(LEXIQUE DU COURS DE TERM S SVT SPEC Diversit 351 et compl 351me 205)

François Emmanuel

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• Publié par: Nusug
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• Langue: Français

Extrait

LEXIQUE DU COURS DE

TERM SSVT THEME DIVERSITE ET COMPLEMENTARITE

DES METABOLISMES

Remarque préliminaire :

ce lexique n'a pas la prétention nil'objectif d'être encyclopédique ou exhaustif sur le thème.

Il estsimplifié et pourrait représenter le bagage qu'un élève de TERM.S doit maîtriser pour

l'épreuve du bac.

Une ou deux notions importantes ont souvent été rajoutées à la définition brute.

Professeur Manumanuwww.intellego.fr

*Acidephosphoglycérique :acide possédant trois atomes de carbone (en « C3 »), premier corps stable après la fixation de CO2 sur le ribulose diphosphate (en C5). Cette molécule va ensuite bénéficier de phosphorylations par l’ATP et être réduites par le RH2 pour former des sucres en C3 (triose-phosphate).

*Actine:protéine musculaire constituant les filaments fins des myofibrilles. Leur mouvement relatif

par rapport à la myosine permet un raccourcissement des myofibrilles et donc la contraction

musculaire.

*Amidon:glucide capital, haut polymère du glucose. L’amidon est la principale forme de réserve des végétaux. Le glucose produit par photosynthèse s’accumule, le jour, dans le chloroplaste sous cette forme. Les organes de réserves (tubercule) et les graines stockent aussi leur sucre sous cette forme. L’amidon est caractérisable par l’eau iodée ou lugol, à froid : il vire, en présence de l’amidon, de l’orange au bleu nuit. Les grains d’amidon représentent des chloroplastes dépourvus de toute chlorophylle, spécialisés dans l’accumulation d’amidon. L’amidon a pour formule (C5H10O5)n où n représente le nombre de glucose enchaînés. Ce nombre n peut atteindre 10 000 à100 000 ! Dans

l’alimentation humaine, l’amidon est qualifié de sucre lent car le temps nécessaire à sa digestion étale la pénétration de glucose dans le sang sur plusieurs heures.

*Anabolisme:partie du métabolisme correspondant à l’élaboration de molécules organiques à partir de molécules plus simples et moins riches en énergie. La synthèse des protéines, la formation de glucose par photosynthèse font partie de l’anabolisme. L’anabolisme nécessite de l’énergie fournie par des molécules d’ATP, molécule énergétique universelle. L’anabolisme s’oppose au catabolisme.

*ATP:molécule riche en énergie, capitale pour toutes les cellules. Elle représente de l’énergie directement utilisable pour tous les processus cellulaires en réclamant (synthèse, transports..etc). Elle est dotée de trois liaisons phosphates, deux d’entre-elles pouvant se couper et libérer de l’énergie. ATP------------------------ADP+ Pi +30.5kJ/molePi : phosphate inorganique

Trois processus peuvent dans la cellule produire de l’ATP : la respiration, la glycolyse et la photosynthèse.

*ATP synthétases ousphères pédonculées: complexe enzymatique situé dans les membranes internes des chloroplastes et des mitochondries. La différence de pH régnant de part et d’autre de la membrane est convertie grâce à ces structures en ATP.

*Autotrophie :aptitude qu’ont certains êtres vivants de se nourrir par « eux-mêmes ». C’est à dire sans l’aide d’aucun autre aide vivant et à partir de substances purement minérales. La photosynthèse (utilisation de l’énergie solaire) et la chimiosynthèse (utilisation de l’énergie de molécules minérales comme H2S) permettent l’autotrophie. Sont autotrophes les végétaux chlorophylliens quand ils sont éclairés et certaines bactéries photosynthétisantes ou chimiosynthétisantes.

