CELLULE, ADN ET UNITE DU VIVANT

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classe de seconde, Secondaire - Lycée, 2nde Cours de Mme BRUCHHAUSER Mis en ligne. Page 1 20/04/2010 Cours de Mme BRUCHHAUSER à l'usage exclusif des élèves de sa classe de seconde 1 dans le cadre de la session de rattrapage. PARTIE II CELLULE, ADN ET UNITE DU VIVANT

• obscurite lumiere
• hypothèses relatives aux besoins nutritifs des plantules de radis
• milieu extracellulaire
• besoins nutritifs des cellules
• dioxygène
• levure
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• glucoses
• hypothèses
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• activité

Sujets

• Seconde
• SVT
• Glucose
• Besoin
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• Milieu
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• Lumière
• Hypothèse
• Levure
• Obscurité
• Dioxygène
• Physique-chimie

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Extrait

Cours de Mme BRUCHHAUSER
Mis en ligne. Page 1 20/04/2010













PARTIE II




CELLULE, ADN ET UNITE DU VIVANT






















Cours de Mme BRUCHHAUSER à l’usage exclusif des élèves de sa classe de seconde 1 dans le cadre de la
session de rattrapage.
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Chapitre 1 LA CELLULE UNITE STRUCTURALE ET
FONCTIONNELLE DU VIVANT



Question 1 : pourquoi dit-on que la cellule est l’unité structurale de tous les êtres vivants ?

Vous avez vu avec Monsieur Camuset qu’il existait deux types de cellules (Procaryotes et Eucaryotes) ainsi que
leurs caractéristiques structurales. Ainsi vous avez pu découvrir que l’on parle de la cellule en tant qu’unité
structurale du vivant car tous les êtres vivants sont composés de cellule(s).
Dans la suite du chapitre nous nous intéresserons à l’aspect fonctionnel de la cellule.





Le métabolisme est l’ensemble des réactions chimiques de dégradation ou de fabrication qui se déroulent dans un
organisme.
Quelque soit leur spécialisation, les cellules ont besoin d’énergie pour fonctionner et produire de la matière organique. Le
métabolisme peut être étudié en caractérisant les besoins nutritifs des cellules.


Question 2 : Les cellules animales et végétales qui ont presque les mêmes structures ont-elles les mêmes
métabolismes pour fabriquer leur énergie et donc les mêmes besoins nutritifs ?


TP 3 Les besoins nutritifs des cellules chlorophylliennes : le radis


Activité 1 : analyser les résultats d’une expérience afin de mettre en évidence les besoins nutritifs des cellules
chlorophylliennes.


Protocole : Dans trois récipients, on dispose 20 graines de radis, sur un disque de coton. Ce support permet aux plantules de
s’enraciner et sert à retenir l’eau d’arrosage qui leur est fournie. En revanche, il n’apporte aucun élément nutritif utilisable
pour la croissance des plantules.
Les cultures sont soumises à des conditions différentes de températures, d’éclairement et de nutrition (voir tableau ci-
dessous).

Milieu d’arrosage
Eclairement Température
composition Volume total
Culture 1 Eau déminéralisée 15 mL Lumière Ambiante
Culture 2 Liquide de Knop 15 mL Lumière Ambiante
Culture 3 Liquide de Knop 15 mL Obscurité Ambiante
Liquide de Knop : engrais mis au point pour obtenir une croissance optimale des plantes en laboratoire. Il est composé de
divers sels minéraux dissous dans l’eau : nitrate de calcium, nitrate de potassium; sulfate de magnésium, phosphate
monopotassique, chlorure ferrique.

Taille des plantules après 12 jours de culture :
TAILLES EN mm
Cult. 47 36 54 44 26 36 43 51 36 37 40 36 28 23 46 23 31 37 28 48
1
Cult. 140 122 160 137 185 172 144 173 134 122 134 164 109 156 155 184 152 15 161 160
2 5
Cult. 114 88 103 100 122 109 104 112 54 93 104 70 52 90 96 106 73 60 69 94
3
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1- Quelles sont les hypothèses relatives aux besoins nutritifs des plantules de radis que l’on veut tester grâce à ce
protocole ?

Réponse :
Les hypothèses que vous auriez pu émettre :
- pour croître, les plants de radis ont besoin de sels minéraux
- pour croître, les plants de radis ont besoin de lumière

2- Expliquez pourquoi on place les graines sur un disque de coton et non sur un sol naturel ? Pourquoi pour
chaque culture utilise- t-on 20 graines et non une seule ?

