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Biologie II 22.4. Questions Q1 Q2 Réponses Q1 Endothermic: animals generate heat by metabolism (bird, mammals) Ectothermic: animals gain heat from external.

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1 Biologie II 22.4

2 Questions Q1 Q2

3 Réponses Q1 Endothermic: animals generate heat by metabolism (bird, mammals) Ectothermic: animals gain heat from external sources (most invertebrates, fishes, amphibians, and non-avian reptiles)

4 Question a) Chacun des graphiques représente une moyenne annuelle Le métabolisme de base dans le case de Madame est plus important car son système de control de température sest adapté avec lévolution du mode de vie pour établir une régulation de la température basée essentiellement sur lorganisation de son métabolisme général (stock dénergie, activité en général) et oxydatif en particulier. Celui-ci est réglé en bonne partie par lexpression des gènes denzymes métaboliques contrôlés de façon hormonale, entre autre par lhormone thyroïdienne. Laction de cette hormone entraîne une augmentation du nombre des mitochondries qui ont toutes un léger découplage de la chaine oxydative produisant de la chaleur. «nous utilisons le métabolisme de base pour nous chauffer» doù la faible thermorégulation (grand mammifère)

5 Question a) Nourriture apport dénergie, cycle de Krebs: production dintermédiaires énergétiques (ex: NADH+) Phosphorylation oxydative est une consommation doxygène (respiration mitochondriale) de manière très simplifiée: ADP ATP Les ATP sont des accumulateur dénergie chimique, et participe à des réactions endothermiques (ils fournissent ainsi lénergie nécessaire à diverse processus biologico-chimiques).

6 Question a) Dans la mitochondrie, les électrons de la chaine oxydative perdent progressivement leur énergie qui est utilisée par lATP synthase. Phénomène de découplage: lorsque les électrons rejoignent la matrice mitochondriale sans participer à la synthèse dATP. Dans ce cas, lénergie potentielle de ces protons nest pas transformée en énergie chimique mais en chaleur.

7 Question b) Car elle est enceinte, elle doit donc dépenser de lénergie pour la croissance de son bébé, qui lui aussi dépense de lénergie.

8 Question c) Métabolisme de base: correspond à la dépense dénergie minimal permettant à lorganisme de survivre (cœur, cerveau, respiration,digestion, maintien de la température du corps,..). Equilibre trouvé au cours de lévolution et par des mécanismes de sélection naturelle Lorsquil couve ses œufs, il est capable de produire un thermogénèse afin de maintenir sa température corporelle à une température adéquate pour sa survie. Sa couche de graisse lisole du froid extérieur lui permettant déconomiser des besoins énergétiques fournis par thermogénèse. Le graphique est une moyenne annuelle !! Métabolisme de base est bas: le pingouin bouge beaucoup Thermorégulation lorsque le pingouin ne bouge pas; mais beaucoup dactivité (le pingouin bouge), donc production de chaleur par ses mouvements (donc faible métabolisme de base)

9 Question d) Due à son rapport surface / volume qui est très important La souris est très sensible à son environnement et donc à tous les phénomènes tels que: jour / nuit, saisons,.. Ainsi, la souris doit être capable dajuster à chaque instant sa production de chaleur par thermogénèse pour garder sa température corporelle adéquate face aux conditions de son environnent. Doù la très grande consommation dénergie pour la régulation de la température.

10 Question e) La répartition des sources dutilisation énergétique, et en particulier limportante proportion fournie par le métabolisme de base, ne signifie en rien que cela soit suffisant pour la couleuvre afin de réguler sa température corporelle comme en endotherme. Elle peut modifier son activité pour produire de la chaleur. Cependant, afin de gagner en température par une augmentation dactivité, la couleuvre risque rapidement de sépuiser ne pouvant pas réguler sa température grâce à un métabolisme thermogénique basé sur lactivité. La couleuvre devra retrouver sa température de consigne grâce à un gain de température pris de son milieu environnant La couleuvre, contrairement à lhumain, tolère des fluctuations de température plus importantes, ce qui est le cas en général pour les ectothermes. Elle peut modifié son activité pour produire de la chaleur, mais elle ne peut pas en produire directement (découplage).

11 Question 2

12 Question a) Il peut ainsi épargner des réserves énergétiques en consommant moins à basse température lui permettant ainsi de passer lhiver quand ses ressources alimentaires sont quasi inexistantes.

13 Question b) Le phénomène de réveil est déclenché probablement par différents senseurs internes à lorganisme de ces animaux. On pense que le pH, laccumulation de CO2, de toxines, déclenchent la sécrétion de facteurs stimulant le réveil et lactivation de la thermogénèse à plein régime. Il se réveillera plus souvent en fin de période dhibernation car il a pratiquement épuisé ses réserves sous formes de graisse. Il doit alors mander de lherbe sèche qu'il a accumulé dans son terrier en automne. Celle-ci servait aussi disolant au froid durant la période très rude du début de lhiver. A la fin de lhiver, lanimal peut puiser dans cette réserve pour salimenter de produire de la chaleur.

14 Question c) Un senseur de température interne sont la valeur de consigne serait proche de 0°C qui déclencherait le réveil de lanimal.

15 Question d) Intégration de lair sous la courbe des pics mesurés

16 Question e) Car il y a une thermogenèse résiduelle ainsi quun métabolisme de base minimal qui persistent.

17 Question f) Les animaux pourraient fabriquer de lantigel. En effet, cest le cas chez certain insectes qui produisent de façon anaérobique du glycérol qui prévient la formation de nucléation de cristaux de glace. Lautre façon aussi utilisée est une diminution importante du niveau dhydratation des tissus. Certain insectes peuvent en effet se déshydrater complément.

18 Question g) La préservation dorganes pour la transplantation.


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