Activité 1 : Détermination des différents types de métabolismes.

TP 5 – Les différents types de métabolismes cellulaires
Même si la cellule est l’unité de vie de tous les êtres vivants, celles-ci peuvent différer entre elles par leur
structure (cellule végétale ≠ cellule animale).
Quelque soient les cellules, elles doivent pouvoir produire des substances organiques nécessaires à leur
renouvellement ou à la production de nouvelles cellules.
Problème :
o Les besoins et le mode de fonctionnement sont-ils les mêmes pour toutes les cellules ?
Activité 1 : Détermination des différents types de métabolismes.
On a à notre disposition deux suspensions cellulaires différentes :
- une suspension de cellules chlorophylliennes : Chlorelles, à une concentration de………………………………
- une suspension de cellules non chlorophylliennes : Levures, à une concentration de…………………………
Milieu A
Milieu B
Milieu C
Solution minérale
(KNOP)
0 ml
0 ml
6 ml
Solution organique (Glucose)
0 ml
34 ml de Glucose
0 ml
Eau distillée
1000 ml
960 ml
994 ml
On les expose au même éclairement (1 lot de chaque à la lumière et 1 lot de chaque à l’obscurité) pendant 1
semaine.
Q1- Réaliser alors un comptage de chaque lot et regrouper vos résultats dans un tableau, que vous aurez
recopié sur votre compte rendu.
Milieu A
Milieu B
Milieu C
Lumière
Obscurité
Lumière
Obscurité
Lumière
Obscurité
Levures
C° initiale
Concentration trouvée lors du comptage
C° finale
-
-
+
+
-
-
Chlorelles
C° initiale
Concentration trouvée lors du comptage
C° finale
-
-
-
-
+
-
Q2- Que remarquez-vous ? Les deux types cellulaires se développent-ils dans les mêmes milieux ?
Aucun des deux types cellulaires ne se développe dans le milieu A (eau distillée), que ce soit à la
lumière ou à l’obscurité.
Dans le milieu B (Glucose), on peut voir que les levures se développent à la lumière ainsi qu’à
l’obscurité ; alors que dans le même milieu, les chlorelles ne se développent pas.
Dans le milieu C (KNOP), seules les chlorelles se développent et uniquement en présence de lumière.
Q3- Comparer les divers milieux et proposer une explication sur le fait qu’aucun type cellulaire ne se
développe dans le milieu A
Les substances en présence dans les différents milieux sont différentes ; dans le milieu B, on trouve
du glucose qui est une substance énergétique et dans le milieu C, on trouve uniquement le KNOP,qui
correspond à de l’engrais. Ces diverses substances sont utilisables par les cellules d’où le
développement. Par contre dans le milieu A, on trouve uniquement de l’eau, aucune substance
énergétique, il est donc normal qu’aucun type cellulaire ne se développe dans ce milieu.
Q4- Préciser les besoins de chacun des deux types cellulaires et indiquer, après avoir défini chacun des
deux termes, pour chacun s’il est autotrophe ou hétérotrophe.
Grâce à ces expériences, on peut voir que les levures (cellules non chlorophylliennes) ont besoin pour
se développer de glucose (substance organique) avec ou sans lumière : ces cellules sont
HETEROTROPHES. Les chlorelles (cellules chlorophylliennes) ont, quant à elles, besoin de KNOP
(substance minérale) en présence de lumière : ces cellules sont AUTOTROPHES.
Autotrophe : Se dit d’un organisme qui utilise des substances minérales, l’eau et le dioxyde de
carbone en présence de lumière pour synthétiser sa propre matière organique.
Hétérotrophe : Se dit d’un organisme qui utilise des substances organiques qu’il dégrade afin de
fournir l’énergie suffisante à la synthèse de nouvelles molécules organiques.
Thème : Cellule, ADN et Unité du vivant
Chap. 2 : La cellule fonde l’unité et la diversité du vivant

