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Enseignement scientifique 1re

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Le coin des experts




6
La fluidité de la membrane plasmique

Tester une hypothèse par des données expérimentales


Résultats.


La cellule [a] correspond à la cellule de souris marquée, la cellule [b] à la cellule humaine marquée, et la cellule [c] à la cellule hybride. Les cellules [d] et [e] correspondent à la même cellule hybride 40 minutes après. Des filtres différents sont utilisés pour laisser passer uniquement la fluorescence rouge [d] ou verte [e].
2
Résultats.

La microscopie électronique a une résolution très élevée mais ne permet que d’observer des cellules mortes. Les membranes plasmiques étaient donc considérées comme des structures figées. En 1970, Larry Frye et Michael Eddin ont voulu vérifier cette hypothèse.


Questions

1. Expliquez où doit se trouver la zone de la protéine reconnue par l’anticorps pour que l’expérience puisse fonctionner.


2. Schématisez la cellule hybride au bout de 40 minutes en reprenant les figures du document 1.

Couleurs
Formes
Dessinez ici


3. Concluez : l’hypothèse testée est-elle validée ou réfutée ?

Principe de l’expérience.


La technique d’immunofluorescence est utilisée. Elle consiste à rendre fluorescent un anticorps qui va se fixer sur une protéine spécifique. La fluorescence permettra ainsi de localiser la protéine d’intérêt. Les chercheurs ont ainsi marqué une protéine membranaire de souris en vert, et une protéine membranaire humaine en rouge (étape 1). Les deux cellules sont ensuite fusionnées (étape 2). Après 40 minutes, la cellule hybride est observée.
1
Principe de l’expérience.

C
Les virus sont-ils vivants ?

Confronter des informations nouvelles à ses connaissances
Version initiale (exercice 3, le repaire des initiés) ici.

Une lyse bactérienne


L’insertion de l’ADN viral dans la cellule infectée va entraîner la fabrication de virus jusqu’à la lyse (destruction) de la cellule hôte.
2
Une lyse bactérienne (destruction) quelques heures après l’infection.

Un bactériophage T4


Les bactériophages (des virus) s’ancrent à la membrane plasmique de la bactérie et y insèrent leur ADN.
1
Un bactériophage T4 (en vert) infectant une cellule bactérienne (en jaune).

Structure d’un bactériophage et composition moléculaire. La capside correspond à l’enveloppe du virus.

La capside correspond à l’enveloppe du virus.
3
Structure d’un bactériophage et composition moléculaire.

Alors que la microbiologie était en plein essor avec Pasteur au XIXe siècle qui travaillait sur des bactéries infectieuses, un botaniste russe découvrit, en 1892 des organismes encore plus petits en travaillant sur une infection de plants de tabac. Il les nomma virus. Depuis, de nombreux virus ont été découverts et étudiés avec attention (VIH, virus de la grippe, Ebola, etc.).

Question

À partir de l’étude du bactériophage, un virus infectant les bactéries, précisez si les virus peuvent être qualifiés de vivant ou non.

7
L’origine endosymbiotique des mitochondries

Mettre en relation des données et ses connaissances

Version initiés (B) ici.

Observations au MET d’une mitochondrie avec schéma interprétatif


Observation d'une bactérie
2
Observations au MET d’une mitochondrie avec schéma interprétatif (en haut) et d'une bactérie (en bas).

Composition\rightarrow
\downarrow Membrane
Protéines (%) Lipides (%) Glucides (%)
Mitochondrie :
membrane externe membrane interne

52
76

48
24

2-4
1-2
Membrane plasmique eucaryote
46 54 2-4
Membrane plasmique bactérienne
75 25 10
3
Comparaison des constituants membranaires d’une mitochondrie, d’une cellule eucaryote et d’une bactérie.

Principe de l’endocytose.


Les cellules peuvent internaliser des composants du milieu extérieur ; c’est l’endocytose. Il se forme alors une vésicule cytoplasmique. Ce mécanisme permet notamment à la cellule de se nourrir ou se défendre.
1
Principe de l’endocytose.

La découverte d’ADN mitochondrial, proche de celui de certaines bactéries, a fait émerger une théorie, dite endosymbiotique. Elle propose que l’origine des mitochondries soit une endocytose d’une bactérie par la cellule. Cette bactérie aurait ensuite été conservée et modifiée en partie.


Question

À partir de l’analyse des documents complétée par vos connaissances, donnez des arguments en faveur de l’origine endosymbiotique des mitochondries. Proposez un schéma reconstituant la formation des mitochondries selon cette théorie.
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