CHAPITRE 1 / 2eme partie

poly 2.1 : 

R1 : 

Étude des graphiques

j'observe que : 

j'en déduis que : 

les chloroplastes, organites contenus dans les cellules chlorophylliennes, contiennent une molécule essentielle à la photosynthèse : la chlorophylle. 

Elle capte l’énergie contenue dans le rayonnement solaire puis déclenche des transformations chimiques conduisant à l'utilisation de dioxyde de carbone, à la production de molécules organiques de type glucidique (exemple : l’amidon) et à un dégagement de dioxygène :

CO2+H2O➞(C6H12O6)n+O2

Ces transformations chimiques impliquent de nombreuses enzymes contenues dans les chloroplastes.

Protocole expérimental 

pour montrer que les feuilles vertes des végétaux sont le lieu de la photosynthèse, je....

 B) enquêtons sur les documents suivants pour trouver les acteurs du métabolisme (2/2) chez les animaux : poly 2.2

Q2 : Comment une cellule hétérotrophe assure-t-elle ses besoins fonctionnels ?

Pour vous aider, répondre aux questions intermédiaires du poly et indiquer les molécules consommées et produites, ce qui vous permet étape par étape d'élaborer l'équation de la respiration. 

Indiquer le lieu de réalisation (= l'organite responsable)  de la respiration.

BILAN GÉNÉRAL CORRIGÉ  : V1

Hétérotrophie et autotrophie

1. Hétérotrophie  : 

• Les cellules des organismes non chlorophylliens doivent obligatoirement trouver dans leur milieu les éléments nutritifs nécessaires à leur métabolisme, notamment des molécules organiques : on dit qu’elles sont hétérotrophes

Pour son fonctionnement, une cellule hétérotrophe a besoin d’énergie. Pour couvrir ses besoins énergétiques, ces cellules dégradent des molécules organiques, c’est-à-dire des molécules comportant du carbone et susceptibles de fournir de l’énergie, comme le glucose (C6H12O6)n .) par exemple. (NB : la formulation exacte est "hétérotrophe par rapport à la matière organique" - ici le glucose) 

• La respiration cellulaire est un ensemble de transformations biochimiques qui dégrade totalement une molécule organique (C6H12O6)n .). Cela nécessite une réaction chimique avec le dioxygène (O2). Les produits formés sont simplement de l’eau (H2O) et du dioxyde de carbone (CO2), sans aucune valeur énergétique. Ainsi, la respiration permet de tirer le maximum d’énergie à partir d’un métabolite organique. L’essentiel des réactions du métabolisme de la respiration se déroule dans des organites spécialisés, les mitochondries.

• Les fermentations ... à rechercher sont une autre façon de transformer un métabolite organique pour obtenir de l’énergie : une fermentation se déroule dans le cytoplasme, et ne nécessite donc pas d’organite spécialisé. Certaines fermentations ne nécessitent pas de réaction avec le dioxygène. La dégradation du métabolite organique est toujours incomplète :il se forme un produit qui contient encore de l’énergie utilisable, comme par exemple de l’alcool.

2. Autotrophie : 

• Le métabolisme des cellules chlorophylliennes est différent : 

Comme les cellules animales, elles possèdent des mitochondries et respirent (dans les cellules non chlorophylliennes comme celles des racines et/ou en absence de lumière) 

Mais, grâce aux chloroplastes qu’elles possèdent, elles peuvent produire elles-mêmes les molécules organiques dont elles ont besoin. En effet, les chloroplastes sont les organites de la photosynthèse : grâce à l’énergie lumineuse et à partir de dioxyde de carbone (CO2) et d’eau, les cellules chlorophylliennes font la synthèse du glucose dont elles ont besoin : on dit qu’elles sont autotrophes. Leurs besoins nutritifs sont donc limités à de simples molécules minérales.

voir schéma site

3.  Des métabolismes complémentaires et interdépendants

a.     De nombreuses voies métaboliques

Le métabolisme s’effectue par étapes : une voie métabolique est une succession de réactions biochimiques qui s’enchaînent, le produit d’une réaction étant lui-même transformé à son tour, et ainsi de suite. Chaque réaction nécessite l’intervention d’une macromolécule appelée enzyme qui catalyse la réaction, c’est-à-dire qui permet que la réaction chimique s’accomplisse rapidement et dans les conditions qui sont celles de la cellule. 

Comme les enzymes sont des produits de l’expression des gènes, on peut dire que le métabolisme dépend de l’équipement spécialisé des cellules, qui diffère selon les cellules et les organismes (cf chapitre suivant)

b.     Des métabolismes complémentaires

Certaines molécules sont impliquées dans plusieurs voies métaboliques. Elles constituent alors des « plaques tournantes » permettant l’interconnexion des voies métaboliques. C’est par exemple le cas du glucose.

Ce produit de la photosynthèse est aussi le métabolite dégradé lors de la respiration cellulaire, ou lors de la fermentation alcoolique. 

(Il intervient également comme matière première dans la synthèse de macromolécules comme l’amidon, le glycogène, la cellulose, ou encore d’autres molécules organiques (protéines, lipides))

Les métabolismes sont donc complémentaires : la respiration des êtres vivants serait impossible sans la photosynthèse réalisée par les plantes.

Ainsi, les cellules des êtres vivants échangent de la matière et de l’énergie entre eux et avec leur environnement.

L’ensemble des réactions du métabolisme cellulaire constituent des voies interconnectées entre elles. Par leur métabolisme, les êtres vivants échangent de la matière et de l’énergie avec leur milieu et avec d’autres organismes.

BILAN GÉNÉRAL CORRIGÉ  : V2