Organisation fonctionnelle du vivant (CH2) 2nde
TP/TD 4 : METABOLISME AU SEIN DU PLANT DE POMME DE TERRE
Objectif : Pour assurer les besoins fonctionnels d’une cellule, de nombreuses transformations biochimiques s’y déroulent : elles
constituent son métabolisme.
Compétences travaillées : Pratiquer des démarches scientifiques : exploiter des graphiques pour en tirer des conclusions
On a vu que les cellules spécialisées n’expriment pas tout leur patrimoine génétique. Ces différences
d'expression de gènes entre les cellules expliquent que les cellules ne font pas toutes les mêmes transformations
chimiques : on parle alors de métabolisme spécifique.
On cherche à identifier et à caractériser quelques réactions du métabolisme réalisées par le plant de
pomme de terre.
RESSOURCES
Document 1 : Quelques réactions du métabolisme
Le métabolisme correspond aux réactions chimiques réalisées dans une cellule qui lui permettent de fabriquer de
l’énergie. Les cellules utilisent cette énergie pour leur croissance et leur reproduction.
Document 2 : Echanges de matières au niveau des feuilles et des tubercules du plant de pomme de terre.
Des fragments de feuilles ou de tubercule de plant de pomme de terre sont placés dans un dispositif ExAO
(expérimentation assistée par ordinateur) permettant de mesurer, grâce à des sondes placées dans leur
environnement, l’évolution des quantités de dioxygène (O2) et de dioxyde de carbone (CO2). Une expérience témoin a
été réalisée en parallèle avec les autres expériences.
Sondes à dioxygène et
dioxyde de carbone
Dispositif fermé avec fragments de
feuilles ou de tubercule.
Doc 2a : résultats d'ExaO obtenus avec les fragments de tubercule
A noter : le pH est inversement proportionnel à la quantité de CO2 : en effet CO2 + H2O = H+ + HCO3-
Donc dans un milieu, plus le pH est acide, plus il y a de CO2.
Doc 2b : résultats d'ExaO obtenus avec les fragments de feuille dans différentes conditions expérimentales
Doc 2c : Les mesures effectuées avec l'ExaO pour le témoin (sans feuille ni tubercule) montre un taux constant des
gaz (dioxygène et dioxyde de carbone) tout au long de l’expérience.
3.25
3
2.75
2.50
2.25
2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
Document 3 : On prélève des cellules de feuille du plant de pomme de terre et on analyse l’évolution de la
teneur en glucides au sein des cellules de feuilles.
A noter : MS = matière sèche, c'est-à-dire ne prenant pas en compte la quantité d’eau.
Consignes :
1° Exploiter les données de chaque graphique (aide : coup de pouce 1) afin de caractériser :
- l’évolution de la teneur en CO2 et O2 dans l’environnement des cellules de tubercule (document 2a/2c)
- l’évolution de la teneur en CO2 et O2 à la lumière, puis à l’obscurité, dans l’environnement des cellules de
feuilles (document 2b/2c)
- l’évolution de la teneur en glucides au sein des cellules de feuilles à la lumière et à l’obscurité (doc 3).
2° En déduire (au brouillon ou mentalement) les échanges réalisés entre la plante et son environnement (aide : coup de
pouce 2) afin de réaliser 3 schémas (1° feuille à la lumière ; 2° feuille à l’obscurité ; 3° tubercule) des échanges réalisés
entre l’organe et son environnement.
3° A l’aide du document 1, indiquer la réaction métabolique associée à chaque schéma.
4° Pour conclure : réaliser un schéma fonctionnel permettant d’expliquer d’où proviennent et comment sont fabriqués et
transportés les glucides présents dans le tubercule de pomme de terre à l’aide des ressources des pages 50-51 du
Nathan.
Coup de pouce 1 analyse graphique
Etude graphique à mener
Repérer les maxima et minima du graphique puis évaluer le nombre de parties que comporte le graphique.
Pour chaque partie, étudier la variation en ordonnée (préciser comment la variable augmente, diminue ou reste
constante) quand la valeur en abscisse augmente.
Donner une appréciation quantitative de cette variation en citant des valeurs chiffrées : d'abord, celles de
départ, puis les maxima et minima atteints dans chaque partie du graphique et, s'il y a stabilisation du
phénomène, les valeurs des abscisses et des ordonnées pour lesquelles cela se produit.
Critères évalués
Description de l'évolution du phénomène : augmente, diminue ou reste constante.
Quantification des variations (valeurs chiffrées)
Coup de pouce 2 pour interpréter les résultats : On observe....or on sait....donc on en déduit....
S’interroger sur l’interprétation de la variation d’un paramètre
Constat/observation : Augmentation / diminution du paramètre mesuré dans le milieu environnant ou dans la cellule ?
Interprétation : Rejet dans le milieu, absorption/prélèvement depuis le milieu vers la cellule, synthèse
dans la cellule ou exportation/utilisation au sein de la cellule.
Compétences travaillées dans le TD/TP4
Compétence
évaluée :
Niveau 1
Niveau 2
Niveau 3
Niveau 4
Pratiquer des
démarches Exploiter
des graphiques pour
en tirer des
conclusions
L’élève ne sait pas
exploiter un graphique
Les échanges réalisés
par les cellules ne sont
pas correctement mis
en évidence.
L’élève sait
partiellement exploiter
un graphique et en
déduit partiellement
les échanges réalisés
par les cellules lors de
leur métabolisme.
L’élève sait
correctement exploiter
un graphique et mais
ne sait pas en
déduire les réactions
de métabolisme
réalisées par les
cellules de feuille et de
racine
Ou inversement.
L’élève sait
correctement exploiter
un graphique et en
déduit les réactions
de métabolisme
réalisées par les
cellules de feuille et de
racine
1
/
4
100%