*Catabolisme:partie du métabolisme correspondant à la destruction de molécules organiques. Elle est totale –aboutissant à des éléments minéraux dépourvus de toute énergie- ou partielle – aboutissant à des molécules organiques détenant encore de l’énergie-. La respiration cellulaire, la fermentation font partie du catabolisme. Le catabolisme fournit de l’énergie à la cellule sous forme de molécules d’ATP, molécule énergétique universelle. Le catabolisme s’oppose à l’anabolisme.

*Chlorophylle:molécule capitale présente chez les organismes réalisant la photosynthèse (bactéries et végétaux chlorophylliens). La chlorophylle a réalise le premier acte de la photosynthèse. Il existe aussi au sein des photosystèmes une chlorophylle b. La formule chimique de la chlorophylle a estC55H72O5N4Mg.

*Chlorophyllebrute :mélange des différents pigments chlorophylliens de la feuille.

*Chloroplaste :organite présent dans les parties vertes des végétaux chlorophylliens soumis à la lumière. Le chloroplaste doit sa couleur verte à l’abondance de la molécule de chlorophylle qu’il contient au sein de ses membranes internes.

*Cycle deCalvin:phénomène cyclique qui se déroule dans le chloroplaste(dans son stroma). Il permet l’incorporation du carbone minéral et sa réduction (au sens chimique) par TH2 ainsi que la régénération des molécules fixant le CO2 (sucre ribulose-diphosphate).

*Cycle deKrebs :phénomène cyclique qui se déroule dans la mitochondrie (dans sa matrice). Le substrat carboné (acide pyruvique) subit des décarboxylations successives qui génèrent ATP et de puissantes molécules réductrices TH2.

*Décomposeurs(ou détritivores ou saprophages):désignent les êtres qui se nourrissent des déchets et des cadavres d’êtres vivants. Les lombrics sont les représentants les plus emblématiques et les animaux représentant la plus grande biomasse sur terre. Ils participent au recyclage de la matière, à la structuration des sols...

*Dioxyde decarbone:molécule de CO2. Rare sous forme gazeuse dans l’atmosphère (0,038%), elle est plus ou moins abondante sous sa forme dissoute HCO3- dans l’eau. Cette molécule est la forme minérale de carbone qui sera fixée par les producteurs primaires.

*Eau:c’est le principal constituant de tout être vivant qui en contient de 50 à 98%. L’eau est aussi un des deux éléments de base de la photosynthèse. C’est l’eau qui fournit H+ et électrons par photolyse.

*Fermentation:phénomène énergétique producteur d’energie et d’une molécule organique résiduelle encore riche en énergie potentielle. Ainsi la fermentation alcoolique produit-elle deux molécules d’ATP et de l’éthanol C2H5OH à partir d’une molécule de glucose.

Dans le corps humain, cellules musculaires (parfois)et hématies (toujours) pratiquent la fermentation lactique.

*Glycogène :glucide capital, haut polymère du glucose. Le glycogène a pour formule (C5H10O5)n où n représente le nombre de glucoses enchaînés. Ce nombre n peut atteindre 5 000 à300 000 ! Le glycogèneest la principale forme de réserve glucidique des animaux et de certains champignons. On le trouvera essentiellement dans le foie et les muscles. Le glycogène est caractérisable par l’eau iodée ou lugol, à froid : il vire, en présence de glycogène, de l’orange au marron. Dans l’alimentation

humaine, le glycogène est qualifié de sucre lent car le temps nécessaire à sa digestion étale la

pénétration de glucose dans le sang sur plusieurs heures.

*Granum:empilement de thylakoïdes au sein du chloroplaste.

*Hétérotrophie :mode de nutrition qui consiste à consommer de la matière organique produite par d’autres êtres vivants pour en tirer l’énergie nécessaire à son propre métabolisme et à ses propres synthèses. Les animaux, les Champignons et la plupart des bactéries sont hétérotrophes.

*Hexose:sucre en C6, c’est à dire à 6 atomes de carbone. Le plus célèbre d’entre- eux est le glucose.

*Matièreorganiqueou matière carbonée :molécules constitutives des organes des êtres vivants. Elles sont carbonées et dotées d’une grande énergie (37kJ/g pour les lipides, 17 kJ/g pour les glucides et les protides). Les molécules organiques comprennent les glucides, lipides, protides, les acides nucléiques et les vitamines. Les molécules organiques caractérisent la matière vivante.

