Correction Exo TS Complémentarité des métabolismes d

Correction Exo TS Complémentarité des métabolismes d’organismes vivant en symbiose
Problème à résoudre : Mise en évidence de la diversité et de la complémentarité des métabolismes chez l’algue et le polype.
Exploitation du document I :
En fonction des conditions expérimentales, on peut reconnaître 4 périodes dans le déroulement de l'expérience :
AB : pas de CO2 ; obscurité
BC : pas de CO2 ; lumière
CD : présence de CO2 ; lumière
DE : présence de CO2; obscurité
Durant les périodes AB et CD, la concentration en dioxygène du milieu diminue constamment, ce qui indique que les chlorelles
prélèvent du dioxygène dans leur milieu de vie. Cela traduit la respiration de ces algues unicellulaires et notamment le fait
qu'elle a lieu aussi bien à la lumière qu'à l'obscurité.
Durant la période CD, la concentration en dioxygène du milieu augmente, ce qui traduit la production de dioxygène par les
algues. Puisque la respiration de l'algue persiste à la lumière, cela veut dire que la production de dioxygène par les algues, dans
les conditions de la portion CD du graphe, est supérieure à leur consommation par respiration.
La seule différence entre les conditions BC et CD consiste en la présence de CO2, durant la période CD. Puisque la production
d’O2 a lieu durant CD et non BC : on peut en conclure que le dioxyde de carbone est indispensable à la production de
dioxygène par les algues.
Durant la période DE, la concentration en dioxygène du milieu diminue : les algues ne produisent plus de dioxygène malgré la
présence de CO2; elles ne font que respirer. La seule différence entre les conditions CD et DE étant l'absence de lumière
durant DE, : on peut conclure que la lumière est indispensable à la production de O2, par les algues.
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Exploitation du document 2
On détecte la radioactivité dans les molécules organiques des xanthelles du milieu 1 dès 5 secondes après l'apport de CO2
radioactif et cette radioactivité persiste durant toute la durée de l'expérience : cela signifie que les xanthelles ont réalisé la
synthèse de molécules organiques en utilisant le CO2, matière minérale, comme source de
carbone. Cette radioactivité n'est pas détectée si les chlorelles sont à l’obscurité.
Cette synthèse de molécules organiques à partir du CO2, est une photosynthèse puisque la lumière est indispensable à sa
réalisation. Les xanthelles sont photo-autotrophes.
À la lumière comme à l’obscurité, les cellules de polype dépourvues de xanthelles ne deviennent jamais radioactives.
Cela indique que ces cellules de polype ne savent pas synthétiser des molécules organiques à partir du CO2. Elles ne sont pas
autotrophes.
Les molécules organiques des cellules du polype associées aux xanthelles deviennent radioactives mais cette radioactivité n'est
détectée que tardivement au bout de 360 secondes. La seule différence entre les conditions 2 et 3 étant la présence de
xanthelles dans les cellules du polype en 2 et non en 3 :
On peut conclure que ce sont les matières organiques synthétisées par les xanthelles qui ont été transférées aux cellules du
polype dans la situation 2.
Cela est confirmé par le fait que la radioactivité apparaît plus tardivement dans les cellules du polype (situation 2) que dans les
cellules des xanthelles (situation 1).
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Bilan
Dans l'association polype-xanthelles, les polypes sont hétérotrophes et les xanthelles autotrophes. Le polype tire bénéfice de
l'association car il reçoit une partie des molécules organiques synthétisées par les xanthelles à partir du CO2
La production de dioxygène par les xanthelles nécessite lumière et CO2 ; cela signifie que la production de dioxygène est
associée à la synthèse de molécules organiques, conformément à l'équation globale de la photosynthèse :
12H2O + 6 CO2, -+ C6H12O6 + 6 O2, + 6 H2O
Le dioxygène produit par la photosynthèse des xanthelles peut être utilisé pour la respiration des cellules du polype.
La respiration des cellules du polype produit du CO2, et, bien qu'aucun document ne le montre ici, on peut penser que ce CO2,
peut être utilisé par les algues pour synthétiser leurs molécules organiques.
L’association entre les xanthelles et le polype paraît donc être à bénéfices réciproques : c’est un exemple de symbiose.
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