Mon résumé est du cours de consommation de la matières organiques et flux d'énergie, d'une manière la plus simple et la plus détaillée avec des exemples et documents, mon résumé aide les étudiants du 2eme année baccalauréat à obtenir des meilleurs notes en examen final.Bon chance
BIOF. Science PC / SVT U1 /CONSOMMATION DE LA MATIERE ORGANIQUE ET FLUX D’ENERGIE
Table de matière
I. Mise en évidence des voies métaboliques responsables de la libération de l’énergie emmagasinée dans la matière
organique au niveau de la cellule. ........................................................................................................................................ 2
A. Rappels. ................................................................................................................................................................... 2
B. Analyse de quelques données expérimentales ......................................................................................................... 3
C. Conclusion ............................................................................................................................................................... 5
II. Étude de la glycolyse ................................................................................................................................................... 5
A. Quelques données sur les couples NAD+/NADH, H+ et FAD+/FADH2 (doc.4) ...................................................... 6
B. Les étapes de la glycolyse (doc.5) ........................................................................................................................... 6
C. Bilan de la glycolyse ................................................................................................................................................ 6
III. Étude de la respiration cellulaire ............................................................................................................................. 7
A. Mise en évidence du rôle et de la structure de la mitochondrie ............................................................................... 7
1. Mise en évidence du rôle de la mitochondrie ................................................................................................................. 7
2. Ultrastructure de la mitochondrie (doc.7) ................................................................................................................. 8
B. Les oxydations respiratoires .................................................................................................................................. 10
1. Quel est le devenir de l’acide pyruvique ? ................................................................................................................... 10
1.1. Mise en évidence de la dégradation complète de l’acide pyruvique dans la matrice ................................................... 10
1.2. Les étapes de la dégradation de l’acide pyruvique dans la matrice (doc.9) ............................................................... 11
1.2.1. Formation de l’Acétyl-coenzyme A.................................................................................................... 11
1.2.2. Cycle de Krebs .................................................................................................................................... 11
1.2.3. Bilan de la décomposition de l’acide pyruvique dans la matrice ........................................................ 11
2. La chaine respiratoire : réduction d’O2 et phosphorylation oxydative ............................................................................ 12
2.1. Mise en évidence du rôle de la chaine respiratoire ............................................................................................... 12
2.2. Mise en évidence du rôle des sphères pédonculées ................................................................................................ 13
2.3. Conclusion : mécanisme de la réduction d’O2 et la phosphorylation oxydative (doc.12) .......................................... 15
C. Le bilan énergétique de la respiration cellulaire .................................................................................................... 16
D. Conclusion sur la respiration cellulaire.................................................................................................................. 16
IV. La fermentation. ..................................................................................................................................................... 17
A. Étude de quelques exemples. ................................................................................................................................. 17
1. La fermentation alcoolique. ..................................................................................................................................... 17
1.1. Mise en évidence de la fermentation alcoolique. .................................................................................................. 17
1.2. Les étapes de la fermentation alcoolique (doc.14) ............................................................................................. 17
1.3. Quelques caractéristiques de la fermentation alcoolique ....................................................................................... 17
2. La fermentation lactique ........................................................................................................................................ 17
2.1. Mise en évidence de la fermentation lactique ..................................................................................................... 17
2.2. Les étapes de la fermentation lactique. (doc.16) ............................................................................................... 18
2.3. Quelques caractéristiques de la fermentation alcoolique ....................................................................................... 18
B. Définition de la fermentation ................................................................................................................................. 19
V. Le rendement énergétique de la respiration et de la fermentation ............................................................................. 19
Prof. Monssif el Kaoune Chap1: Libération de l’énergie emmagasinée dans la matière organique. 1
,BIOF. Science PC / SVT U1 /CONSOMMATION DE LA MATIERE ORGANIQUE ET FLUX D’ENERGIE
Toutes les cellules vivantes ont besoin d’énergie pour assurer leurs activités. Les nutriments
organiques ou métabolites sont des molécules qui représentent un stock d’énergie chimique
potentielle et leur dégradation plus ou moins complète par la cellule libère l’énergie
nécessaire à la synthèse d’ATP.
