TP : Le métabolisme des cellules. CORRECTION Définition (à
TP : Le métabolisme des cellules. CORRECTION. Travail méthodologique sur la lecture des graphiques. Définition (à apprendre).
Glucagon
Le glucagon stimule également la production d'insuline permettant l'entrée du glucose dans les cellules. Métabolisme. La sécrétion du glucagon est avant
cours métabolisme
Le métabolisme des cellules Le métabolisme est l'ensemble des réactions chimiques qui se déroulent dans une ... Quel que soit la cellule les réactions.
Loncogène MDM2 : nouvelles fonctions et implications dans le
des changements métaboliques. Pour cette raison le métabolisme cancéreux est un domaine de recherche prometteur étant donné que le métabolisme des cellules.
LE MÉTABOLISME NORMAL ET ANORMAL DU POTASSIUM
La concentration du K intracellulaire varie beaucoup selon la cellule étudiée et la moyenne est de 150 mEq. au litre. Dans toutes les cellules le potassium est
La bactérie responsable de la légionellose détourne le métabolisme
31 août 2017 La principale fonction des mitochondries est de fournir de l'énergie à la cellule. Certaines bactéries dont. Legionella pneumophila
Pathophysiologie des métastases osseuses
vicieux” entre le métabolisme des cellules tumorales et celui des cellules osseuses participant au remode- lage physiologique de l'os.
Chap.II Le métabolisme des cellules Bilan 02 Des réactions
Quelle est la source d'énergie d'une cellule? I Deux grands types de métabolisme : autotrophie et hétérotrophie. ? Les végétaux chlorophylliens sont des
La cellule de tubercule de pomme de terre une cellule spécialisée
Au collège les enzymes sont évoquées dans le cadre de la digestion des aliments et de leur simplification en nutriments. L'organisme pluricellulaire
SVT Lycée
On parle de cellules hétérotrophes. • La respiration cellulaire nécessite la présence dans la cellule d'un organite particulier : la mitochondrie. Les levures
Le métabolisme des cellules
Pour bien commencer : Quelques définitions et rappels de collègeLe métabolisme est l'ensemble des réactions chimiques qui se déroulent dans une cellule pour
assurer ses fonctionsOn distingue
Le catabolisme est l'ensemble des réactions
chimiques qui décomposent les molécules. Il s'agit soit d'extraire de l'énergie, soit de produire des molécules simples qui en construisent d'autres. du grec (katabolê) qui signifie "action de jeter en bas" ou "fondation", et du suffixe -isme (-ισ*ός, -ismós en grec), qui est utilisé pour former un nom qui correspond à unétat ou à une qualité.
L'anabolisme fait référence à toutes les
réactions métaboliques qui construisent ou assemblent des molécules plus complexes à partir de molécules plus simples. du grec ἀναβολή (anábolê) qui signifie "lancement du bas vers le haut" et du suffixe -isme (-ισ*ός, -ismós en grec), qui est utilisé pour former un nom qui correspond à un état ou à une qualité.Enzymes : protéines
fondamentales du vivant qui permettent le déroulement des réactions chimiques dans les cellules et l'organismeQui dégrade Qui crée
Quel que soit la cellule les réactions
chimiques du métabolisme • Sont sous le contrôle de l'information génétique modulée par l'influence de l'environnement • Se traduisent par des échanges d'énergie et de matière avec l'environnement2 types de métabolisme
Depuis le collège vous connaissez 2 types de métabolismesLa photosynthèse
Qui se traduit par un échange gazeux :
Absorption CO2,
Rejet O2
Et produit de la matière vivante à partir de l'énergie lumineuseLa respiration
Qui se traduit par un échange gazeux :
Absorption O2,
Rejet CO2
Et produit de l'énergie à partir de la matière vivante Les organismes vivants se classent ainsi en 2 groupes principaux selon leur source de matière et d'énergie.La caractérisation des métabolismes
Au sein d'un même organisme, pluricellulaire, constitué de cellules différenciées, on peut mettre
en évidence ces différents métabolismes1) Notre problème :
Il s'en suit une terrible famine qui se
traduira par une immigration massive et la mort de plus d'1million de personnesAu milieu du 19
ième siècle la culture de la pomme de terre qui représente la principale source d'alimentation des populations irlandaises est accidentellement contaminée par un champignon, le Mildiou, introduit par un vaisseau commercial américain. Production de pomme de terre en millions de tonnes en IrlandeComment expliquer cette terrible histoire
l'effondrement de la production des tubercules ?La contamination se traduit par une
destruction • Des feuilles, • Des plants, puis • Des tuberculesLe mildiou est un champignon parasite qui se
