TP8 : Mise en évidence de la Respiration cellulaire

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1 TP8 : Mise en évidence de la Respiration cellulaire

2 Equation de la respiration
Rappeler quelles sont les cellules pratiquant la respiration Les cellules possédant des mitochondries : cellules eucaryotes. Et quelques bactéries… Membrane intérieure 2) Rappeler l’équation de la respiration, et sa localisation. Membrane extérieure C6H12O O2 6 6 CO H2 O 6 Dans les mitochondries. Doc 3 p36 crête Matrice

3 Photo d’une mitochondrie au microscope électronique
Membrane externe Membrane interne Crête Matrice

4 * * Equation de la respiration
Rappeler quelles sont les cellules pratiquant la respiration Les cellules possédant des mitochondries : cellules eucaryotes. Et quelques bactéries… 2) Rappeler l’équation de la respiration, et sa localisation. C6H12O O2 6 6 CO H2 O 6 Dans les mitochondries. Doc 3 p36 3) Cette équation est une oxydoréduction. Séparez les deux couples oxydant/réducteur de cette équation. C6H12O6 / CO2 O2 / H2 O * * 6 H2 O + C6H12O O2 6 6 CO H2 O 12 6

5 Etape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème
Le glucose peut être transformé par une série de réaction en pyruvate (= acide pyruvique = C3H4O3). Quelle pourrait être l’équation de cette transformation ? C6H12O6 + 2ADP + 2Pi + 2R’ 2C3H4O3 + 2 ATP + 2R’H2 La glycolyse Doc 4 p 35 Etape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème Montrer que les mitochondries utilisent du pyruvate et non du glucose pour faire la respiration. Etape 2 : mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables Le broyage à froid d’un morceau de chou-fleur dans une solution tampon à pH 7,4 détruit parois et membranes plasmiques, mais permet de conserver des mitochondries intactes.

6 Etape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème
Montrer que les mitochondries utilisent du pyruvate et non du glucose pour faire la respiration. Etape 2 : mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables Le broyage à froid d’un morceau de chou-fleur dans une solution tampon à pH 7,4 détruit parois et membranes plasmiques, mais permet de conserver des mitochondries intactes. - Laisser se dérouler l'expérience pendant environ 1min. (concentration en O2 stable) - Injecter dans la cuve du bioréacteur, 0,2 ml de glucose, grâce à l'orifice prévu à cet effet dans le couvercle du bioréacteur - (penser à repérer sur l'axe des temps en appuyant avec insistance sur « espace ») - Laisser se dérouler l'expérience - Au temps 2min, injecter 0,2 ml de pyruvate Etape 3 : présenter les résultats pour les communiquer Etape 4 : Exploiter les résultats pour répondre au problème

7 Les deux phases de la respiration.
A partir de ce que vous avez appris lors de l’expérience précédente, dites quelle étape est nécessaire préalablement à la respiration. (doc4 p35) A l’aide du document 5 p37 représentant les phases de la respiration, indiquez les deux équations correspondantes à une oxydation d’une part et à une réduction d’autre part qui ont lieu dans la mitochondrie. A l’aide du doc7 p37, dire à quoi sert la chaîne respiratoire. Estimer pour finir le nombre total de molécules d’ATP formées pour une molécule de glucose consommée. Schéma bilan du métabolisme d’une cellule hétérotrophe Schématiser une cellule avec une mitochondrie et représenter les différentes réactions chimiques permettant la fabrication d’énergie (ATP) à partir d’une molécule de glucose.

8 Etape 3 : présenter les résultats pour les communiquer
Graphique présentant le taux de O2 et de CO2 en fonction du temps dans une solution de mitochondrie Taux de CO2 Taux de O2 Injection glucose Injection pyruvate

9 Oxydation du pyruvate en CO2
3. Les deux phases de la respiration. 2) A l’aide du document 5 p37 représentant les deux phases de la respiration, indiquez les deux équations correspondantes à une oxydation d’une part et à une réduction d’autre part. Dans la matrice : Cycle de Krebs : Oxydation du pyruvate en CO2 3H2O + C3H4O3 + ADP + Pi + R’ 5 3 CO R’H2 + ATP 5 Par la chaîne respiratoire : Phosphorylation oxydative : Réduction du O2 en H2O O2 + R’H2 + ADP + Pi 3 3 H2O + R’ + ATP 3 La chaîne respiratoire transporte les e- de R’H2 à O2. 4) Estimer pour finir le nombre total de molécules d’ATP formées pour une molécule de glucose consommée. Par la glycolyse (transformation du glucose en pyruvate) : 2 ATP Par le cycle de Krebs (transformation du pyruvate en CO2) : 2 ATP Par la phosphorylation oxydative (transformation du O2 en H2O) : 32 26 ATP