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Comment sont réalisés les échanges entre le sang et les cellules ?
P.164-165

Activité documentaire


Comment sont réalisés les échanges entre le sang et les cellules ?




Compétence

Lire et exploiter des supports.

Problématique

Comment les cellules peuvent-elles s’approvisionner en gaz et en nutriments, et évacuer leurs déchets ?

Observation d’un muscle avant (à gauche) et après (à droite) un effort physique de quelques minutes au microscope optique.

Doc. 1
Observation d’un muscle avant (à gauche) et après (à droite) un effort physique de quelques minutes au microscope optique.

Les réserves glucidiques sont marquées en rose, les noyaux en noir. Les muscles sont capables de réaliser des efforts plus longs que quelques minutes grâce à un apport de matière organique.

<stamp theme='svt-green1'>Doc. 1</stamp> Observation d’un muscle avant (à gauche) et après (à droite) un effort physique de quelques minutes au microscope optique.

A

Les besoins des cellules


Doc. 2
Une culture de cellules nerveuses observées au microscope électronique à balayage.

S’il manque un élément dans le milieu de culture, les cellules nerveuses meurent ou ne se multiplient pas.

<stamp theme='svt-green1'>Doc. 2</stamp> Une culture de cellules nerveuses observées au microscope électronique à balayage.

Doc. 3
Composition d’un milieu de culture minimum de cellules animales.

Les cultures de cellules rejettent des déchets comme l’urée et le dioxyde de carbone. L’urée provient de la dégradation des protéines lors du fonctionnement des cellules.

Molécules présentes dans le milieu de culture Quantité pour 1 L
Eau Recoupe les cellules
Sels minéraux
(ex. : Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-)
Entre 0,1 et 0,6 g
Éléments de structure des cellules
(ex. : protéines)
0,5 g
Source d’énergie
(ex. : glucose)
1 g
Gaz (ex. : dioxygène)
recoupe les cellules
200 mL 

B

L’apport de sang aux tissus


Doc. 4
Une observation au microscope électronique à balayage d’un capillaire sanguin coupé au niveau d’un muscle.

<stamp theme='svt-green1'>Doc. 4</stamp> Une observation au microscope électronique à balayage d’un capillaire sanguin coupé au niveau d’un muscle.

Doc. 5
Composition du sang entrant et sortant d’un tissu musculaire.

Les échanges entre le sang et les cellules sont possibles car les capillaires sont très fins.

Molécules mesurées dans le sang d'un capillaire Sang entrant dans le tissu (pour 1 L de sang) Sang sortant dans le tissu (pour 1 L de sang)
Dioxygène (mL) 200 150
Dioxyde de carbone (mL) 490 560
Glucose (g) 900 800
Urée (g) 0 4,5

C

Produire de la matière, de l’énergie et des déchets

Doc. 6
Le devenir des molécules utilisées par les cellules.

Ces résultats montrent par exemple que la cellule transforme le dioxygène en eau.

Atome marqué Molécules marquées obtenues après quelques minutes Molécules marquées obtenues après 1h
Carbone du glucose Dioxyde de carbone Dioxyde de carbone
Azote de protides Protéines de la cellule Urée et proéteine de la cellule
Oxygène du dioxygène Eau Eau

Doc. 7
Le devenir des nutriments absorbés par les cellules.

Les nutriments absorbés par la cellule servent à produire ses propres molécules qui lui permettent de fonctionner ou de se multiplier grâce à des réactions chimiques. La respiration cellulaire est une réaction chimique qui permet aux cellules de produire de l’énergie en transformant des nutriments et du dioxygène en dioxyde de carbone et en eau.

Vocabulaire

La respiration cellulaire : réaction produite par les cellules, fournissant l’énergie nécessaire à leur fonctionnement à partir de nutriments et de dioxygène.

Pistes d'exploitation

Voir les réponses
1
Présentez les échanges entre une cellule et son milieu de vie.



2
Mesurez la distance qui sépare le sang des cellules musculaires.



3
Indiquez de quelles molécules proviennent le dioxyde de carbone et l’urée.



4
Conclusion Présentez, sous la forme de votre choix, les échanges entre les cellules et le sang et le rôle des molécules échangées.



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