Post on 14-Sep-2018
EXPÉRIENCE AVEC UNE CELLULE VÉGÉTALE
Il existe un constituant dans la cellule végétale, difficile à observer :
la vacuole.
Ce constituant représente pourtant 90 % du volume de la cellule végétale.
Lorsqu'on place la cellule d'oignon
dans un milieu salée. On
observe que la cellule se "rétracte"
et se "décolle" de la paroi. Son
volume diminue.
On a colorié différemment le cytoplasme (en bleu) et la vacuole (en rouge).
Explication : la cellule perd
de l'eau vers le milieu
extérieur.
La levure se divise par bourgeonnement.
La fabrication d'une nouvelle cellule à partir de la première implique
l'utilisation d'éléments disponibles dans le milieu extérieur.
La cellule n’est donc pas indépendante de son environnement :
c’est un espace limité par une membrane à travers laquelle se
produisent les échanges d’énergie et de matières.
LE MÉTABOLISME DES EUGLÈNES
Les euglènes sont des algues chlorophylliennes, elles possèdent donc
des chloroplastes qui donnent une couleur verte à la cellule.
Néanmoins, certaines formes mutées d'euglènes ne possèdent pas de
chloroplastes et sont donc incolores.
Pour les euglènes de couleur verte
(chlorophylliennes), on observe dans
l'enceinte, une diminution du
dioxygène à l'obscurité et au
contraire une production de
dioxygène à la lumière,
inversement pour le CO2.
Pour les euglènes de couleur claire
(non chlorophylliennes), on observe
dans l'enceinte quelque soit les
conditions d'éclairage, une
diminution du dioxygène et au
contraire une production de CO2.
L'absence de chloroplastes chez les euglènes de couleur claire
empêche la réalisation de la photosynthèse à la lumière.
LES ÉLÉMENTS DE LA PHOTOSYNTHÈSE
Cellule colorée à l'eau
iodée après avoir été
laissée à l'obscurité
pendant 72 h
LES ÉLÉMENTS DE LA PHOTOSYNTHÈSE
Cellule colorée à
l'eau iodée après
avoir été laissée à la
lumière pendant 72h
Noyau
Paroi
Chloroplaste
Grain
d'amidon
Euglène verte Euglène « blanche »
OrganitesTous les organites (noyau, vacuole…) dont les chloroplastes
Tous les organites (noyau, vacuole…) sauf les chloroplastes
A la lumière.
Augmentation de O2
Diminution de CO2
Diminution de CO2
Augmentation de O2
A l’obscurité
Diminution de CO2
Augmentation de O2
Diminution de CO2
Augmentation de O2
Sachant que à la lumière :
- La cellule végétale a besoin d'eau et utilise le CO2.
- Elle rejette du dioxygène et fabrique de la matière organique (ex :
glucose, amidon)
Energie lumineuse
On peut donc résumer la photosynthèse par la réaction suivante :
Bilan de la photosynthèse
CO2 + H2O + Sels minéraux ----> matière organique + O2 + H2O
LES ÉLÉMENTS DE LA PHOTOSYNTHÈSE
Bilan : Dans les parties chlorophylliennes (vertes) d’un végétal, on observe
que des molécules organiques comme l’amidon (glucide) sont fabriquées à la
lumière. Cette production est possible grâce à l’action de la chlorophylle.
Celle-ci est une molécule contenue dans les chloroplastes, qui est capable
de capter l’énergie lumineuse et le CO2 et de les transformer en énergie
utilisable par la cellule. Cette réaction libère du dioxygène.
LE MÉTABOLISME DES LEVURES
0
5
10
15
20
25
30
0 2 4 6 8 10
O2 (u.a. : unités arbitraires)
CO2 (u.a.: unités arbitraires)
glucose (g/l)
Pour les levures RHO+ (sauvage), on observe une diminution de la
quantité de dioxygène et de glucose et une augmentation de la quantité
de CO2.
J'en déduis qu'elles respirent.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
O2 (u.a. : unités arbitraires) CO2 (u.a.: unités arbitraires)
glucose (g/l)
Pour les levures RHO- (mutante), on observe aucun changement
significatif dans les concentrations de dioxygène, glucose et CO2.
J'en déduis que les levures de cette souche ne respirent pas.
Levure « sauvages » Levure mutantes
OrganitesTous les organites dontles mitochondries
Tous les organites sauf les mitochondries
Après
injection de glucose
Diminution de CO2 et de
glucose
Augmentation de O2
CO2, O2 et glucose stagnent.
0,6 μmlevure S
mitochondrie
noyau
0,6 μm
noyau
levure M
L'absence de mitochondrie explique l'impossibilité d'effectuer le
respiration.
Sachant que :
- La levure RHO+ utilise le glucose et le dioxygène et rejette CO2
On peut donc résumer la réaction chimique du métabolisme de ces levures
par l'équation suivante :
Bilan de la respiration :
C6H12O6 (glucose) + 6O2 ----> 6CO2 + 6H2O
Les levures mutantes ne sont pas capable de réaliser le respiration.
RQ. Dans le tableau présentant les euglènes, vous avez observé que à
l'obscurité, les euglènes utilisaient l'O2 (O2 diminue) et rejetaient du CO2
(CO2 augmente).
On peut donc en déduire, qu'à l'obscurité, les euglènes effectuent la
respiration.
Conclusion : On définit deux types de métabolisme :
• Les organismes possédant un métabolisme autotrophe. Ils peuvent
fabriquer leur propre matière organique en ne prélevant dans leur milieu
de vie que des substances minérales : eau, ions et dioxyde de carbone. Ce
métabolisme se caractérise par les réactions de la photosynthèse.
• Les organismes possédant un métabolisme hétérotrophe. Ils doivent
prélever dans leur milieu de vie, non seulement de l’eau et des ions
minéraux mais également des molécules organiques préexistantes pour
fabriquer leurs propres matières organiques. Ce métabolisme se
caractérise par les réactions de la respiration.
Chez certains mutants, c'est-à-dire des organismes dont l’information génétique
est modifiée, le métabolisme est différent.
Ainsi les levures mutantes RHO - ne peuvent pas utiliser le glucose dans le
milieu et effectuer la respiration contrairement aux levures dites « sauvages »
(RHO+) car elles ne possèdent pas de mitochondries.
De même, les euglènes mutées ne peuvent pas effectuer la photosynthèse car elles
sont dépourvues de chloroplastes.
La présence ou l’absence de mitochondries ou de chloroplastes modifie alors le
métabolisme. Or la présence ou l’absence de ces organites est sous le contrôle du
programme génétique.
L’effet de ces mutations montre bien que la capacité d’une cellule à
réaliser un échange avec son milieu dépend de son information
génétique.
Energie
Photosynthèse
grâce aux
chloroplastes
Vie cellulaire
Métabolisme
autotrophe
CO2
H2O
O2
H2O
Amidon
Schéma bilan de la photosynthèse