07_II3_B_Obs_15 II3 - Diversité et complémentarité des

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II3 - Diversité et complémentarité des métabolismes
Fiche sujet - candidat
SYNTHESE ET STOCKAGE D’AMIDON DANS LE TUBERCULE DE POMME DE TERRE
Les cellules du tubercule de pomme de terre stockent le glucose issu de la photosynthèse sous une forme polymérisée : l’amidon. La synthèse de la
molécule d’amidon nécessite, dans un premier temps, la phosphorylation du glucose en glucose-1phosphate plus réactif. Cette étape se réalise en
présence d’énergie et de phosphate fournis par l’ATP.
On propose de vérifier que les cellules de tubercule de pomme de terre stockent de l’amidon puis on cherche à montrer qu’elles ont
synthétisé cet amidon à partir de glucose et d’ATP.
Matériel
- microscope avec dispositif d’éclairage adapté, lames et lamelles, lame de rasoir, papier absorbant, feutre
- compte-gouttes, tubercule de pomme de terre dont une moitié contenant un filtrat qui en est extrait (cf. fiche technique). ATTENTION de ne pas renverser.
- flacon d’eau iodée avec bouchon compte-gouttes ou équivalent, gants et lunettes de protection
- flacon de glucose-1phosphate (1mL), flacon de glucose (1mL), un compte-gouttes par produit, barrette de micro-puits
Activités et déroulement des activités
1. Justifier l’intérêt d’une observation microscopique de cellules du tubercule et des
différents tests (voir fiche technique) pour répondre au problème posé.
Capacités et principaux critères d’évaluation
Comprendre la manipulation
Barème
2
2. Mettre en oeuvre la première partie du protocole de synthèse d’amidon sur un filtrat de
cellules du tubercule selon les indications de la fiche technique.
Réaliser une manipulation selon un protocole
2
3. Réaliser une coupe fine partielle dans le tubercule (privilégier la finesse sans chercher à
obtenir la totalité de la section de l’organe), faire de nombreux essais et choisir le
fragment le plus fin. Monter entre lame et lamelle dans une goutte d’eau iodée.
Réaliser une préparation microscopique
Réalisation suivant les consignes données
3
4. Observer au microscope et mettre au point sur une cellule de la préparation.
Appeler l’examinateur pour vérification
Utiliser le microscope
4
Représenter une observation par un dessin
simplifié
3
Réaliser une manipulation selon un protocole
Intégration des résultats dans un tableau
2
7. Montrer, à partir des informations du sujet et des résultats obtenus, que les cellules
stockent de l’amidon et qu’elles en réalisent la synthèse à partir de glucose et d’ATP.
Appliquer une démarche explicative
3
8. Remettre le microscope dans l’état prêt à l’emploi et ranger le poste de travail.
Gérer et organiser le poste de travail
1
5. Réaliser un dessin simplifié légendé de la cellule choisie, en utilisant l’aide de la fiche
technique. Laisser la préparation en place pour vérification ultérieure.
6. Effectuer les tests de la deuxième partie du protocole de la fiche technique et noter les
résultats dans le tableau de la fiche réponse candidat.
Appeler l’examinateur pour vérification du dessin et des tests
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Fiche technique-candidat
SYNTHESE ET STOCKAGE D’AMIDON DANS LE TUBERCULE DE POMME DE TERRE
PROTOCOLE DE SYNTHESE D’AMIDON
Première partie :
-
Dans le demi-tubercule creusé, le filtre contient un filtrat qui a diffusé à partir des cellules de pomme de terre. Ce filtrat contient des
enzymes et une quantité négligeable de glucose et d’ATP.
Remplir les 4 micro-puits de la barrette selon le tableau suivant en utilisant gants et lunettes.
Laisser agir pendant au moins 20 minutes.
L’eau iodée ne change pas de couleur en l’absence d’amidon et devient bleu violet en présence d’amidon. L’intensité de la
coloration est fonction de la concentration en amidon.
Puits
Contenu
Remarques
N°1 test d’absence
d’amidon
une goutte de filtrat
une goutte d'eau iodée
N°2
N°3
N°4
une goutte de filtrat
une goutte de filtrat
une goutte de
une goutte de solution de
une goutte de solution de glucosefiltrat
glucose
1phosphate
Une très légère réaction positive peut être observée mais elle ne sera pas prise en compte car non significative.
Deuxième partie : tests de la synthèse d’amidon
-
Après les 20 minutes, ajouter une goutte d’eau iodée dans les puits 2 à 4 en utilisant gants et lunettes.
Noter immédiatement les résultats sur la fiche réponse.
AIDE A L’OBSERVATION MICROSCOPIQUE
Dans de nombreux organes de réserves stockant de l’amidon, celui-ci se présente sous forme de grains ou amyloplastes à l’intérieur
des cellules. Un amyloplaste a une forme ovoïde, une taille variable, des stries de croissance concentriques très fines, une
coloration bleu-violet à l’eau iodée. Les cellules spécialisées dans le stockage ont un cytoplasme très simplifié, sans structures
visibles autres que les amyloplastes et la paroi.
