TD sur les échanges cellulaires - 1ère S2

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REPUBLIQUE DU SENEGAL
Un Peuple – Un But – Une Foi
MINISTERE DE L’EDUCATION NATIONALE
INSPECTION D’ACADEMIE DE KOLDA
CELLULE DES SVT
LYCEE DE DABO
TD sur les é changes cellulaires
Année scolaire : 2025-2026
NIVEAU : 1
ère
S2
EXERCICE 01 :
Sujet 1 : Les cellules vivantes utilisent divers moyens de locomotion à l’aide d’appareils
spécialisés. Faîtes une description des mécanismes des différents mouvements cellulaires.
Un exemple de schéma bien annoté est attendu pour chaque mouvement cellulaire.
Sujet 2 : Les êtres vivants remplissent des fonctions vitales dont la fonction de relation.
Chez les unicellulaires ou chez certaines cellules, cette fonction peut se matérialiser par
des mouvements cellulaires. A travers un exposé illustré, rappelez l’importance de ces
mouvements chez ces unicellulaires ou chez ces cellules.
EXERCICE 02 :
Dix grammes de pomme de terre sont placés dans des tubes T1, T2, T3, T4 et T5.
T1 contient de l’eau distillée. T2, T3, T4 et T5 contiennent du saccharose dont les
concentrations respectives sont 50 g/l, 100 g/l, 200 g/l et 300 g/l. Après une heure, les
pommes de terre sont retirées, essuyées et pesées. On obtient les résultats du tableau ci
dessous :
Tubes
T1
T2
T3
T4
T5
Concentration (g/l)
O
5O
100
200
300
Poids initiaux (g)
10
10
10
10
10
Poids finaux (g)
11,5
10
9,5
9
8,9
1. Trace la courbe de variation des poids en fonction de la concentration.
2. Analyse et interprète cette courbe.
3. Calcule la pression osmotique à l’isotonie sachant que les tubes sont placés dans un bain-
marie à 37°C.
4. Dessine une cellule provenant du tube T4.
5. Des fragments de pomme de terre retirés des tubes T4 sont placés dans une solution
hypertonique de glucose. Leurs cellules prennent l’aspect des cellules en T1 au bout de 15
mn. Par contre ceux restés dans le tube T4 ont des cellules qui conservent leur aspect.
a. Explique ces résultats.
b. Quelle conclusion peut-on déduire sur la perméabilité de la membrane vis-à-vis de
ces deux solutés ?
EXERCICE 03 :
On monte entre lame et lamelle des cellules végétales, colorées par du rouge neutre dilué,
dans des solutions d’urée de concentrations différentes, et on observe immédiatement au
microscope.
Le document ci-dessous représente les cellules dans les différents milieux de montage :

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- Le schéma a correspond au milieu (a) = solution d’urée à 1g/l.
- Le schéma b correspond au milieu (b) = solution d’urée à 1,8g/l.
- Le schéma c correspond au milieu (c) = solution d’urée à 6g/.
1. Analyse et interprète les schémas a, b et c.
2. L’une des trois cellules permet d’évaluer la pression osmotique du suc vacuolaire :
a. dis laquelle et précise pourquoi.
b. calcule cette pression osmotique sachant la température ambiante est de 20° C.
3. Au bout de 15 minutes, on constate que la majorité des cellules, des trois montages
réalisés dans l’urée (a, b et c) présente le même aspect correspondant au schéma a.
Quelle conclusion peut-on en tirer ?
4. Une deuxième expérience est conduite avec une solution de saccharose à 17,1g/l. Quel
aspect présenteront alors les cellules observées au microscope ? Justifiez votre réponse.
5. Contrairement à ce qui se passe avec l’urée, les cellules montées dans du saccharose
conserve le même aspect quel que soit le temps d’expérience. Quelle conclusion en tire-
t-on ?
Données: Urée: CO (NH2)2, Saccharose: C12H22O11; MC = 12, MO =16, MN =14, MH =14.
EXERCICE 04 :
L’observation au microscope optique des feuilles de Cératophylle a montré que le cytoplasme
est animé de mouvements cytoplasmiques entraînant les chloroplastes, entre autres
organites :
- en lumière diffuse : figure 2 ;
- en lumière intense : figure 3.
1. Compare ces observations.
2. La courbe de la figure 4 montre la vitesse de ces mouvements en fonction de l’âge de la
cellule.
a. Analyse et interprète le graphe.
b. Quelle hypothèse peut-on formuler pour expliquer la variation de la vitesse des
mouvements en fonction de l’âge ?
a
b
c

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EXERCICE 05 :
On a mis des poils absorbants d’une jeune plante de maïs dans une solution de bleu de crésyl
puis on a rincé ces poils à l’eau distillée. Ils ont été ensuite observés au microscope dans
certaines conditions expérimentales.
1. Un poil absorbant a été mis entre lame et lamelle dans une goutte d’eau distillée.
L’observation de cette préparation au microscope a permis de schématiser la structure du
poil absorbant (figure 5).
L’élément X apparaît au microscope avec une
coloration bleue.
Indiquez le rôle du bleu de crésyl et donnez
un autre exemple de solution jouant le même
le rôle.
2. On a préparé ensuite des solutions de mannitol (substance organique sucrée d’origine
végétale) dans de l’eau distillée.
Numéros des solutions
1
2
3
4
5
6
7
Concentrations
(grammes de mannitol par litre)
10
20
30
40
50
60
70
On a monté entre lame et lamelle, dans une goutte de chaque solution, un poil absorbant
prélevé sur le même plant de maïs. L’aspect des cellules (poils absorbants) placées dans les
solutions 1, 2, 3 est le même que celui qui est représenté par la figure 5. A partir de la
solution 4, l’aspect des cellules commence à changer mais que ces changements deviennent
de plus en plus marqués en passant par les solutions 5, 6 et 7. La figure 6 représente l’aspect
du poil absorbant placé dans la solution 6.
X
Figure 5

