TP 1.2.1. Un exemple de métabolisme hétérotrophe, la respiration cellulaire
Article mis en ligne le 5 février 2024
dernière modification le 6 février 2024

par F. Touihrat

Éléments de correction

 Activité 1 – La respiration cellulaire, un métabolisme aboutissant à une production d’énergie

 1. Stratégie de résolution

La stratégie doit comporter 3 éléments :

  • Ce qu’on veut faire : principe ;
  • Pourquoi on veut le faire : justification des résultats attendus ;
  • Comment on veut le faire : protocole.

Dans ce cas-ci :

Ce qu’on veut faire
On veut suivre l’évolution des concentrations en dioxyde de carbone et en dioxygène dans une suspension de levures, en l’absence et en présence de glucose.

Pourquoi on veut le faire
D’après les documents, la respiration cellulaire est caractérisée par la consommation de dioxygène et la production de dioxyde de carbone. Ainsi, si, selon les conditions du milieu, on constate la diminution de la concentration en dioxygène et l’augmentation de la concentration en dioxyde de carbone dans la suspension de levures, cela voudra dire qu’elles réalisent la respiration cellulaire.

Comment on veut le faire
Cf. protocole proposé.

 2. Mise en œuvre du protocole

Protocole fourni.

 3. Présentation des résultats

L’annotation des résultats consiste à identifier les phases de l’expérience et à mettre en évidence les informations utiles à la résolution du problème.

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 4. Exploitation des résultats

Je vois que les levures consomment du dioxygène et produisent du dioxyde de carbone en présence de glucose.
Or, je sais que la consommation de dioxygène et la production de dioxyde de carbone sont caractéristiques du métabolisme respiratoire (doc 4).
Donc, j’en déduis que les levures réalisent la respiration en présence de glucose.

Par conséquent, les conditions nécessaires à la réalisation de la respiration sont la présence de glucose et de dioxygène.

Par ailleurs, dans les documents 2 et 3, on apprend le rôle des mitochondries et des enzymes dans le métabolisme respiratoire.

Schéma-bilan : Cf. synthèse du chapitre.

Équation de la respiration : PNG - 15.3 kio

 Activité 2 – Le contrôle génétique du métabolisme

D’après le document 5, l’enzyme saccharase est nécessaire aux levures pour obtenir du glucose à partir du saccharose. C’est un exemple du rôle central des enzymes dans le métabolisme.

Je vois que les levures SNF produisent du dioxyde de carbone quand on leur fournit du glucose (doc 6A)
Or, je sais que la production de dioxyde de carbone est le signe du métabolisme respiratoire.
Donc, j’en déduis que les levures sont capables de réaliser la respiration à partir de glucose.

En revanche, je vois que les levures SNF ne sont pas capables de réaliser la respiration à partir de saccharose (doc 6B).
Or, je sais que les levures sauvages utilisent la saccharase pour obtenir du glucose à partir de saccharose et ainsi réaliser la respiration (doc 5).
Donc, j’en déduis que les levures SNF ne possèdent pas de saccharase fonctionnelle.

Par ailleurs, je vois que le gène de la saccharase chez les levures SNF diffère d’un nucléotide du gène de la saccharase chez les levures sauvages (doc 7).
Or, d’après la démarche précédente,je sais que les levures SNF ne possèdent pas de saccharase fonctionnelle.
Donc, j’en déduis que l’information génétique détermine le caractère fonctionnel ou non de la saccharase.

Par conséquent, l’information génétique (1 seul nucléotide de différence) détermine si la levure est capable de réaliser la respiration en partant du saccharose. Le métabolisme et donc bien sous contrôle de l’information génétique.