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Fiche réponse - candidat
SYNTHESE ET STOCKAGE D’AMIDON DANS LE TUBERCULE DE POMME DE TERRE
ETABLISSEMENT :
Classe :
Nom :
Prénom :
6 – Résultats des tests
N°2
N°3
N°4
Puits
N°1 test d’absence d’amidon
Contenu Filtrat + d'eau iodée
Filtrat + solution de glucose Filtrat + solution de glucose-1phosphate une goutte de filtrat
Résultats
A rendre à l’issue de l’épreuve – Utiliser le verso si nécessaire
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Fiche barème d’évaluation
SYNTHESE ET STOCKAGE D’AMIDON DANS LE TUBERCULE DE POMME DE TERRE
Nom des candidats
Capacités
Barème
(en gras : évaluation pendant la séance)
1. Comprendre la manipulation)
observation pour rechercher l’amidon stocké
test à l’eau iodée pour vérifier la synthèse d’amidon à partir de glucose et ATP c’est à dire de
glucose-phosphate uniquement
2. et 6. Réaliser une manipulation suivant un protocole
- respect des consignes du protocole
- utilisation maîtrisée du matériel et des produits
- notation rapide des résultats dans le tableau fourni
3. Réaliser une préparation microscopique
- respect des consignes du protocole
- obtention d’une préparation propre, sans bulle ni débordement
4. Utiliser le microscope
- utilisation des objectifs dans l’ordre croissant des grossissements et choix du plus adapté
- réalisation des réglages (éclairage, diaphragme, condenseur …)
- recherche puis centrage d’une région favorable : une cellule avec amyloplaste.
5. Représenter une observation par un dessin simplifié
- représentation simplifiée fidèle à l'observation (cellule entière contenant quelques plastes)
- légendes tirées du texte (amyloplastes, stries de croissances, cellules, paroi) et titre
scientifiquement correct avec indication du mode d’observation et du grossissement
7. Appliquer une démarche explicative
- présence d'amyloplastes colorés au lugol : il y a donc bien stockage d’amidon dans les cellules.
- La synthèse d’amidon se réalise uniquement avec le glucose phosphate fourni et l’extrait
cellulaire, elle est impossible en présence de glucose non phosphorylé.
- Le glucose phosphate étant produit dans la cellule avec du glucose et de l’ATP, on en conclut
que l’ATP est bien nécessaire à la synthèse d’amidon dans les cellules.
8. Gérer et organiser le poste de travail
- pendant la séance
- rangement final
Note
-
2
2
2
3
3
1
2
1
3
1
/20
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Fiche laboratoire et évaluateurs
SYNTHESE ET STOCKAGE D’AMIDON DANS LE TUBERCULE DE POMME DE TERRE
Matériel
- microscope, lames et lamelles, lame de rasoir, papier absorbant, feutre
- compte-gouttes, tubercule de pomme de terre dont une moitié contenant un filtrat qui en est extrait (cf.fiche technique). ATTENTION de ne pas renverser
- flacon d’eau iodée avec bouchon compte-gouttes ou équivalent, gants et lunettes de protection
- flacon de glucose-1phosphate (1mL), flacon de glucose (1mL), un compte-gouttes par produit, barrette de micro puits
Préparation par poste :
- 1mL de solution de glucose-1 phosphate à 10g/L ; 1 mL de solution de glucose à 10g/L.
- eau distillée pour la préparation du filtrat au laboratoire
Les solutions fraîches sont à fournir dans des petits tubes ou flacons bouchés réfrigérés ;
les solutions peuvent être conservées au moins une semaine à 4°C. Le tubercule doit également êt re réfrigéré.
- Préparer le filtrat juste avant le TP dans un demi-tubercule selon le protocole suivant :
1. Creuser une cavité sans percer le fond, dans un demi-tubercule dont l’extrémité est coupée pour le rendre stable
2. Remplir la cavité avec environ 3 mL d’eau distillée
3. Strier de nombreuses fois superficiellement au scalpel la paroi de la cavité pour libérer le contenu des cellules
dans l’eau distillée sans percer le fond de la cavité.
4. Poser dans la cavité un petit filtre imbibé préalablement d’eau distillée (taille adaptée à la cavité).
5. Vérifer que le filtre se remplit de quelques gouttes de filtrat.
6. Réaliser une barrette de micropuits de secours selon le tableau de la fiche technique candidat.
- Conserver la barrette au frais jusqu’au moment de l’épreuve (elle peut être conservée pour plusieurs évaluations).
- Fournir à l’élève les deux demi tubercules : celui contenant le filtrat et l’autre pour réaliser la coupe.
- Vérifier le bon état de marche du microscope et de la lampe.
- Vérifier le fait que la concentration de Lugol soit adaptée à la coloration demandée (faire un essai préalable).
- Préparer une lame de secours de coupe de tubercule.
A l’attention de l’examinateur :
Au bout de deux essais infructueux de préparation microscopique, noter cette partie puis fournir la préparation de secours.
Si les résultats des tests sont incorrects, fournir la barrette de secours et en tenir compte dans la notation des questions 1 et 6.
Prescriptions
Autorisations
Blouse
Gants
Lunettes de protection
Calculette
Papier brouillon
oui
oui
oui
non
Fourni par l’établissement