Activité 2 : Les échanges gazeux des cellules par ExAO
On se propose d’étudier les échanges gazeux des différents types cellulaires. Pour cela, on dispose du
matériel ExAO.
Q1- Réaliser le protocole donné.
Q2- Faire l’étude complète du graphique obtenu : Observation, Interprétation, Conclusion.
On réalise des mesures de la concentration en O2 et en CO2 avec ou sans levures.
On remarque que sans levure, les 2 concentrations mesurées restent stables et n’évoluent pas. Par
contre, en présence de levures, on peut voir que la concentration en O2 diminue alors que celle du CO2
augmente. Les levures utilisent de l’O2 d’où la diminution de la concentration et rejettent du CO2 d’où
l’augmentation de la concentration. Les levures réalisent donc la respiration.
On réalise des mesures de la concentration en O2 et en CO2 avec ou sans chlorelles.
On remarque que sans chlorelle, les 2 concentrations mesurées restent stables et n’évoluent pas. Par
contre, en présence de chlorelles, on peut voir que la concentration en O2 augmente en présence de
lumière mais diminue durant la phase obscure alors que celle du CO2 diminue lors de la phase lumineuse
et augmente durant l’obscurité. Il y a donc deux phénomènes distincts :
- Les chlorelles utilisent de l’O2 d’où la diminution de la concentration et rejettent du CO2
d’où l’augmentation de la concentration durant la phase obscure. Les chlorelles réalisent
donc la respiration.
- Les chlorelles rejettent de l’O2 d’où l’augmentation de la concentration et utilisent du CO2
d’où la diminution de la concentration durant la phase lumineuse. Les chlorelles réalisent
donc la photosynthèse.
NB : Durant la phase lumineuse, on voit simplement un rejet d’O2, mais cela ne veut pas dire que
durant cette phase elles cessent de respirer. En fait, elles respirent mais le rejet dû à la
photosynthèse est nettement supérieur à l’utilisation, c’est pour cela que la concentration augmente.
- Phase lumineuse = PS > > > Respiration
- Phase obscure = PS < < < Respiration
-
Bilan : Réaliser un texte indiquant quels sont les besoins de différentes cellules et quels sont leurs modes
de fonctionnement.
Recopier et Compléter le schéma- bilan suivant.
Les différents types cellulaires n’ont pas les mêmes structures et par conséquent les mêmes besoins.
Une cellule chlorophyllienne est une cellule autotrophe qui a besoin pour se développer des substances
minérales ainsi que de l’énergie lumineuse.
Une cellule non chlorophyllienne (champignon, animale…) est une cellule hétérotrophe qui a donc besoin
de substances organiques (substance synthétisée par les cellules autotrophes à partir des substances
minérales), sans avoir besoin de l’énergie lumineuse.
Métabolisme autotrophe
Noyau = Information
génétique
Contrôle de l’activité
cellulaire
Métabolisme hétérotrophe
Noyau = Information
génétique
Contrôle de l’activité
cellulaire
Lumière
Molécules
minérales
Molécules
organiques
CO2
CO2
O2
O2
O2
Molécules
organiques
Energie
Energie
Thème : Cellule, ADN et Unité du vivant
Chap. 2 : La cellule fonde l’unité et la diversité du vivant

Grille d’évaluation :
Critères
Points
Notes
Activité 1 : Détermination des différents types de métabolismes.
/4,5
Q1- Tableau correctement rempli
Q2- Les différents types cellulaires ne se développent pas sur les
mêmes milieux et dans les mêmes conditions d’éclairement.
Q3- Comparaison des divers milieux.
Explication correcte sur l’absence de développement dans l’eau
distillée
Q4- Définition correcte d’Autotrophe/hétérotrophe
Besoins clairement énoncés et type de métabolisme correct
0,5
1
0,5
0,5
0,5
1,5
Activité 2 : Les échanges gazeux des cellules par ExAO
/ 3,5
Q5- Etude correcte des graphiques :
 Description des courbes
 Interprétation correcte
1,5
2
Bilan :
Les besoins des différentes cellules sont correctement énoncés.
Les 2 schémas sont complétés :
 Métabolisme autotrophe : matière minérale ; Conso CO2 et
rejet O2 au niveau des chloroplastes mais respiration au niveau
des mitochondries.
 Métabolisme hétérotrophe : matière organique ; respiration au
niveau des mitochondries.
0,5
1
/ 1,5
Présentation :
(Fautes d’orthographe, soin du CR, Phrases rédigées et précises)
/ 0,5
TOTAL :
/10
Thème : Cellule, ADN et Unité du vivant
Chap. 2 : La cellule fonde l’unité et la diversité du vivant