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Exercices




S’exercer de façon guidée

Coup de Pouce

Choisissez un coup de pouce adapté au type de difficulté rencontré en cliquant sur la lettre correspondante:
  • Analyse des documents (A)
  • Réalisation du schéma (R)
Transferts de matière et d’énergie entre êtres vivants d’une prairie coup de pouce
A
A
R
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Question


À l’aide d’un schéma fonctionnel, identifiez les transferts d’énergie ayant lieu dans cette prairie. Vous préciserez également, quand vous le pouvez, les voies métaboliques mises en jeu.
Couleurs
Formes
Dessinez ici


7
Transferts de matière et d’énergie entre êtres vivants d’une prairie

Communiquer sous forme de schémas

Des transferts de matière et d’énergie ont lieu à l’échelle des cellules mais également à l’échelle des organismes.

Type de flux d’énergie \rightarrow
\downarrow Êtres vivants
Reçue
du milieu
(kJ·m-2·an-1)
Utilisée pour l’entretien de
l’organisme et sa croissance
(kJ·m-2·an-1)
Inutilisée et rejetée
dans les excréments
(kJ·m-2·an-1)
Perdue
sous forme de chaleur
(kJ·m-2·an-1)
Végétaux de la prairie 1 700 000 10 500 (partie aérienne)
7 000 (partir souterraine)
Pas de données 220 500
Vache 3 000 200 1 900 900

Quelques flux d’énergie au sein de la prairie.

Tester ses connaissances

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1
Pour chaque proposition, choisissez la bonne réponse.

1. Le métabolisme :





2. Une cellule autotrophe :





3. La photo ci-dessous montre :





Cellules d’un intestin observées au microscope électronique à transmission

Cellules d’un intestin observées au microscope électronique à transmission.

4. Un organite :





5. Une cellule hétérotrophe :





6. Une enzyme :





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4
Rédigez une courte synthèse sur le sujet suivant :

Les compartiments impliqués dans la respiration des cellules eucaryotes et les flux de matière et d’énergie associés.
Votre réponse se terminera par un schéma bilan.
Couleurs
Formes
Dessinez ici

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3
Construisez une phrase pour chaque série de mots proposée. Votre phrase doit utiliser tous les mots !

a. lumière - autotrophe - dioxyde de carbone.


b. cellule - métabolisme - réactions biochimiques.


c. substrat - enzyme - produit.


d. énergie - échanges - environnement - cellules - matière.


e. hétérotrophe - mitochondrie - respiration - énergie.


Coup de Pouce

Mots-clefs : cellule, dioxygène, glucose, mitochondrie, cytoplasme, eau, dioxyde de carbone, énergie.
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2
Vrai ou faux ? Parmi les propositions suivantes, identifiez la proposition fausse et corrigez-la.








S’entraîner en s’autoévaluant

Coup de pouce

Positionnez-vous sur la grille d'évaluation et cliquez sur les points d'interrogation pour obtenir un coup de pouce permettant de passer au niveau supérieur.

Une enzyme, des substrats coup de pouce
?
?
?
?
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Question


Proposez un protocole permettant de vérifier si la maltase, enzyme de la salive et du suc pancréatique chez l’Homme, peut transformer en glucose toutes les molécules présentées.


6
Une enzyme, des substrats ?

Concevoir un protocole pour répondre à un problème

Le glucose est un élément constitutif de nombreuses molécules glucidiques, qui peuvent être hydrolysées (coupées) en molécules plus simples. Le glucose ainsi libéré peut alors être utilisé dans différentes voies métaboliques.

Molécules de maltose, lactose et saccharose

Molécules de maltose, lactose et saccharose.

Les boules grises sont des atomes de carbone, les blanches d’hydrogène et les rouges d’oxygène. Les unités de glucose sont entourées.

Matériel disponible :
  • solutions de maltose, lactose et saccharose ;
  • solution de maltase ;
  • bandelettes glucose (détectent spécifiquement le glucose libre) ;
  • tubes à essai ;
  • bain-marie (température à régler).

Résoudre un problème


Cuves de moût de raisin

2 Cuves de moût de raisin.



Équations bilan de deux voies métaboliques énergétiques :

Respiration :
C6H12O6 + 6 O2 ➞ 6 CO2 + 6 H2O

Fermentation alcoolique :
C6H12O6 ➞ 2 CH3CH2OH + 2 CO2

Évolution de la concentration en dioxygène dans des suspensions de levures en fonction de la concentration en glucose

3 Évolution de la concentration en dioxygène dans des suspensions de levures en fonction de la concentration en glucose.

La courbe rose illustre ce qu’on appelle l’effet Crabtree.

8
Vinification et effet Crabtree

Pratiquer une démarche scientifique

Lors de la vinification, des levures Saccharomyces cerevisiae sont utilisées pour transformer le sucre du moût de raisin en éthanol, par la fermentation alcoolique.

Évolution des concentrations en glucose, dioxygène, CO2 et éthanol dans une suspension de levures Saccharomyces cerevisiae

1 Évolution des concentrations en glucose, dioxygène, CO2 et éthanol dans une suspension de levures Saccharomyces cerevisiae.

Concentration initiale de glucose : 2 g·L-1.
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Question


Déterminez l’importance de la composition du milieu (présence ou absence de dioxygène et concentration en glucose) sur le métabolisme des levures, et l’impact sur le processus de vinification.

S’entraîner

Voir les réponses

Questions


1. Analysez les trois expériences du document 1 et déterminez les effets de la présence, de la diminution puis de l’absence de dioxygène dans le milieu.

2. Utilisez les informations du document 2 pour déterminer le métabolisme des levures, en justifiant votre réponse.


Métabolismes \rightarrow
\downarrow Molécules
Photosynthèse Respiration Fermentation lactique Fermentation alcoolique
Glucose + + + +
CO2 + +   +
O2 + +    
Éthanol       +
Eau + + + +
Acide lactique     +  

2 Comparaison de différents métabolismes.

Les + indiquent que la molécule est consommée (en rouge) ou produite (en vert) par le métabolisme.

5
Les levures, des organismes au métabolisme changeant

Pratiquer des démarches scientifiques

Les levures sont des champignons unicellulaires couramment utilisés en boulangerie ou dans la production de bière. Quelles particularités métaboliques des levures sont exploitées ?

Expérience historique de Pasteur.

1 Expérience historique de Pasteur.

En 1857, Pasteur place des levures en culture en présence de glucose et de proportions variables de dioxygène.

Explorer les découvertes scientifiques de Pasteur et visiter virtuellement le musée de l'Institut Pasteur.
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