*Métabolisme :ensemble des réactions chimiques et des transformations qui se déroulent à l’intérieur de la cellule : la respiration, la glycolyse, la transformation de glucose en glycogène, la transformation d’acides aminés en glucose....etc. font partie du métabolisme. Les réactions possibles sont fonction de l’équipement enzymatique de la cellule . Celui des cellule du foie est un des plus complets.

*Mitochondrie:organite présent chez tous les Eucaryotes où se déroulent la respiration cellulaire. Le substrat carboné est décarboxylé et son énergie potentielle est transférée à des molécules d’ATP. Le bilan énergétique est de 38 ATP formées par molécule de glucose. Le bilan chimique est parfaitement opposé à celui de la photosynthèse :

C6H1206 + 6O2 +6H2O-------------------------------------12H2O + 6CO2

Glucose

En fait, la mitochondrie n’oxyde pas le glucose lui-même mais l’acide pyruvique issu de la glycolyse qui se déroule elle dans le cytoplasme. L’oxygène constitue le dernier accepteur d’électrons et d’ions H+ et est ainsi transformé en H20 selon l’équation (inverse de la photolyse de l’eau) :

2H2O---------------------------->O2 + 4e- + 4H+Demi équation redox

*Myofibrille:protéiques que l’on trouve dans les cellules musculaires. Leurcolonne de filaments raccourcissement représente la contraction musculaire.

*Myosine:protéine musculaire constituant les filaments épais des myofibrilles. Leur mouvement relatif par rapport à l’actine permet un raccourcissement des myofibrilles et donc la contraction musculaire.

*Organitesemi-autonome :désigne chloroplaste et mitochondrie. Ces organites dotés d’une molécule d’ADN et de ribosomes élaborent eux-mêmes une partie de leurs protéines. Ils se divisent à l’instar des bactéries, dont ils sont très vraisemblablement issus (théorie endosymbiotique).

*Photosynthèse:phénomène capitalde transformation du carbone minéral en carbone organique grâce à l’énergie lumineuse. Ce processus se déroule à la lumière au sein des organismes dotés de chlorophylle : végétaux chlorophylliens et bactéries photosynthétiques. Le bilan chimique de la photosynthèse est parfaitement opposé à celui de la respiration :

12H2O + 6CO2-------------------------------------C6H1206 + 6O2 +6H2O

*Photosynthèseanaérobie:contrairement à la photosynthèse « classique » dite aérobie, cette photosynthèse tire son nom du fait que le donneur initial d’électrons n’est pas l’eau mais un composé réduit comme le H2S. Il n’y a donc pas dégagement d’O2 concomitant de la fabrication de matières organiques.

*Pigmentschlorophylliens:Molécules capables d’être excitées par des radiations lumineuses. Les pigments s’organisent en deux photosystèmes et comprennent essentiellement les chlorophylles a et b, des xanthophylles et des carotènes. C’est, quel que soit le pigment excité, la chlorophylle a qui reçoit au final l’énergie et arrache à l’eau H+ et électrons.

*Producteursprimaires:désignent les êtres qui se trouvent à la base de tout réseau trophique, capable de produire des molécules organiques par eux-mêmes. Les végétaux chlorophylliens sont les producteurs primaires les plus fréquents.

*Producteurssecondaires :désignent les êtres qui se nourrissent à partir de matières organiques et donc d’autres êtres vivants. Les herbivores, les carnivores, les décomposeurs sont des producteurs primaires.

*Radiationslumineuses :la lumière blanche est une superposition de multiples radiations colorées. Les photosystèmes sont essentiellement sensibles et excités par le rouge et le bleu. Le vert n’est par contre pas capté, c’est ce qui est à l’origine de la couleur verte des végétaux.

