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Chapitre 3 : Le métabolisme des cellules

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Chapitre 3 : Le métabolisme des cellules

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II - Le métabolisme des organismes autotrophe

Quels sont les besoins de la plante pour produire sa propre matière et son énergie ?

Les organismes ou cellules autotrophes produisent leur propre matière organique, à la différence des hétérotrophes qui récupèrent la matière dans leur milieu pour produire leur énergie. Les autotrophes réalisent donc la photosynthèse et la respiration cellulaire. Mais en quoi consiste la photosynthèse ? De quoi les organismes chlorophyliens (=qui réalisent la photosynthèse) ont-ils besoin pour réaliser cette réaction ?

La photosynthèse

La voie métabolique de la photosynthèse permet la production de matière organique. Quel sont les échanges de gaz au cours de la photosynthèse ?

A l'obscurité les euglènes rélisent la respiration cellulaire, à la lumnière, elles réalisent la photosynthèse. On observe une diminution du CO2 de 175mmol/L à 25µmol/L environ. L'O2 augmente de 225µmol/L à 350µmol/L environ.

La voie métabolique de la photosynthèse a pour réactif le CO² et de l'eau qui permettent de produire du glucose et de l'O².

La photosynthèse - test à l'eau iodé/lugol

Exposé à la lumière

Mis à l'obscurité

BILAN

Les cellules chlorophyliennes ont besoin de ........, ........ et de .............. pour produire leur ................................ . Le ........... est ensuite stocké sous la forme d’amidon. La photosynthèse est en faite une voie métabolique (= succession de réactions). Les cellules chlorophyliennes sont qualifié de autotrophe parce qu’elles produisent leur propre matière (=photosynthèse) et et énergie (= ..............).

III - Les flux de matière et d'énergie

1) Les réserves de matière et d’énergie.

Q1 – Quel est l’organe de réserve chez le plant de pomme de terre ? Q2 – Sous quelle forme est mise en réserve la matière ? Vérifier vos réponses en réalisant le protocole présenté à côté. Q3 – Comment le produit de la photosynthèse réalisé au niveau des feuilles a pu se retrouver stocké dans cet organe souterrain ?

III - Les flux de matière et d'énergie

2) La circulation de matière dans une plante, l’exemple de l’érable.

Les producteurs de sirop d’érable collectent l’eau d’érable au début du printemps, lorsque les plantes sortent de leur état végétatif et qu’elles puisent de leur réserves pour produire de l’énergie. Une entaille dans le tronc de l’arbre permet de récupérer de l’eau d’érable qui contient 2 % à 3 % de saccharose. Q1 – En vous aidant du document 2, décrire sous quelle forme la matière circule dans la plante. (Une argumentation est attendue). Q2 – Vérifier votre réponse en suivant le protocole, puis communiquer les résultats. Q3 – Comment les réserves ont-elles pu être transformées en saccharose ?

III - Les flux de matière et d'énergie

3) La mobilisation des réserves et l’amylase.

Les enzymes sont des molécules qui activent une transformation ou réaction biochimique. Q1 - Cf. exercice sur l’amylase. Q2 - Communiquer et interpréter les résultats de l’expérience.

BILAN

- Les enzymes sont des protéines qui permettent la réalisation des réactions chimiques du métabolisme. La succession de plusieurs réactions transformant une molécule en une autre au sein d’une cellule constitue une voie métabolique. - Toutes les cellules n’ont pas le même équipement enzymatique : elles ne réalisent pas toutes pas les même voies métaboliques. (elles sont spécialisées). - Au sein d’un organisme et entre les cellules, les différentes voies métaboliques sont interconnectées par des molécules intermédiaires. Ainsi entre deux cellules d’un même organisme et entre deux organismes différents, des échanges de matière et d’énergie sont réalisés montrant une complémentarité des métabolismes (exemple : photosynthèse et respiration cellulaire).

Protocole

1. Mettre la substance à tester en solution dans un tube à essai avec de l'eau distillée. 2. Ajouter quelques gouttes de liqueur de Fehling (couleur bleue) 3. Faire chauffer au bec bunsen ou mieux mettre au bainmarie à 100°C quelques minutes La formation d’un précipité rouge brique indique la présence de sucres réducteurs.