associés au cycle global de l’énergie dans la
nature :celui de O 2 et celui de C;le moteur de ces
cycles est l’énergie solaire. Il vaudrait mieux
cependant parler de flux unidirectionnel d’énergie
puisque seule celle provenant du soleil est renouvelée en permanence ;d e plus, une grande partie
de cette énergie se trouve finalement dissipée, à
l’occasion de phénomènes proprement biologiques :métabolisme, transports, contraction…, en
chaleur et entropie, qui sont des formes d’énergie
«dégradées» et inutilisables par les êtres vivants.
Le dernier élément faisant l’objet d’un cycle de
grande ampleur au sein de la biosphère est l’azote,
qui entre dans la composition de nombreuses
molécules organiques. Bien que la forme d’azote la
plus abondante soit le diazote (N 2 ) contenu dans
l’atmosphère, celui-ci est chimiquement inerte et
inutilisable par la majorité des organismes. La plupart des autotrophes (en particulier, les Plantes
vertes) utilisent des formes combinées de cet élément :n itrates, nitrites ou bien ammoniaque ;l es
composés réduits plus complexes produits par les
Végétaux (les acides aminés, par exemple) sont
directement utilisés par les Animaux. Tous les êtres
vivants, au cours de leur vie et après leur mort,
restituent l’azote au milieu sous forme de NH 3
( ammonification). Des micro-organismes du sol,
très répandus et très actifs, réoxydent ensuite ce
dernier pour en tirer de l’énergie dans le cadre de
la nitrification (processus aérobie), en produisant
16
B IOLOGIE CELLULAIRE
Figure 1.4
Schéma du cycle du carbone sur la Terre
Les tonnages relatifs à l’assimilation (photosynthèse : PH, et chimiosynthèses) et à la respiration (R) sont en équilibre,
à une valeur voisine de 8,5.10
10
tonnes de C par an. La mort des êtres vivants (M) restitue au milieu 6.10
10
tonnes de C
organique par an, tandis que la sédimentation (S) convertit 10
7
tonnes de C par an en C fossile. Le volcanisme est à
l’origine de la production de 2.10
9
tonnes de C (sous forme de CO 2 ) par an. Les valeurs indiquées dans les différentes
cases représentent les masses de carbone disponibles, exprimées en tonnes.
carbone inorganique :
CO 2 atmosphérique
6,4.10
11
carbone organique
des plantes et des
Bactéries terrestres
autotrophes
4,5.10
11
combustions
5.10
8
tonnes par an
PH :p hotosynthèse
R : respiration
N : nutrition des êtres
hétérotrophes
M :m ort
S :s édimentation
V :v olcanisme
CO 2 dissous dans les
océans
3,6.10
13
carbone inorganique
des roches calcaires
1,8.10
16
carbone organique
des Algues et des
Bactéries marines
autotrophes
5.10
9
carbone organique
issu des êtres
vivants après leur
mort
2.10
12
carbone fossile des
roches : gaz, pétrole,
charbon...
2,5.10
16
carbone organique
des Animaux
terrestres et marins
carbone organique
des saprophytes :
Champignons
et Bactéries
PH
PH
R
R
V
V
R
R
N
NN
N
M
M
M
M
N
S
nature :celui de O 2 et celui de C;le moteur de ces
cycles est l’énergie solaire. Il vaudrait mieux
cependant parler de flux unidirectionnel d’énergie
puisque seule celle provenant du soleil est renouvelée en permanence ;d e plus, une grande partie
de cette énergie se trouve finalement dissipée, à
l’occasion de phénomènes proprement biologiques :métabolisme, transports, contraction…, en
chaleur et entropie, qui sont des formes d’énergie
«dégradées» et inutilisables par les êtres vivants.
Le dernier élément faisant l’objet d’un cycle de
grande ampleur au sein de la biosphère est l’azote,
qui entre dans la composition de nombreuses
molécules organiques. Bien que la forme d’azote la
plus abondante soit le diazote (N 2 ) contenu dans
l’atmosphère, celui-ci est chimiquement inerte et
inutilisable par la majorité des organismes. La plupart des autotrophes (en particulier, les Plantes
vertes) utilisent des formes combinées de cet élément :n itrates, nitrites ou bien ammoniaque ;l es
composés réduits plus complexes produits par les
Végétaux (les acides aminés, par exemple) sont
directement utilisés par les Animaux. Tous les êtres
vivants, au cours de leur vie et après leur mort,
restituent l’azote au milieu sous forme de NH 3
( ammonification). Des micro-organismes du sol,
très répandus et très actifs, réoxydent ensuite ce
dernier pour en tirer de l’énergie dans le cadre de
la nitrification (processus aérobie), en produisant
16
B IOLOGIE CELLULAIRE
Figure 1.4
Schéma du cycle du carbone sur la Terre
Les tonnages relatifs à l’assimilation (photosynthèse : PH, et chimiosynthèses) et à la respiration (R) sont en équilibre,
à une valeur voisine de 8,5.10
10
tonnes de C par an. La mort des êtres vivants (M) restitue au milieu 6.10
10
tonnes de C
organique par an, tandis que la sédimentation (S) convertit 10
7
tonnes de C par an en C fossile. Le volcanisme est à
l’origine de la production de 2.10
9
tonnes de C (sous forme de CO 2 ) par an. Les valeurs indiquées dans les différentes
cases représentent les masses de carbone disponibles, exprimées en tonnes.
carbone inorganique :
CO 2 atmosphérique
6,4.10
11
carbone organique
des plantes et des
Bactéries terrestres
autotrophes
4,5.10
11
combustions
5.10
8
tonnes par an
PH :p hotosynthèse
R : respiration
N : nutrition des êtres
hétérotrophes
M :m ort
S :s édimentation
V :v olcanisme
CO 2 dissous dans les
océans
3,6.10
13
carbone inorganique
des roches calcaires
1,8.10
16
carbone organique
des Algues et des
Bactéries marines
autotrophes
5.10
9
carbone organique
issu des êtres
vivants après leur
mort
2.10
12
carbone fossile des
roches : gaz, pétrole,
charbon...
2,5.10
16
carbone organique
des Animaux
terrestres et marins
carbone organique
des saprophytes :
Champignons
et Bactéries
PH
PH
R
R
V
V
R
R
N
NN
N
M
M
M
M
N
S