*Réseau trophique:désigne les relations alimentaires observées au sein de l’écosystème. A

remplacé l’ancien terme de chaîne alimentaire, trop simple,qui ne décrivait pas toutes les relations

qui existent. Au fil des maillons du réseau, une grande déperdition d’énergie se produit, souvent de l’ordre de 90%.

*RubisCo:enzyme présente dans les chloroplastes des végétaux chlorophylliens. C’est la protéine la plus abondante de la nature. Cette enzyme assure la fixation du CO2 sur le ribulose di-phosphate, sucre en C5 et première molécule captant le C minéral. Cette enzyme est composée de 8 petites sous-unités codées par des gènes nucléaires et de 8 grosses sous-unités codées des gènes chloroplastiques . Cette enzyme est aussi capable de fixer l’oxygène dans un processus nommé photorespiration, hors programme de la TS.

*Sarcomère :unité contractile du muscle. C’est la répétition des sarcomères qui constituent les myofibrilles. Au repos, le sarcomère mesure environ 2.5 micromètres contre 2 micromètres lorsqu’il est raccourci. La somme de ces petites contractions élémentaires raccourcira le muscle et fera bouger ou exercera une force sur l’os auquel le muscle est attaché par son tendon.

*Spectred’absorption:graphe décrivant l’absorption des différentes radiations lumineuses par les pigments chlorophylliens. L’absorption est surtout forte dans le rouge et le bleu. Le vert n’est pas du tout absorbé et est réémis, ce qui donne leur couleur aux végétaux.

*Spectred’action:graphe décrivant l’efficacité photosynthétique des différents pigments

chlorophylliens en fonction de la longueur d’onde des radiations reçues. Globalement, le spectre

d’action se superpose au spectre d’absorption ce qui témoigne de la grande efficacité dans la

photosynthèse de toutes les radiations grâce à la multiplicité des pigments.

*Sèvebrute:liquide montant dans le xylème vers les feuilles, issu de l’absorption de la solution du sol par les poils absorbants des racines.

*Sèveélaborée:liquide issu des feuilles, circulant dans le phloème (ou « tubes criblés ») jusqu’aux autres organes, sensiblement différent de la sève brute par ses concentrations plus fortes (transpiration au niveau de la feuille et déperdition d’eau) et sa richesse en molécules organiques produites par photosynthèse dans les cellules chlorophylliennes.

*Stomate :petite ouverture dans l’épiderme des feuilles permettant les échanges gazeux. Le jour, du CO2 pénètre et de l’O2 sort (photosynthèse) ainsi que de l’eau (transpiration). La nuit, du CO2 sort et de l’oxygène pénètre (respiration seule, qui n’est plus alors masquée par la photosynthèse). Le sotmate est composé de deux cellules chlorophylliennes. Le stomate s’ouvre et se ferme selon la température, la disponibilité d’eau...etc

*Stroma:contenu du chloroplaste situé entre les membranes. Dans le stroma se déroule le cycle de Calvin et se trouve la molécule d’ADN du chloroplaste ainsi que des ribosomes, des enzymes...La différence de pH entre le stroma et l’intérieur des thylakoîdes conduit, grâce aux ATP synthétases ou sphères pédonculées, à la production de molécules d’ATP.

*Thylakoïdes:membrane interne au chloroplaste dans lequel se trouve les pigments chlorophylliens et notamment la chlorophylle.

*T/TH2 :couple de molécules pouvant se trouver sous forme oxydée T ou réduite TH2. (Il s’agit du NAD ou Nicotinamide Adénine dinucléotidedans la respiration et du NADPH dans la photosynthèse.). Du TH2 est produit lors du cycle de Krebsde la respiration mitochondriale et lors ère de la 1phase, « lumineuse », de la photosynthèse. Ce corps au fort pouvoir réducteur va être utilisé pour réduire des molécules (les APG du cycle de Calvin et va générer la synthèse d’ATP lors de la photosynthèse et la respiration.

Professeur Manumanuwww.intellego.fr

MERCI PAR AVANCE POUR VOS SUGGESTIONS, VOS COMPLEMENTS QUE VOUS VOUDREZ

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