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a. Précise l’état des poils absorbants dans les différentes solutions de mannitol.
b. Donne une explication à chaque état que vous venez de préciser.
c. Détermine approximativement, en justifiant la réponse, la concentration en mannitol dans
la vacuole du poil absorbant placé dans la solution six (6) ?
d. Fais une représentation schématique du poil absorbant à cette concentration déterminée.
3. On place les cellules du poil
absorbant de la solution 6 représentée
par la figure 6, dans une autre solution
de mannitol à 10 g/l. On obtient un
changement de l’aspect des cellules.
a. Précise et explique ce phénomène.
b. Sachant que les travaux ont été effectués à 27°C, calcule la pression osmotique
développée à l’intérieur des cellules de poil absorbant.
Données : Formule du Mannitol C6H14O6 avec O= 16g/mol ; H= 1g/mol ; C= 12g/mol.
EXERCICE 06 :
On fait séjourner des cylindres de pomme de terre de 30 mm de longueur, dans huit solutions
de concentrations différentes de saccharose (C12H22O11), pendant douze heures et à
température constante de 17°c.
Les cylindres contenus dans chacun des milieux sont ensuite retirés, examinés et mesurés
avec précision. Les résultats sont consignés dans le tableau ci- dessous :
Concentrations.
molaires
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,7
0,7
Longueurs en mm
31,6
30,5
30,2
29,2
28,5
28,4
28,4
28,4
1. Construis la courbe de variation de la longueur en fonction de la concentration.
2. Analyse puis Interpréte la courbe.
3. Détermine graphiquement la concentration de la solution isotonique à celle des cellules
de pomme de terre.
4. Calcule la pression osmotique des cellules de pomme de terre.
EXERCICE 07 :
Dans l’eau douce, à l’aide de rayons ultra-violets, on a détruit les vacuoles pulsatiles des
paramécies. Après cette opération ce sont les paramécies elles-mêmes qui se gonflent. On
répartie alors les animaux en deux lots, a et b.
- Lot a : les paramécies sont maintenues dans de l’eau douce : l’augmentation de volume
de chaque paramécie se poursuit jusqu'à l’éclatement ;
- Lot b : les paramécies sont placées dans de l’eau douce additionnée de saccharose en
quantité telle que la pression osmotique de cette solution soit voisine de 1 atm ; elles
dégonflent alors jusqu’à retrouver leur forme et leur taille normale. Maintenues dans cette
solution, elles continuent à vivre et peuvent même se diviser. Mais si on les replace dans l’eau
douce, chacune augmente de volume jusqu'à l’éclatement.
Figure 6

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1. Quelle hypothèse, cette expérience permet de mettre en évidence ? A quelle
conclusion conduit-elle ?
2. Comment peut-on expliquer qu’une paramécie dont les vacuoles pulsatiles sont
détruites puisse vivre dans une solution de saccharose ci-dessus, alors qu’elle ne peut plus
vivre dans son milieu naturel.
EXERCICE 08 :
Chez le calmar (animal marin) on a pu déterminer la composition d’une de ses cellules (axone
géant) et celle de l’eau de mer. Les résultats obtenus concernant le sodium (Na+) et le
potassium (K+) sont représentés dans le tableau suivant.
Ions
Cellule
Eau de mer
K+
400mM/l
10mM/l
Na+
50mM/l
480mM/l
1) – a) Comment explique-t-on la distribution de ces éléments minéraux ?
b) Quelle(s) question(s) principale(s) doit-on se poser ?
2) Après avoir subi une injection dans de sodium radioactif, un axone géant de calmar
est ensuite placé dans de l’eau de mer normale que l'on renouvelle à intervalles réguliers. On
constate que les bains successifs contiennent des ions Na+ radioactifs. La même expérience
peut être menée, avec le même résultat, en utilisant du K+ radioactif.
Explique ces observations.
3) Du Na+ radioactif est introduit dans l'axone. Cet axone est ensuite plongé dans de
l'eau de mer normale que l'on renouvelle à intervalles de temps réguliers tout en
mesurant le taux de Na+ radioactif qui apparaît dans l'eau de mer. Les résultats sont
donnés par la figure 4 ci-dessous :
• q : quantité de Na+ radioactifs qui sort de
l'axone chaque minute ;
• traits en continue : courbe obtenue au
cours d'une expérience témoin sans DNP et
sans ATP ;
• traits en discontinue : courbe obtenue au
cours de l'expérience avec DNP et avec ATP ;
• au temps t1, on ajoute du cyanure à l'eau
de mer (le cyanure est une substance qui inhibe
la synthèse de l'ATP) ;
• aux temps t2 et t3, on injecte une
certaine quantité d’ATP dans l’axone.
a) Analyse et interprète le graphe obtenu.
b) En déduire et préciser la nature du fonctionnement de la membrane de l'axone vis à
vis du sodium.