Fiche d’activités N2
Concept général I : La vie cellulaire
Sous-concept 2 : Les échanges cellulaires
Activité 1 : Le comportement des cellules dans des milieux de concentrations différentes
La membrane cellulaire joue le rôle d’une barrière perméabilité. On place des cellules d’épiderme d’oignon
et des hématies de mouton dans 3 solutions de NaCl de concentrations différentes (1g/l ; 9g/l ; 12g/l). Le doc
1 montre les résultats de ces expériences.
Consigne : A partir de l’exploitation du doc 1 et à l’aide de vos connaissances
1- Analyse et interprète les résultats d’expériences
2- Définis les termes : turgescence ; plasmolyse
3- Que se passera-t-il si on replace la cellule végétale plasmolysée dans la solution hypotonique ?
Nomme le phénomène observé.
Activité 2 : L’osmose
a- L’expérience de Dutrochet
Pour expliquer la variation de la vacuole sous l’effet de la concentration du milieu extérieur, Dutrochet a
proposé en 1827 un modèle explicatif des mouvements d’eau à travers une membrane semi-perméable,
c’est l’osmomètre de Dutrochet. Cet osmomètre est constitué d’un réservoir de verre dont la partie
supérieure est reliée à un long tube vertical et sa base est obturée par une membrane semi-perméable
(vessie de porc ou de mouton). On remplit le réservoir d’une solution du saccharose et on le plonge dans
un cristallisoir contenant de l’eau pure (doc 2).
Consigne : A partir de l’exploitation du doc 2 et à l’aide de vos connaissances
1- Analyse et interprète l’expérience
2- Donne une définition de l’osmose
b- La pression osmotique
La pression osmotique est la pression nécessaire pour empêcher l’eau de traverser une membrane semi-
perméable et de diluer une solution plus concentrée en d’autres termes : c’est la force qui doit être appliquée
pour empêcher l’osmose.
On peut calculer la pression osmotique en utilisant la formule suivante :
Consigne : A partir de l’exploitation de la formule et à l’aide de vos connaissances
1- Soit des cylindres de pomme de terre placés dans une solution de saccharose à 20%. Calcule la
pression osmotique sachant que la température est 17°C.
2- Calcule la pression osmotique de cellules de patates d’une solution de NaCl à 9g/l à la température
de 17°C.
Activité 3 : L’endocytose
Les mécanismes de l'endocytose jouent un rôle crucial dans plusieurs processus cellulaires essentiels :
nutrition cellulaire, défense immunitaire, régulation de la membrane cellulaire, signalisation cellulaire …
Le doc 3 montrent les 2 principaux types d’endocytose : la phagocytose et la pinocytose
Consigne : A partir de l’exploitation du doc 3 et à l’aide de vos connaissances
1- Définis la notion d’endocytose
2- Compare la phagocytose et la pinocytose
Activité 4 : Les échanges d’ions entre la cellule et le milieu ambiant
Les échanges d’ions comme ceux de certaines molécules se font principalement de 2 manières différentes :
la diffusion et le transport actif.
Expérience 1 : Des cellules d'épiderme d'oignon sont placées dans une solution hypertonique 0,5M
d'acétate d'ammonium (doc 4). La vacuole de la cellule contient des anthocyanes, pigment naturel violet qui
se colore en rouge en présence d'acides.
Expérience 2 : Une étude de la vitesse de diffusion d’un soluté à travers la membrane cytoplasmique
d’une cellule vivante a permis de tracer les courbes du doc 5. Les courbes représentent l’évolution de la
diffusion du glucose et de NaCl en fonction de leur concentration dans le milieu extracellulaire.
Expérience 3 : Valonia est une algue verte unicellulaire qui se nourrit directement de l’eau de mer par des
échanges cellulaires. L'utilisation des isotopes radioactifs des ions Na+, Cl- et K+ montre qu'un échange
permanent s'effectue entre Valonia et l'eau de mer (doc 6). Les concentrations des ions étudiées, en eau de
mer et dans les cellules, demeurent constantes. Si les cellules sont traitées par le curare qui bloque la
respiration cellulaire (donc la production d’énergie) ; alors les différences de concentration des ions entre
le milieu intracellulaire et le milieu extracellulaire s’annulent. Le tableau suivant montre une comparaison
des concentrations de quelques ions dans l'eau de mer et dans les vacuoles de Valonia.
Ions
Concentration dans l’eau de mer (g/l)
Concentration dans la vacuole (g/l)
Na+
10.9
2.1
K+
0.5
20.1
Cl-
19.6
21.2
Consigne : A partir de l’exploitation des docs (4,5,6), des textes ainsi que de vos connaissances
1- Interprète les résultats des expériences 1 et 2 et donne une définition de la diffusion
2- La diffusion suffit-elle seule pour expliquer les données trouvées dans l’expérience 3 ? justifiez
3- Interprétez les données du tableau sachant que la respiration fournit l’énergie nécessaire à toutes les
activités cellulaires et définis la notion de transport actif
Doc 1 : Cellules dans des milieux de
concentrations différentes
Doc 2 : L’expérience de Dutrochet
Doc 3 : Les mécanismes de l’endocytose
Doc 4 : La diffusion libre (ou dialyse)
Doc 5 : La diffusion facilitée
Doc 6 : Le transport actif
C=1g/l
C=9g/l
C=12g/l
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