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Activité 2 - Différenciation
Pratiquer une démarche scientifique

Des organites spécialisés dans le métabolisme




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Pour chaque question, choisissez l'unique bonne réponse.

Des chlorelles (algues unicellulaires vertes) sont placées dans un milieu éclairé ou non. La teneur en dioxygène du milieu extracellulaire est mesurée.

1. Cette expérience permet de tester l’hypothèse :





2. Dans cette expérience, je fais varier :





3. Pour réaliser cette expérience, il me faut :



Les apprentis

Les organites de la synthèse protéique



Marquage radioactif des protéines dans une cellule de pancréas de rat

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Marquage radioactif des protéines dans une cellule de pancréas de rat.

On ajoute un acide aminé radioactif, entrant dans la composition des protéines, dans des cultures de cellules pancréatiques et on observe par radiographie la localisation de la radioactivité, donc des protéines nouvellement synthétisées dans les cellules. Les protéines radioactives apparaissent comme des tortillons noirs.

 Suivi de la localisation des protéines au cours du temps après leur synthèse.

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Suivi de la localisation des protéines au cours du temps après leur synthèse.

On injecte à un rat soumis à un jeûne préalable un acide aminé nécessaire à la synthèse des protéines et marqué radioactivement. On lui injecte ensuite une solution contenant les mêmes acides aminés, mais non marqués. On effectue ensuite des prélèvements de cellules à des temps différents dans le pancréas de l’animal et on détermine alors le pourcentage de radioactivité dans les différents organites.


Bientôt disponible, retrouver une version animée des travaux historiques de Palade.
Voir les réponses

6. L’étude de ce graphique permet de déduire que :





Chloroplastes de petits pois
Chloroplastes de petits pois (MET, image colorisée).
7. Sur cette photo, la cellule visualisée complètement mesure:





En fonction de votre score, un groupe vous sera conseillé (Apprentis, Confirmés, Experts).

Une équipe, un ensemble documentaire

Quels sont les organites impliqués dans la réalisation d’un métabolisme particulier ?

Chaque ensemble permet de répondre à la problématique.
Les apprentis
Les confirmés
Les experts



SVT_2nde_03_enregistrement


Résultats de l’enregistrement.

4. Sur ce graphique, je visualise :





5. Sur ce graphique :


Les confirmés

Les organites de la respiration



Localisation \rightarrow
\downarrowTemps
Milieu extracellulaire Cytoplasme Mitochondrie
T1 Glucose : beaucoup    
T2 Glucose : peu Glucose : beaucoup  
T3   Pyruvate : beaucoup Pyruvate : moyennement
T4 CO2 : peu CO2 : peu Pyruvate : beaucoup
T5 CO2 : beaucoup CO2 : peu  

4
Suivi du carbone radiomarqué au cours du temps dans une suspension de levures.

On réalise une suspension de levures dans un milieu oxygéné et en présence de glucose marqué (C*6H12O6). On peut alors suivre par radiographie la localisation de ce carbone marqué et par chromatographie les molécules synthétisées.

Observation de levures au microscope électronique à transmission
Observation de levures au microscope électronique à transmission

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Observation de levures au microscope électronique à transmission.
a Milieu anaérobie.


b Milieu aérobie.


c Détail d’une mitochondrie (image colorisée).


Mesure de la concentration en dioxygène dans une suspension de mitochondries au cours du temps

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Mesure de la concentration en dioxygène dans une suspension de mitochondries au cours du temps.

Vocabulaire

  • Milieu anaérobie
    :
    milieu sans dioxygène.

  • Milieu aérobie
    :
    milieu avec dioxygène.

  • Pyruvate
    :
    molécule organique à 3 carbones.

TP


Découvrir comment extraire des mitochondries à partir de cellules de chou-fleur.

Matériel :
  • Chou-fleur frais ;
  • Mortier et pilon sortant du congélateur ;
  • Gaze ou film de coton ;
  • Chaine ExAO ;
  • Sondes à dioxygène et à température ;
  • Solution de pyruvate ;
  • Solution de glucose ;
  • Solution de phosphate tamponnée à pH = 7.4.

Protocole :
  • Pour extraire les mitochondries :
    • Couper les petites têtes du chou dans le mortier froid ;
    • Ajouter 10 mL de tampon et broyer ;
    • Ajouter 20 mL de tampon et broyer ;
    • Filtrer la solution obtenue.
  • Pour mesurer la respiration mitochondriale :
    • Placer le filtrat dans le bioréacteur avec une agitation ;
    • Placer les sondes ;
    • Injecter du glucose au bout de 30 s ;
    • Injecter le pyruvate au bout de 2 min environ.
Les experts

Les organites impliqués dans la photosynthèse



Observation de chloroplastes de cellules végétales éclairées en présence ou non de dioxyde de carbone
Observation de chloroplastes de cellules végétales éclairées en présence ou non de dioxyde de carbone

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Observation de chloroplastes de cellules végétales éclairées en présence (à gauche) ou non (à droite) de dioxyde de carbone (MET, images colorisées).


Cliquez ici pour visualiser les cellules et leurs organites grâce à un logiciel.

Radiochromatogrammes obtenus par Calvin et Benson

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Radiochromatogrammes obtenus par Calvin et Benson.

On extrait les molécules des chlorelles et on les sépare par chromatographie. On révèle ensuite les molécules ayant intégré le carbone radioactif. Plus les taches sont noires, plus la quantité de molécules est importante. L’APG (acide phosphoglycérique) n’est pas un sucre. Le RuBP (ribulose bisphosphate) est un sucre à 5 carbones.

Protocole de l’expérience de Calvin et Benson

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Protocole de l’expérience de Calvin et Benson.

Pour étudier la photosynthèse, Calvin et Benson ont placé des chlorelles, unicellulaires photosynthétiques, dans un cristallisoir. Ces dernières sont aspirées régulièrement grâce à la pompe et passent alors dans un serpentin où elles sont exposées à du dioxyde de carbone radioactif. Selon la position de la seringue, les chlorelles sont soumises plus ou moins longtemps à ce 14CO2. Les chlorelles arrivent en fin de serpentin dans une coupelle d’éthanol bouillant qui arrête leur métabolisme. Leurs molécules sont alors analysées.

Les voies métaboliques peuvent varier selon le type de cellule et son environnement.
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