Réponse :
èmeLe sol contient des substances nutritives (substances minérales, voir cours de 6 ) donc si l’on veut voir l’effet des sels minéraux
apportés par le liquide de Knop, il ne faut pas qu’une source en apporte ; pour cela on utilise un support neutre : le coton.

On sème plusieurs graines pour :
- effectivement avoir des résultats permettant une analyse statistique comme, par exemple, le calcul de la moyenne
- si une graine est semée, comment en cas de non germination de celle-ci faire la distinction entre une défaillance de la
graine et l’effet des conditions auxquelles elle est soumise.

3- Tracez pour chaque culture, sur la même feuille de papier millimétré, les courbes représentant en abscisse le
numéro de la graine et en ordonné sa taille. Calculez à partir du tableau la taille moyenne des plantules pour
chaque culture. Que constatez-vous ?

Réponse :
Voir votre graphique (le faire) : en abscisse portez le numéro de la graine et en ordonnée vous porterez la taille en mm
On constate que les conditions les conditions de cultures n° 2 sont les plus favorables au développement des plants de radis.


4- Déduisez-en les besoins nutritifs d’une cellule chlorophyllienne ?

Réponse :
Les cellules chlorophylliennes ont besoins de sels minéraux et de lumière pour se développer. (la lumière importe peu pour la
germination car normalement les graines germent dans le sol où il règne l’obscurité).

Activité 2 : analyser un graphique et s’informer à partir d’un texte ; mettre en relation ces données avec celles de l’activité
1 afin de réaliser un schéma résumant tous les échanges que réalise la cellule chlorophyllienne avec son
environnement.
Source : SVT, livre bordas




2
2
1

1 :

1 2
2 :

1
Dioxygène

Mise à l’obscurité
Eclairement Mise à l’obscurité Dioxyde de
carbone


Résultats d’une expérience visant à montrer les échanges gazeux réalisés par les cellules
chlorophylliennes avec leur milieu de culture
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Remarque (1) : la sonde qui mesure la teneur en dioxyde de carbone est moins sensible que celle qui mesure le dioxygène ;
de ce fait, les variations en dioxyde de carbone dans le milieu réactionnel sont peu marquées ce qui explique
les faibles pentes observables en phase d’obscurité.

Analyse du graphique

Lorsque la cellule chlorophyllienne est placée à l’obscurité, on constate que :
- la teneur en dioxygène dans le réacteur diminue ; elle passe de t=0 : 390μmol/L à t=1min30 :380μmol/L puis de 450μmol/l
à t=3min30 à 440μmol/L à t=4min30
- la teneur en dioxyde de carbone dans le réacteur augmente ; elle passe de t=0 : 325μmol/L à t=1min30 :330μmol/L puis de
250μmol/l à t=4min30 à 255μmol/L à t=5min

Or lorsque la cellule chlorophyllienne est placée à la lumière, on constate que :
- la teneur en dioxygène dans le réacteur augmente ; elle passe de t=1min30 : 380μmol/L à t=3min :445μmol/L
- la teneur en dioxyde de carbone dans le réacteur diminue ; elle passe de t=1min30 : 325μmol/L à t=3min :260μmol/L

On peut donc en déduire que à la lumière la cellule chlorophyllienne consomme du dioxyde de carbone du et rejette du
dioxygène ; à l’obscurité, c’est l’inverse.



Métabolisme autotrophe et photosynthèse
Les végétaux sont autotrophes : les seuls nutriments dont ils ont besoin sont le dioxyde de carbone de l’air ainsi que l’eau et les sels
minéraux du sol. Ils utilisent la lumière comme source d’énergie pour synthétiser des glucides, des lipides et des protéines. Les
chloroplastes des végétaux, organites riches en chlorophylle, captent l’énergie lumineuse. Ensuite, ils la convertissent en énergie chimique
et ils l’emmagasinent dans des glucides et d’autres molécules organiques, qu’ils forment à partir du dioxyde de carbone et d’eau. Ce
processus s’appelle la photosynthèse.


Sels minéraux Milieu extracellulaire

Lumière

Milieu intracellulaire
O 2
CO 2
Synthèse de RESPIRATION
nouvelles PHOTOSYNTHESE
molécules
organiques Dégradation de
molécules
organiques
Synthèse de matière CO 2
organique (lipides, glucides,
protides)
Synthèse de molécules O 2
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