développe à la surface des feuilles des végétaux contaminés. Les spores du champignon germent sur les feuilles et s'infiltrent dans le tissu de la feuille, entreles cellules de l'épiderme et par les stomates. Le champignon se nourrit des molécules produites
par les cellules photosynthétiquesGermination d'un
tubercule (tige sous- terraine)Formation de
l'appareil aérien et des racinesFormation de
nouveaux tuberculesFloraison
Disparition de
l'appareil aérien, récolte des pdt.Cycle de la pomme de terre
2) Mise en évidence des métabolismes
La mesure des échanges gazeux des appareils aériens et racinaires grâce à un dispositif EXAO :
• Résultats fragments de feuilles vertes A la lumière, les cellules chlorophylliennes réalisent la photosynthèse (A l'obscurité on remarque qu'elles respirent aussi ! à voir plus loin)Résultats des fragments de racine
A la lumière comme à l'obscurité, les cellules de racines respirentConsommation : O2
Production : CO2
Consommation : CO2, H2O
Production : O2
Consommation : O2
Production : CO2
LUMIERE LUMIERE LUMIERE
Respiration
PHOTOSYNTHESE
Respiration
CO 2 + H 2O à Glucose + O
2Chlorophylle
(Dans les chloroplastes)Énergie lumineuse
Consommation : O2
Production : CO2, H2O
LUMIERE LUMIERE LUMIERE
RESPIRATION
O 2 + Glucose à CO 2 + H 2 O (Dans les mitochondries)Energie
Ainsi les cellules des feuilles et des racines ont un métabolisme différent. Nous savons que ces 2 organes sont constitués de cellules différentes.3) Le métabolisme des cellules
Donc leur différence essentielle est la présence d'un organite* : le chloroplaste • Le chloroplaste : un organite rempli de chlorophylle, molécule qui capte la lumièreRACINE FEUILLE Chloroplaste Pas de chloroplaste
* : petite structure cellulaire délimité par une membrane et remplissant une fonction dans la cellule (" un organe » à l'échelle de la cellule)La chlorophylle à
Une observation : coloration à l'eau iodée*
Sans coloration avec coloration
* eau iodée : réactif permettant la mise en évidence de l'amidon (coloration noire)L'amidon est un glucide (sucre) complexe, un polymère de glucoses : une grosse molécule formée
d'une association de plusieurs molécules de glucose, c'est une forme de mise en réserve des sucres
chez les végétauxChez les animaux les sucres sont mis en réserve sous forme de glycogène (équivalant de l'amidon)
Le glucose est un sucre simple : une petite molécule de glucideAMIDON
= n xGLUCOSES
Donc, les cellules chlorophylliennes sont AUTOTROPHES, elles réalisent la photosynthèse : Le glucose peut être transitoirement mis en réserve sous forme d'amidon dans les chloroplastes • Un organisme commun : la mitochondrieLes cellules végétales ou
animales contiennent des mitochondries, un organite présent dans toutes les cellules eucaryotesBeaucoup plus petit que le
chloroplaste, il n'est pas observable au microscope optique Une cellule privée de mitochondries ne peut plus réaliser la respiration Les cellules de la racine sont HETROTROPHES : elles réalisent la respiration Donc au sein d'un même organisme plusieurs métabolismes peuvent se compléter, comme chez les plantes.Les cellules chlorophylliennes produisent de la matière par photosynthèse et celle-ci sera utilisée
par les cellules hétérotrophes pour produire de l'énergie, nécessaire au travail cellulaire.
Bilan :
Cellules hétérotrophes : animales, végétales non chlorophylliennesCellules autotrophes
Remarque : nous avons vu que les cellules chlorophylliennes respirent aussi et possèdent des mitochondries !
En fait au sein de la même cellule on peut observer les 2 métabolismes :Ces métabolismes sont complémentaires dans les écosystèmes. La matière produite par les
autotrophes est à la base des chaines alimentaires. Eux seuls peuvent produire de la matière organique à partir de matière minérale et de lumière.Cette matière est ensuite transférée aux consommateurs primaires (qui mangent des végétaux),
hétérotrophes, puis aux consommateurs secondaires qui mangent des consommateurs primaires Donc, la destruction des feuilles par le mildiou a empêché les plants de pommes de terre deréaliser la photosynthèse, donc de produire du glucose, stocké sous forme d'amidon, donc de faire
grossir les tubercules qui représentaient la principale source d'alimentation des irlandais (consommateurs primaires !)De nouveaux problèmes à résoudre :
Comment les produits de la photosynthèse, fabriqués au niveau des feuilles alimentent-ils lescellules hétérotrophes chez le végétal par exemple les organes souterrains (tubercules) ?
Les réactions du métabolisme sont réalisés grâce à des enzymes : comment fonctionnent-ils ?
