Respiration, fermentation et production d'ATP

SVT - Terminale S spécialité
Chapitre 1.3 -
TP n° 2
1 Respiration, fermentation et production d'ATP RR - Lycée Jaufré Rudel - Blaye Objectif de connaissance. Identification du rôle de la respiration et de la
fermentation alcoolique. |Activité |Capacités - Exigences - Conseils de|Auto |
| |méthode |évaluation |
|À partir d'informations |Adopter une démarche explicative |A |B |C |D |E |
|extraites des documents |(D) | | | | | |
|proposés et de vos |- Identifier le rôle des | | | | | |
|connaissances établissez |mitochondries (documents 1 et 2). | | | | | |
|une comparaison entre la |- Comparer la respiration et la | | | | | |
|respiration et la |fermentation alcoolique sur le plan| | | | | |
|fermentation alcoolique. |énergétique (document 3). | | | | | |
| |- Comparer les bilans chimiques de | | | | | |
| |la respiration et de la | | | | | |
| |fermentation alcoolique (document | | | | | |
| |4). | | | | | |
| |- Rédiger une synthèse (chercher | | | | | |
| |notamment à mettre en relation les | | | | | |
| |bilans chimiques et énergétiques). | | | | | |
Pour travailler ce sujet à la maison à l'aide du manuel, voir p. 38 à 47 -
Exercices : 1 à 4 p. 48 et p. 49.
Matériel
[pic]
? Polycopiés
1 fiche élève par élève
12 fiches poste ? 1 à 2 jours avant le TP
- Préparer 200 mL de suspension de levures de bière :
- 1g/100 mL pour de la levure fraîche
- 0,25 g/100 mL pour de la levure lyophilisée
- Mettre la suspension en agitation (barreau aimanté) et en aération
(bulleur d'aquarium) pendant deux heures.
- Décanter puis reprendre les levures dans 200 mL d'eau distillée.
- Laisser en agitation ET aération jusqu'au lendemain.
- Laver à nouveau les levures peu avant le TP puis poursuivre l'agitation
et l'aération qui doivent être maintenues jusqu'au dernier moment dans la
salle de TP. ? Dans la salle, par groupe de TP
- 0,2 L de suspension de levures de bière (voir ci-dessus)
- 50 mL de solution aqueuse de glucose à 50 g.L-1 (solution fraîche). ? Par poste (2 postes car 2 sondes éthanol seulement)
- 1 poste ExAO avec réacteur, logiciel Généris avec sondes dioxygène,
dioxyde de carbone et éthanol étalonnées et paramétrées. Les ordinateurs et
les interfaces sont allumés au moins 1 h avant le TP.
- 1 pipette 5 mL avec pipeteur
- bandelettes « Clinistix »
- 1 seringue 1 mL avec cathéter
- 1 bécher en plastique
- 1 pissette d'eau distillée
- 2 fiches poste sous pochette plastique
Commentaires
[pic]
Références : Nathan p. 238 et 232, Didier p. 114 et Pol p. 132 et 140.
Variantes du Pol:
- utiliser un tampon pH 6,2 pour la suspension ;
- travailler à 35°C. Si pas de dioxygène en début de manipulation, on ne peut pas mettre en
évidence la respiration. Autre manip. possible
Respiration mitochondriale (ExAO) Suspension de mitochondries : filtrat de 200 g de pommes de terre râpées
dans 50 ( ?) de tampon phosphate 7,2 avec 0,05g ( ?) de solution
d'ovalbumine et de ( ?) l'acide citrique à 0,4 mol/L. Logiciel SERENIS, en ordonnée l'oxymètre et en abscisse le temps, régler le
temps sur 10 min. Secouer énergiquement la suspension de mitochondries
Remplir le bioréacteur avec 10 mL de suspension de mitochondries
Placer le barreau aimanté et mettre l'agitation en position minimale
Placer le couvercle et la sonde à dioxygène
Lancer la mesure
Après 3 min injecter dans le bio réacteur 3 mL de la solution de pyruvate Plus idem avec glucose à la place du pyruvate Fiche poste | |
|Document 1 |
|Ultrastructure des levures de bière (MET x 14 000) |
|N : noyau ; V : vacuole ; M : mitochondries. En médaillon : aspect des |
|mitochondries (MET x 33 000). |
| |
|La levure de bière (Saccharomyces cerevisiae) est un champignon |
|unicellulaire hétérotrophe facile à cultiver. Il est non seulement utilisé |
|dans la fabrication de la bière mais aussi dans celle du vin et dans celle |
|du pain (levure de boulangerie). En fonction des conditions de milieu cet |
|organisme est capable, soit de respirer, soit de réaliser une fermentation |
|alcoolique. |
|D'après Nathan p. 43 | | |
|Document 2 |
|Rôle des mitochondries |
| |
|Des mitochondries sont isolées puis mises en suspension dans un milieu |
|adapté dans lequel on introduit successivement différents composés |
|organiques. Le glucose est un glucide à 6 carbones (C6 H12 O6), l'acide |
|pyruvique est un composé à 3 carbones (CH3 CO COOH), naturellement présent |
|dans le hyaloplasme des cellules, ADP et Pi sont des précurseurs de l'ATP. |
| |
| |
|D'après Didier p. 116 (modifié). | | |
|Document 3 |
|Multiplication des levures de bière et conditions de milieu |
| |
|Au cours de ses études sur la fermentation alcoolique de l'orge pour la |
|fabrication de la bière, Pasteur réalise des expériences de culture de |
|levures dans différentes conditions. Voici des résultats publiés dans ses |
|« Études sur la bière » en 1861. |
| |
| |
|Durée |
|des cultures |
|(en jours) |
|Oxygénation |
|du milieu |
|Volume du |
|milieu de culture (en mL) |
|Teneur du milieu en glucose |
|Masse de |
|levures formées |
|(en g) |
| |
| |
| |
| |
|Masse initiale (en g) |
|Masse finale |
|(en g) |
| |
| |
|9 |
|Aérobie |
|3 000 |
|150 |
|0 |
|1,970 |
| |
|19 |
|Partiellement aérobie |
|3 000 |
|150 |
|4,5 |
|1,368 |
| |
|90 |
|Anaérobie |
|3 000 |
|150 |
|105 |
|0,255 |
|