TP5- la respiration cellulaire, une remière voie de production d'atp








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date de publication18.10.2016
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TP5- La respiration cellulaire, une remière voie de production d'ATP.

Les cellules sont le siège de nombreuses réactions chimiques qui leur permettent de croître et de se diviser.

Certaines de ces réactions nécessitent de l’énergie libérée par hydrolyse de molécules comme l’ATP. Cette molécule est produite au cours des réactions chimiques comme la respiration.
PB : Comment les cellules non chlorophylliennes et les cellules animales (cellules hétérotrophes) produisent-elles de l'ATP ? Comment l'ATP est-il synthétisé hors des chloroplastes


  1. Mise en évidence de la respiration cellulaire

a) Mise en évidence de la respiration des levures




Le même type d’expérience peut être réalisé en utilisant une sonde CO2 en plus de la sonde 02 : le résultat obtenu est représenté par le graphique ci-contre.

  • Commenter et interpréter ce résultat.

  • En déduire l’équation bilan des transformations chimiques intervenant au cours de la respiration cellulaire.






b) Observation de levures en aérobiose et anaérobiose.

Les levures sont des champignons unicellulaires dépourvus de chlorophylle. Comme les cellules animales, elles sont hétérotrophes et consomment des substances organiques qui peuvent être soit stockées, soit puisées dans le milieu.

Nous savons que la respiration est un phénomène qui consomme du dioxygène et rejette du dioxyde de carbone. Nous savons aussi que ces échanges de gaz s'accompagnent de l'oxydation de nutriments organiques, comme le glucose.
L'observation au microscope électronique de levures ayant séjourné dans des conditions aérobies.


  • Comparez l’ultrastructure de ces 2 levures


En généralisant, des observations de tissus variés, dans des conditions physiologiques différentes, montrent que plus une cellule est active, plus elle possède de mitochondries et plus les crêtes de leurs membranes internes sont développées.


  • A partir de ces informations, proposez une hypothèse sur le rôle des mitochondries dans la cellule.







c) Ultrastructure des mitochondries : un organite compartimenté.



Afin de mieux comprendre le rôle des différents compartiments, on réalise une expérience sur une suspension de mitochondries.
d) Expérience.

On réalise une expérience sur une suspension de mitochondries, obtenue par centrifugation d'un broyat cellulaire , et placée dans une enceinte de réaction, dans un milieu approprié et bien oxygéné, . On proposera donc des résultats obtenus ainsi:





  • Analysez précisément les résultats obtenus avec les différents substrats.


2 : La respiration permet la production d’ATP



  • Proposez une première hypothèse du déroulement des différentes étapes de la respiration mitochondriale.


3 Les étapes de la respiration cellulaire.

Traduire des informations par un schéma.

BILAN : C6H12O6 + 6 O2 ----> 6 CO2 + 6 H2O


  • A partir des informations extraites des différents documents réalisez un schéma fonctionnel de la mitochondrie en indiquant: dioxygène, l'eau, le dioxyde de carbone, l'ATP, l'ADP + Pi, les accepteurs d'hydrogène dans leur état oxydé R+ ou réduit RH2, l'ATPsynthétase




  • Etablissez, pour chaque étape, le bilan des éléments consommés et produits.




Animation : http://www.edumedia-sciences.com/fr/a416-glycolyse


Animation : http://www.edumedia-sciences.com/fr/a415-cycle-de-krebs



Animation : http://www.edumedia-sciences.com/fr/a417-chaine-respiratoire


Animation : choisir « biologie »,« biologie cellulaire », « page 2 », « chaîne respiratoire » :

http://www.biologieenflash.net/sommaire.html
Schéma fonctionnel :

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