Bilan du fonctionnement d’une cellule vivante (pages240, 241) Toute cellule vivante est constamment soumise à un bilan d’entrée et de rejet de matières qu’accompagne des conversions énergétiques. La cellule eucaryote est formée de compartiment dans lesquels se déroulent des réactions métaboliques particulières, catalysées par des enzymes spécifiques. - La mitochondrie et le chloroplaste proviennent probablement de bactéries, qu’une cellule hôte ancestrale aurait adopté comme endosymbiotes. http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Chloroplaste/endosymbiose.htm http://www.fr.hypo-theses.com/w_up_fr~user14_diapo.pdf - Le noyau, par l’information génétique qu’il contient, dirige la synthèse des protéines, et donc des enzymes nécessaires au métabolisme de la cellule. Au sein d'une cellule eucaryote, la production d'ATP est assurée: - Dans les chloroplastes des cellules autotrophes lors de la phase photochimique de la photosynthèse. L'ATP produit est utilisé dans la seconde phase, pour la réduction du CO2. - Dans les mitochondries de toute cellule autotrophe ou hétérotrophe, lors de la respiration cellulaire. - Dans le hyaloplasme de quelques types de cellules par fermentation lorsque le dioxygène fait défaut. http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=45 Un exemple de fonctionnement d’une cellule hétérotrophe : la cellule musculaire http://www.didac-tic.fr/bac/ts0609martinique/doc3s.htm La contraction des cellules musculaires est une activité qui consomme de l'ATP. L' ATP n'étant pas stocké dans les cellules, il doit être régénéré en permanence. Exploitez les informations apportées par l'étude des documents pour montrer quelles sont les voies métaboliques utilisées et quel est l'effet de l'entraînement dans la production d'ATP par la cellule musculaire. Informations complémentaires : le volume total de mitochondries est égal à 5% du volume du cytoplasme de la cellule musculaire chez un individu non entraîné contre 11% chez un individu entraîné. De plus, activité des enzymes mitochondriales est plus importante chez un individu entraîné que chez un individu non entraîné. Document 1 : Les mitochondries des cellules musculaires Electronographie d'une coupe transversale partielle d'une fibre musculaire (x 16 000). d'après Le métabolisme énergétique chez l'Homme. Nathan lNSERM. Le tableau suivant donne la concentration de dioxygène, de dioxyde de carbone, de glucose et d'acide lactique dans le sang artériel arrivant au muscle et dans le sang veineux partant du muscle pendant un exercice physique. Document 2 : modifications des paramètres sanguins de part et d'autre d'un muscle Teneur en O2 (mL.100mL-1) Teneur en CO2 (mL.100mL-1) Teneur en glucose (mmol.L-1) Teneur en acide lactique* (mmol.L-1) ( 1 ) : sang « entrant » ; ( 2 ) : sang « sortant » Sang artériel(1) 21,2 45 4 <1 Sang veineux(2) 5,34 60 2 2,8 * L'acide lactique est un produit de la fermentation lactique dont l'équation bilan est la suivante (R' composé oxydé, R'H2 composé réduit) : Document 3 : production d'acide lactique et consommation de dioxygène chez un individu non entraîné et chez un individu entraîné pour un exercice de puissance donnée N.B. : On considère que les changements constatés à l'échelle de l'organisme sont dus principalement à l'activité des muscles pendant l'exercice. Pour aller plus loin : http://membres.lycos.fr/renejacquemet/sport/atp/atp.html