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2° DS Métabolisme des cellules. Dans un échantillon, on découvre des cellules inconnues dont on cherche la nature. Pour cela on cherche à savoir comment elles produisent leur énergie, dans ce but on réalise des expériences. ★★Partie 1 : appliquez une méthode connue. 1. Quel est le problème posé par l'exercice ? on cherche la nature des cellules inconnues en étudiant comment elles produisent leur énergie.. Expérience 1 : Cultures de ces cellules dans des milieux différents, Document 1 Milieu de culture Nombre de cellules Milieu A H2O, O2, Eléments minéraux, lumière Milieu B H2O, O2, Eléments minéraux, Glucose, Lumière 2. Analysez le doc.1 : donnez l'information apportée par le tableau de résultats. Le nombre de cellules n'augmente que dans le milieu où il y a du glucose (matière organique) 3. déduisez : quels sont les besoins de ces cellules ? Ces cellules ont besoin de glucose pour se développer. To = 0 12 10 T1 = +48h 4 40 Expérience 2 : Mesure du glucose. Au bout des 48 heures, on évalue la quantité de glucose présent dans le milieu à l'aide d'une bandelette test. Document 2 Principe Résultats On compare la couleur de la partie réactive au " glucotest » 4. Analysez le doc.2 : donnez l'information apportée par les résultats : le glucose est absent dans le milieu A et il diminue dans le milieu B : les cellules l'ont consommé. 5. Interprétez-la : à l'aide de vos connaissances, expliquez ces résultats. Faites une première hypothèse sur la nature de ces cellules.(justifiez) Je sais que les cellules consomment du glucose pour produire de l'énergie, elles oxydent ce glucose dans leur mitochondries à l'aide de l'O2 : c'est la respiration. On peut faire l'hypothèse que ce sont des cellules heterotrophes (animales) elles doivent trouver leur glucose dans le milieu pour produire leur énergie. Expérience 3 : mesure des échanges gazeux. Document 3Résultat des mesures dans le milieu B 6. Analysez le doc.3 - donnez un titre : [02] et [CO2] en fonction du temps et de la lumière. - donnez les informations apportées par le document que se soit à la lumière ou à l'obscurité, l'O2 diminue 300 à150 µmol/L : il est consommé et le CO2 augmente 50à225 µmol/L : il est produit 7. Interprétez-la. A l'aide de vos connaissances, expliquez ces résultats. Je sais que la consommation d'O2, en présence de glucose traduit le mécanisme de la respiration, Nous savons que la respiration s'accompagne d'un échange gazeux : absorption de O2 et rejet de CO2 MilieuxMilieu

Milieu

í µ2+í µí µí µí µí µí µí µ â†’í µí µ2 +í µ2í µ ↳ í µí µí µí µí µí µí µ nous pouvons donc dire que ces cellules respirent, mais elles prélèvent le glucose necessaire dans leur milieu. A la lumière on ne voit pas l'échange gazeux de la photosynthèse, donc ce ne sont pas des cellules végétales chlorophylliennes. Confiment-ils votre hypothèse ? (justifiez) oui : ces cellules respirent et à la lumière elle ne réalisent pas la photosynthèse : elles prélèvent le glucose dans leur milieu : ce sont des cellules hétérotrophes. 4. Après avoir rappelé la définition du métabolisme, donnez le métabolisme de ces cellules (justifiez) : Le métabolisme est l'ensemble des réactions chimiques qui se déroulent dans la cellule pour produire de la matière ou de l'énergie. Les cellules étudiées sont hétérotrophes, elles produisent leur énergie, par respiration à partir du glucose qu'elle trouvent dans leur milieu : ce sont des cellules animales ou végétales non chlorophylliennes. ★★★Partie 2 : Allons plus loin...(résoudre un problème nouveau) Le scientifique réalise de nouvelles expériences sur ces cellules (Document 4) Document 4 : mesure du volume de CO2 dégagé par les cellules à 30°C dans 2 milieux différents 5. Analysez le document 4 : - Donnez-lui un titre (soyez attentif au document) volume de CO2 dégagé en fonction du temps et de la composition du milieu, à 30°C - Donnez l'information apportée par le document. Je vois que le dégagement du CO2 augmente dans les 2 milieux, mais plus et plus vite dans le milieu avec le saccharose NB : le saccharose est un glucide simple qui ressemble au glucose, c'est le " sucre blanc » que vous consommez 4. Interprétez-le -A l'aide de vos connaissances proposez une hypothèse pour expliquer ces résultats. je sais que le dégagement de CO2 par les cellules, correspond au produit de la respiration, au déchet de l'oxydation du glucose dans les mitochondries. On peut faire l'hypothèse que les cellules peuvent aussi oxyder du saccharose et que celui-ci est plus " efficace » et produit plus d'énergie. ★ Partie 3 : restituez des connaissances. Pour conclure définitivement, on observe ces cellules au microscope électronique et on réalise un schéma présenté ci-dessous : 11. Légendez le schéma , donnez la taille de la cellule et sa nature en choisissant les termes appropriés (à justifier) Animale, chlorophyllienne, eucaryote, non chlorophyllienne, procaryote, végétale. Temps(mn)

membrane cytoplasme mitochondrie (production d'énergie) Noyau (ADN) TAILLE : 22,5µm Méthode : Echelle : 5µm à 2 cm x µmà9 cm (longueur) 5X9 /2 = x = 22,5 Nature des cellules observées : Elle possède un noyau, c'est une cellule eucaryote Elle ne possède ni paroi, ni vacuole, ce n'est pas une cellule végétale : c'est une cellule animale. 11. Conclure : répondez au problème posé dans l'exercice (méthode : vers la première) Nous cherchons la nature des cellules inconnues. Pour cela nous avons réalisé des expériences afin de découvrir leur métabolisme. Ces cellules ont besoin de glucose pour se développer (expérience 1). Elles consomment du glucose qu'elles prélèvent dans leur milieu : ce sont des cellules hétérotrophes. (expérience 2) L'étude des échanges gazeux confirment cette hypothèse : on observe l'échange gazeux de la respiration (absorption de O2 et rejet de CO2) à la lumière comme à l'obscurité : ces cellules respirent mais ne réalisent pas de photosynthèse (nous aurions observer une production de O2 et une consommation de CO2 à la lumière). Ce ne sont pas des cellules autotrophes. L'observation microscopique confirme notre hypothèses : ces cellules sont des cellules animales. 5µm

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