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Stockage et consommation d'énergie de systèmes techniques et vivants


Anne-Sophie, enseignante en Sciences de la Vie et de la Terre

Quand on se nourrit, on consomme de l'énergie, un peu comme une voiture qui aurait besoin d'avoir de l'essence. En effet, les aliments que nous mangeons sont digérés, c'est-à-dire transformés en nutriments qui pourront ensuite être utilisés par notre organisme lors de différentes réactions chimiques qui vont assurer son fonctionnement mais aussi sa croissance.
Ainsi, notre métabolisme est basé sur l'utilisation d'énergie chimique contenue dans les nutriments.
À noter que lors de ces réactions, on a quand même une partie de l'énergie qui ne pourra pas être exploitée par notre organisme, elle sera libérée sous forme de déchets. On a notamment une dissipation de chaleur, des molécules qui vont être évacuées de l'organisme, comme le dioxyde de carbone par exemple, mais au final, c'est cette énergie chimique qui pourra aussi être mise en réserve.
Par exemple, naturellement, un système de stockage à plus ou moins long terme va se mettre en place au niveau des muscles, au niveau du foie ou encore au niveau de la masse graisseuse. Ce stock d'énergie, sous forme de molécules organiques, permet une mise à disposition rapide d'énergie quand l'organisme en a besoin. En effet, les besoins de l'organisme en énergie sont continus. Typiquement, le cœur, les poumons, le cerveau ont besoin en continu d'énergie, alors que nos apports ne le sont pas.
On ne mange pas continuellement mais seulement lors de quelques repas pris au cours de la journée. Si ce système de stockage est naturel et, on l'a bien vu, nécessaire pour le bon fonctionnement de notre organisme, il faut toutefois veiller à maintenir un certain équilibre.
Quand nos apports énergétiques sont supérieurs à nos dépenses énergétiques, le stock d'énergie aura tendance à se développer, principalement sous forme de graisse, et ça, ça peut poser problème. Par exemple, ça peut nuire à la bonne circulation de notre sang, d'où l'intérêt de bien gérer ce stock.
De la même manière, les végétaux aussi assurent leur développement et leur fonctionnement à partir de l'énergie qu'ils puisent et sont aussi capables de la stocker. Grâce à l'énergie lumineuse du soleil, ils transforment la matière minérale, le dioxyde de carbone, l'eau, les sels minéraux, en matière organique.
Ainsi, cet ensemble de réactions chimiques, qu'on appelle photosynthèse, représente une consommation d'énergie lumineuse, énergie du soleil, qui est ensuite convertie en énergie chimique contenue dans les molécules de matière organique qui sont produites, comme l'amidon.
Chez les végétaux aussi on observe des stratégies de stockage qui permettent de traverser les saisons, de se reproduire. On connaît par exemple différents organes de réserve, les fruits qui contiennent les graines que les animaux vont ensuite pouvoir manger, les tubercules qui pourront donner de nouveaux plants par multiplication végétative, les rhizomes, etc. Si on prend l'exemple de la graine, les cotylédons, qui constituent une réserve nutritive, vont permettre à une plantule de se développer.