
La sève élaborée est la sève riche en matière organique. La sève élaborée quitte les feuilles où elle est fabriquée pour aller vers les organes non chlorophylliens qui en ont besoin pour se nourrir et se développer (racines, tubercules, fleurs, jeunes bourgeons, etc.).
Les systèmes de transport des minéraux
Il existe différents systèmes pour capter et transporter les minéraux au sein des végétaux chlorophylliens. Le dioxyde de carbone est récupéré par les stomates de la plante. L'eau et les sels minéraux sont absorbés au niveau des racines.
Le dioxyde de carbone est prélevé directement dans l'air par des petits trous dans les feuilles appelés « stomates ».
Stomate
Un stomate est un orifice s'ouvrant à la surface des feuilles. Il peut s'ouvrir ou se fermer et permet ainsi les échanges gazeux (\ce{O2}, \ce{CO2}, vapeur d'eau) entre la plante et son milieu de vie.
© Wikimedia Commons
Le dioxyde de carbone n'a pas besoin d'être transporté puisque c'est au niveau des cellules chlorophylliennes des feuilles que s'effectue la photosynthèse.
En revanche, l'eau et les sels minéraux sont prélevés au niveau des racines et doivent être transportés vers les feuilles. Ils sont absorbés par les poils absorbants.
L'absorption d'eau et de sels minéraux au niveau des racines est facilitée par deux types de symbiose :
- avec des bactéries, formant alors des nodosités ;
- avec des champignons, formant alors des mycorhizes.
© JoJan via Wikimedia Commons
Symbiose
La symbiose est une relation entre deux espèces différentes, chacune étant bénéfique à l'autre.
Hyphe
L'hyphe est une partie du champignon qui se présente sous la forme d'un filament très fin.
L'eau et les sels minéraux sont ensuite transportés au reste de la plante, de la racine vers les feuilles, grâce à la sève brute.
Sève brute
La sève brute désigne le liquide riche en eau et en sels minéraux allant des racines aux feuilles. La sève brute transite à travers la plante par des vaisseaux qui sont connectés aux stomates.
Les plantes transpirent au niveau des stomates où l'eau s'évapore. Cela crée un manque d'eau qui permet l'aspiration de la sève brute au niveau des racines jusqu'aux feuilles.