Phototrophe

Définition

Un organisme est phototrophe lorsqu'il tire sa subsistance de la photosynthèse. Il est capable de produire de la matière organique à partir de nutriments minéraux grâce à l'utilisation de l'énergie lumineuse. Le phototrophe tire sa principale source d'énergie de la lumière. La phototrophie est une autotrophie photosynthétique.

La réaction avec un phototrophe violet :

Dans les phototrophes violets, la membrane plasmique contient le photosystème violet et l'ATP synthase.

Explications

Les organismes phototrophes nécessitent de l'énergie lumineuse pour réaliser leurs synthèses de matière organique. On distingue :

• les photoautotrophes dont la source de carbone est le CO2;
• les photohétérotrophes dont la source de carbone est organique;
• les photolithotrophes dont la source de protons et d'électrons est inorganique;
• les photoorganotrophes dont la source de protons et d'électrons est organique.

Phototrophie

La phototrophie fait référence au processus par lequel l'énergie du soleil est capturée et convertie en énergie chimique, sous forme d'ATP. Le terme photosynthèse est plus précisément utilisé pour décrire des organismes qui à la fois convertissent la lumière du soleil en ATP (la "réaction lumineuse") mais utilisent également l'ATP pour fixer le dioxyde de carbone en composés organiques

Ces organismes sont les photoautotrophes et sont les principaux producteurs des réseaux trophiques mondiaux. Bien que la photosynthèse soit le plus souvent associée aux plantes, la photosynthèse microbienne est également un important fournisseur d'énergie chimique pour les consommateurs du réseau trophique.

Parmi les bactéries et les archées, il existe également des photohétérotrophes, des organismes qui convertissent la lumière du soleil en ATP mais utilisent des composés organiques préfabriqués disponibles dans l'environnement. Dans l'obscurité, ces organismes se développent généralement en tant qu'hétérotrophes.

✅ La forme de phototrophie la plus simple, et peut-être la plus ancienne, implique une pompe à protons activée par la lumière dans la membrane plasmique de certaines protéobactéries et archées halophiles : ce sont les protéines rhodopsine (protéorhodopsine et bactériorhodopsine, respectivement). Les protéines contiennent une molécule rétinienne associée apparentée à celle trouvée dans les yeux des vertébrés.

Amphitrophe

Un organisme amphitrophe vit comme phototrophe le jour et comme chimiotrophe la nuit. C'est souvent le cas d'un corail hermatypique, captant la lumière le jour et profitant des éléments chimiques de l'eau la nuit.

Biofilms phototrophes

Les biofilms phototrophes existent sur les surfaces exposées à la lumière dans divers environnements terrestres et aquatiques. Les phototrophes oxygénés comme les diatomées, les algues vertes et les cyanobactéries sont les principaux producteurs primaires qui génèrent de l'énergie et réduisent le dioxyde de carbone, fournissant ainsi au système des substrats organiques et de l'oxygène.

La photosynthèse alimente les processus et les conversions dans la communauté totale des biofilms, y compris le métabolisme des organismes hétérotrophes.

Une matrice de substances polymères sécrétées par les phototrophes et les hétérotrophes améliore l'attachement de la communauté du biofilm.

Les applications actuelles et potentielles des biofilms phototrophes interviennent dans le traitement des eaux usées, la biorestauration, la production d'aliments pour poissons, la production de biohydrogène et l'amélioration des sols.

L'intensité lumineuse diminue avec la profondeur, limitant l'activité phototrophe à la couche supérieure du tapis. La photosynthèse oxygénée entraîne un gradient d'oxygène abrupt qui restreint la plupart des phototrophes anoxygéniques et des chimiotrophes anaérobies aux parties inférieures du tapis. Cependant, des études récentes ont également montré des exemples d'anaérobies prospérant dans la zone oxique des tapis microbiens. L'utilisation du CO₂ pendant la photosynthèse entraîne un gradient de pH

En rapport avec "phototrophe"

• autotrophe

  

  Un autotrophe est un organisme qui synthétise de la matière organique à partir de matière inorganique, en utilisant les minéraux, de l'énergie lumineuse...

• chimioautotrophe

  

  Les chimioautotrophes sont des organismes qui produisent des composés organiques sans utiliser l'énergie de la lumière, sans photosynthèse, et réalisent...

• lithoautotrophe

  

  Un lithoautotrophe est un micro-organisme capable de générer l'énergie dont il a besoin à partir de composés inorganiques réduits d'origine minérale.

• photoautotrophe

  

  Un organisme photoautotrophe utilise la lumière comme source d'énergie avec la photosynthèse, et le dioxyde de carbone comme source de carbone.