Chapitre IV : LA PRODUCTION PRIMAIRE

1.  Régulation des phénomènes environnementaux

La photosynthèse joue un rôle important dans le cycle des éléments surtout pour le Carbone par l’absorption, le rejet et la transformation du C minérale (CO₂) en C organique.

L’absorption de CO₂ contribue à l’apaisement de la pollution de l’air (par les gaz à effet de serre d’où la protection de l’environnement) et le rejet de l’O₂ à travers l’EGC de la photosynthèse compense la consommation de l’oxygène par la respiration. La photosynthèse contribue, ainsi à la purification de l’air.

 

Figure  : Cycle biogéochimique

2.  Notion d’autotrophie et d’hétérotrophie :

Par le phénomène de la photosynthèse, la plante verte constitue les producteurs primaires, à la base de la chaîne alimentaire.

Les plantes vertes sont des êtres autotrophes, elles fabriquent leurs propres substances organiques à partir des substances minérales. Les substances organiques sont ensuite utilisées par les hétérotrophes qui font partie des consommateurs.

a.     Notion d’autotrophie :

Les substances produites à partir de la photosynthèse sont en partie destinées à entrer en jeu dans la construction de la plante. En effet, la matière végétale sèche est constituée d'à peu près 90 % de substances organiques, élaborées notamment à partir de l'hydrolyse de l'amidon issu de la photosynthèse en glucose, qui est ensuite utilisé dans la biosynthèse de diverses molécules organiques, protides, lipides et glucides, au niveau de n'importe quelle cellule végétale.

C'est ainsi qu'en période de croissance du végétal, l'activité photosynthétique sert essentiellement à produire des molécules organiques pour synthétiser de nouveaux tissus végétaux.

Ainsi, utilisation des produits de la photosynthèse pour la croissance de la plante mais aussi pour la maintenance de la plante : renouvellement de certains constituants cellulaire, apport de l’énergie : en utilisant les substances organiques comme une sorte de combustible, apportant de l'énergie par la destruction de la substance.

 

Les réserves : nature, localisation et roles :

la feuille éclairée stocke temporairement de l'amidon, néanmoins il existe également un stockage à plus long terme qui se fait au niveau des autres parties du végétal, afin de constituer des réserves utilisables.

Les réserves végétales sont essentiellement de nature énergétique, et sont constituées bien souvent selon des cycles saisonniers ou annuels, selon le type de plante (par exemple une plante bisannuelle va accumuler des réserves pendant une année, puis végéter la seconde).

 

La localisation des réserves est diverse et dépend des végétaux :

•dans la feuille (luzerne)

•dans la tige, le tronc (canne à sucre)

•dans la racine (betterave à sucre).

Les substances de réserve sont généralement de grosses molécules organiques, et leur utilisation nécessite un mécanisme de digestion, afin d'obtenir des molécules plus simples et solubles : c'est le mécanisme de mobilisation des réserves.

Chez les végétaux supérieurs, le mécanisme de reproduction sexuée produit une graine qui contient elle-même des réserves destinées à accompagner la croissance première de la nouvelle plante, du moins dans ses premiers stades de croissance. Ces réserves sont en très grande partie des substances énergétiques, produites par le même mécanisme que celui décrit précédemment.

En ce qui concerne le mécanisme de reproduction par multiplication végétative, les organes qui interviennent (bulbe, rhizome, tubercule) sont riches en réserves, surtout glucidiques (souvent de l'amidon).

Un écosystème est un système, c'est-à-dire un ensemble d'éléments en interaction les uns avec les autres, formant un tout cohére et ordonné.

 

Dans un écosystème, les végétaux chlorophylliens sont les seuls être capables de se nourrir à partir des substances minérales (eau, sels minéraux, dioxyde de carbone) en utilisant comme source d'énergie la lumière solaire : on les dit autotrophes.

Les substances organiques qu'ils synthétisent assurent leur croissance (tiges, feuilles, racines), la floraison, la fructification, la formation des graines, mais constituent aussi la source des matières carbonées et de l'énergie nécessaires aux autres êtres vivants, qu'on dit hétérotrophes.

a.     Notion d’hétérotrophie

La biomasse est la masse totale de matière vivante correspondant aux êtres vivants d'un écosystème

L'accroissement de la biomasse des végétaux chlorophylliens est appelé production primaire : c'est l'édification de matière organique dans laquelle se trouve investie, sous forme d'énergie chimique, une partie de l'énergie lumineuse.

Tous les êtres vivants d'un écosystème sont liés par un ensemble complexe de relations trophiques ("est consommé par...") représentées sous forme de chaînes alimentaires où les êtres vivants constituent des maillons interconnectés, formant un réseau trophique.

Les producteurs primaires constituent le premier maillon, dont la biomasse organique végétale devient la source de nourriture directe pour les consommateurs primaires (végétariens), indirecte pour les consommateurs secondaires (carnivores). La nécessité des consommateurs de prélever la matière organique des producteurs primaires constitue l'hétérotrophie. Mais ceux-ci élaborent leur propre matière organique et on les qualifie ainsi de producteurs secondaires.