Bilan du fonctionnement d`une cellule vivante (pages240, 241)

Bilan du fonctionnement d’une cellule vivante
(pages240, 241)
Toute cellule vivante est constamment soumise à un bilan d’entrée et de rejet de matières
qu’accompagne des conversions énergétiques.
La cellule eucaryote est formée de compartiment dans lesquels se déroulent des réactions
métaboliques particulières, catalysées par des enzymes spécifiques.
- La mitochondrie et le chloroplaste proviennent probablement de bactéries, qu’une cellule
hôte ancestrale aurait adopté comme endosymbiotes.
http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Chloroplaste/endosymbiose.htm
http://www.fr.hypo-theses.com/w_up_fr~user14_diapo.pdf
- Le noyau, par l’information génétique qu’il contient, dirige la synthèse des protéines, et
donc des enzymes nécessaires au métabolisme de la cellule.
Au sein d'une cellule eucaryote, la production d'ATP est assurée:
- Dans les chloroplastes des cellules autotrophes lors de la phase photochimique de la
photosynthèse. L'ATP produit est utilisé dans la seconde phase, pour la réduction du CO2.
- Dans les mitochondries de toute cellule autotrophe ou hétérotrophe, lors de la
respiration cellulaire.
- Dans le hyaloplasme de quelques types de cellules par fermentation lorsque le
dioxygène fait défaut.
http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=45
Un exemple de fonctionnement d’une cellule hétérotrophe : la cellule musculaire
http://www.didac-tic.fr/bac/ts0609martinique/doc3s.htm
La contraction des cellules musculaires est une activité qui consomme de l'ATP.
L' ATP n'étant pas stocké dans les cellules, il doit être régénéré en permanence.
Exploitez les informations apportées par l'étude des documents pour montrer quelles sont
les voies métaboliques utilisées et quel est l'effet de l'entraînement dans la production d'ATP
par la cellule musculaire.
Informations complémentaires :
le volume total de mitochondries
est égal à 5% du volume du
cytoplasme de la cellule
musculaire chez un individu
non entraîné contre 11% chez un
individu entraîné. De plus,
activité des enzymes
mitochondriales est plus
importante chez un individu
entraîné que chez un individu
non entraîné.
Document 1 : Les mitochondries des cellules musculaires
Electronographie d'une coupe transversale partielle d'une
fibre musculaire (x 16 000).
d'après Le métabolisme énergétique
chez l'Homme. Nathan lNSERM.
Le tableau suivant donne la concentration de dioxygène, de dioxyde de carbone, de
glucose et d'acide lactique dans le sang artériel arrivant au muscle et dans le sang veineux
partant du muscle pendant un exercice physique.
Document 2 : modifications des paramètres sanguins de part et d'autre d'un muscle
Teneur en O2 (mL.100mL-1)
Teneur en CO2 (mL.100mL-1)
Teneur en glucose (mmol.L-1)
Teneur en acide lactique* (mmol.L-1)
( 1 ) : sang « entrant » ; ( 2 ) : sang « sortant »
Sang
artériel(1)
21,2
45
4
<1
Sang
veineux(2)
5,34
60
2
2,8
* L'acide lactique est un produit de la fermentation lactique dont l'équation bilan est la
suivante (R' composé oxydé, R'H2 composé réduit) :
Document 3 : production d'acide lactique et consommation de dioxygène chez un individu
non entraîné et chez un individu entraîné pour un exercice de puissance donnée
N.B. : On considère que les changements constatés à l'échelle de l'organisme sont dus
principalement à l'activité des muscles pendant l'exercice.
Pour aller plus loin :
http://membres.lycos.fr/renejacquemet/sport/atp/atp.html