TP C4: LE METABOLISME CELLULAIRE Nous avons observé que les cellules végétales contiennent des mitochondries et des chloroplastes, les levures, elles, ne contiennent des mitochondries. Métabolisme = fabrication de molécules nouvelles à partir de molécules extérieures Rappel: on a mis en évidence que des échanges sont possibles entre les cellules et le milieu extérieur (plasmolyse). QUELS SONT LES BESOINS NUTRITIFS DES CELLULES? CAS DE LA CELLULE CHLOROPHYLLIENNE: étude d'une algue unicellulaire: Dunaliella La culture de cette algue unicellulaire se fait dans de l'eau de mer stérilisée. Elle contient des sels minéraux et de l'eau. Il n'y a aucune matière organique (glucides, lipides, protides). On verse 1 mL de culture d'algues dans 100 mL de milieu de culture neuf. La suspension cellulaire obtenue est pratiquement limpide. Les jours suivants, une coloration verte apparaît progressivement. Au bout d'un mois, la coloration est devenue vert foncé et un repiquage dans un nouveau milieu de culture est souhaitable. L'intensité de la coloration verte est évidemment fonction du nombre de cellules d'algues. On peut donc suivre la croissance de cette population en mesurant la variation d'intensité de cette couleur verte à l'aide d'un colorimètre. Remarque:l'addition de nutriments organiques au milieu de culture ne modifie pas la vitesse de croissance de la population. Ci-dessus: schéma de l'algue unicellulaire Dunaliella tertiolecta (D'après Bordas 2°) A droite: croissance d'une population d'algues unicellulaires Dunaliella dans deux conditions d'éclairements. 1. 2. 3. 4. 5. L'algue cultivée ici est-elle autotrophe* ou hétérotrophe* ? Quel mécanisme métabolique lui permet de se multiplier (production de matière) et de produire de l'énergie ? Pouvez-vous prévoir le résultat obtenu si la culture est placée à l'obscurité ? A l'aide du document 5 p 201 et du document 3 p 203 et/ou de vos connaissances, dites quels sont les échanges gazeux qui ont lieu chez les végétaux à la lumière. Résumez dans un schéma, en représentant une cellule par un cercle, les notions découvertes dans ce TP. (mettez des flèches pour les échanges et donnez la source d'énergie, les gaz mis en jeu ainsi que ce qui est produit, noter l'emplacement de la membrane cellulaire). 1 TP C4: LE METABOLISME CELLULAIRE CAS DE LA CELLULE NON CHLOROPHYLLIENNE: la levure de bière. Les levures sont des champignons unicellulaires qui se multiplient rapidement par bourgeonnement lorsqu'ils sont dans un milieu favorable. Milieu 1 Eau Sels minéraux Diverses substances organiques dont du glucose Protocole expérimental Pour déterminer les besoins nutritifs de ces cellules, on les cultive dans deux milieux liquides de composition différente. Dans chaque milieu, on introduit des levures à la concentration de 0,05 g.L-1. Milieu 2 Eau Sels minéraux Pas de substances organiques Résultats Au fur et à mesure de la croissance de la population, le milieu se trouble progressivement ; une mesure de la transparence du milieu (absorbance*) permet donc d'estimer cette croissance. Autotrophes : cellules (ou organismes) pouvant produire leur matière vivante en utilisant exclusivement des nutriments minéraux prélevés dans leur milieu. C'est la lumière solaire qui fournit généralement l'énergie indispensable. Hétérotrophes : cellules (ou organismes) ne pouvant produire leur matière vivante qu'à condition de trouver dans leur milieu des nutriments organiques qui fournissent l'énergie nécessaire à leur activité. Absorbance : propriété qu'a un milieu non parfaitement limpide d'absorber une partie de la lumière qui le traverse. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Quels sont les besoins nutritifs de la levure de boulanger ? Ce champignon est-il autotrophe ou hétérotrophe ? Quelles réactions métaboliques vues en classe utilisent les nutriments organiques ? D'après vos connaissances, quel organite cellulaire est impliquée dans les réactions étudiées? Quel est le rôle des chloroplastes, chez les algues? A l'aide du document 4 p 197 et/ou de vos connaissances, dites quels sont les échanges gazeux qui ont lieu chez les levures. 7. Résumez dans un schéma, en représentant une cellule par un cercle, les notions découvertes dans ce TP pour les champignons unicellulaires. (Mettez des flèches pour les échanges et donnez la source d'énergie, les gaz mis en jeu ainsi que ce qui est produit, noter l'emplacement de la membrane cellulaire) 2