4) Le flux de matière chez les pluricellulaires
Comment l'amidon produit dans les feuilles peut-il alimenter la croissance des tubercules ? • On réalise une expérience de marquage radioactif chez la pomme de terreLes résultats de l'expérience montrent qu'on retrouve ce glucose dans les tiges, puis les racines et
enfin les tubercules. Comment se déplace-t-il ? Le 14 CO2 est absorbé au niveau des feuilles, via les stomates, Il est absorbé par les cellules chlorophylliennes à Où il permet la réalisation de la photosynthèse dans les chloroplastes à production de glucose radioactif • Intéressons-nous à un autre consommateur du plant de pomme de terre...le puceronLes plants de pomme de terre sont
fréquemment envahis par des puceronsLe puceron possède un stylet avec lequel il
perce la tige et y prélève sa nourriture, au niveau du phloème On analyse la composition de la sève prélevée par le puceron dans le phloème... ... et au niveau de la racine dans le xylème La sève circulant dans le phloème contient des molécules organiques (glucides, saccharose). Ce sont ces molécules carbonées qui ont fixé le14C au cours de la photosynthèse : ce sont les
produis de la photosynthèse, produits au niveau des feuilles. La sève circulant dans le xylème ne contient que de l'eau et les éléments minéraux en provenance de la racine, absorbé dans le sol par les poils absorbant. Il existe donc un double système circulatoire :• Le Phloème qui distribue les produits de la photosynthèse des feuilles vers toute la plantes
pour assurer la croissance et la respiration.• Le xylème qui alimente les cellules photosynthétiques des feuilles en eau et éléments
minéraux puisés dans le sol et indispensables à la photosynthèseMais que se passe-t-il au niveau des tubercules ?
• Les enzymes permettent la mise en place des réactions chimiques • Comment les tubercules fabriquent-ils leur amidon ? L'analyse d'un extrait de pomme de terre montre la présence de 80% d'eau, 16% d'amidon et 2%de protéines dont une dont nous cherchons à élucider le rôle dans le métabolisme de la mise en
réserve du sucre dans les tuberculesOn réalise 4 expériences avec
- du glucose - de l'eau distillée - de l'amidonAprès ajout de
- filtrat ou - d'eau distillée (témoin)On cherche à mettre en évidence l'amidon avec de l'eau iodée, on prélève toutes les minutes et on
observe les résultats : coloration brune = pas d'amidon ; coloration noire = présence d'amidon On peut vérifier la présence avec la liqueur de Fehling (A CHAUD) Coloration bleue = pas de glucose, (dextrine, maltose) ; coloration rouge = présence de glucose TUBES : 1 2 3 4 1 synthèse progressive d'amidon 2 pas de synthèse d'amidon 3 pas de synthèse d'amidon 4 présence constante d'amidon Il existe donc dans le filtrat de pomme de terre une molécule, une enzyme, qui permet de fabriquer de l'amidon, à partir du glucose n GLUCOSES à AMIDON Le glucose fabriqué par les feuilles est exporté vers le tubercule où une enzyme permet son stockage sous forme d'amidon • Nous avons vu que lorsque le tubercule isolé de la plante vieillit il germe : Les petits bourgeons (" yeux ») se développent en nouvelles tiges 1 à nouveau plant 2. Parallèlement on observe que le tubercule se ratatine, ramollit 3, 4 : sa concentration en amidon diminue, il utilise ses réserves pour produire un nouvel appareil chlorophyllien aérien.On fait l'hypothèse qu'il existe dans le tubercule âgé une molécule qui permet la " destruction »
(= hydrolyse) de l'amidon et la libération de glucoseOn réalise une expérience avec
- De l'amidonAprès ajout de
- Filtrat de vieux tubercule ou - D'eau distillée (témoin)On vérifie la disparition de l'amidon et l'apparition de glucose avec des tests à l'eau iodée et à la
liqueur de FehlingTests à l'eau iodée
Amidon + filtrat de vieux tubercule, à 35°
On observe que l'amidon disparaît en fonction du tempsAmidon + eau distillée à 35°
On n'observe aucune disparition de l'amidon
Test à la liqueur de Fehling à la fin de l'expériencePrésence de glucose
Absence de glucose
Notre hypothèse est validée, il existe bien dans le vieux tubercule de pomme de terre unemolécule, une enzyme, qui hydrolyse l'amidon pour libérer le glucose nécessaire à la croissance
d'un nouveau plant jusqu'à ce que les nouvelles feuilles produisent suffisamment de glucose par photosynthèse pour alimenter la croissance de la planteAMIDON à n GLUCOSES
Une enzyme est une protéine qui catalyse (permet, accélère) une réaction chimique. Ce sont ces enzymes qui permettent le déroulement des réactions chimiques du métabolisme Enzyme + substrat à produits (+ enzyme, non modifié)Une enzyme qui " découpe »
Une enzyme qui " colle »
Ce sont des protéines, leur fabrication est commandée génétiquement Un gène à une protéine à un caractère Donc le métabolisme est déterminé génétiquement ! C'est le programme génétique d'une cellule (ADN) qui détermine son fonctionnement. Ce programme est lui-même sous la dépendance d'une multitude de facteurs, les gèness'expriment différemment dans les différentes cellules (cellules différenciées = gènes exprimés
différents) en fonction • De la cellule • De l'âge • De l'environnement ... Toute modification des gènes (mutation) peut entrainer une modification du fonctionnement de la cellule !quotesdbs_dbs46.pdfusesText_46[PDF] Le métabolisme des cellules
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