Quelles sont les modalités de conversion de l’énergie potentielle contenue dans les
métabolites en énergie utilisables par les cellules ?
Quelles sont les structures cellulaires impliquées dans les mécanismes qui assurent la
conversion de cette énergie ?
I. Mise en évidence des voies métaboliques responsables de la libération de l’énergie
emmagasinée dans la matière organique au niveau de la cellule.
A. Rappels.
Rappels sur la cellule. (doc 1)
Document 1:
Tous les organismes sont composés de cellules, en effet la cellule est l’unité structurale fondamentale de tous les êtres
vivants. Une cellule est constituée d’un cytoplasme limité par une membrane appelée membrane cytoplasmique. Dans le
cytoplasme on trouve généralement un noyau et d’autres constituants de la cellule appelés organites cellulaires (comme la
mitochondrie, le réticulum, l’appareil de Golgi…).
La figure suivante représente la structure d’une cellule végétale et celle d’une cellule animale.
1 : mitochondrie
2 : paroi cellulosique
3 : vacuole
4 : réticulum endoplasmique
5 : membrane cytoplasmique
6 : chloroplaste
7 : appareil de Golgi
8 : noyau
9 : ribosomes
10 : cytoplasme
Bilan analytique.
Les cellules animales et végétales réalisent des fonctions et des activités qui nécessitent une dépense
d’énergie (activité mécanique, transport actif, synthèses cellulaires…). Pour obtenir cette énergie, les
cellules consomment des substances organiques (comme les glucides), elles réalisent des réactions qui
permettent la libération de l’énergie chimique emmagasinée dans les substances consommées, puis la
conversion de cette énergie libérée en ATP qui constitue la forme énergétique utilisable par les cellules.
Rappels sur l’ATP. (doc 2)
Prof. Monssif el Kaoune Chap1: Libération de l’énergie emmagasinée dans la matière organique. 2
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Document 2:
L’ATP (Adénosine triphosphate) est une molécule universelle riche en énergie (elle a été mise en évidence dans toutes les
cellules animales, végétales et bactériennes).
L’ATP est formée d’une molécule d’adénosine liée à trois groupements phosphates (figure 1). La molécule d’adénosine est
composée d’un pentose (le ribose) et d’une base organique azotée (l’adénine).
Deux réactions chimiques réversibles caractérisent l’ATP (figure 2):
La synthèse de l’ATP par phosphorylation de l’ADP (Adénosine diphosphate). Il s’agit d’une réaction catalysée par
l’enzyme ATPsynthase, et qui nécessite un apport important d’énergie qui sera stockée dans la molécule d’ATP.
L’hydrolyse de l’ATP : cette réaction catalysée par l’enzyme ATPase libère l’énergie chimique stockée dans la
molécule d’ATP. L’énergie libérée devient disponible pour les réactions consommatrices d’énergie.
Quelques questions
Quelles sont les réactions responsables de la libération de l’énergie emmagasinée dans les substances
organiques ?
Comment se fait la conversion de l’énergie libérée en ATP ?
Comment l’énergie de l’ATP est utilisée dans les activités cellulaires qui nécessitent une dépense
énergétique ?
B. Analyse de quelques données expérimentales
Exercice (doc. 3)
Éléments de correction
1.
Avant l’injection de glucose, la concentration en O2 reste presque constante dans la valeur 210 µmol/l
et celle du CO2 dans la valeur 50 µmol/l.
Après l’injection de glucose, la concentration en O2 diminue jusqu’à la valeur de 75 µmol/l, alors que
celle du CO2 augmente et atteint la valeur 210 µmol/l.
Constatation : en présence de glucose, les cellules de la levure consomment O2 et rejettent CO2.
2.
La diminution de la quantité du glucose est due à une consommation de ce sucre par les cellules de la
levure.
L’augmentation de la température du milieu s’explique par une libération d’énergie sous forme de
chaleur.
L’augmentation de la masse de la levure est due à une multiplication des cellules de cette levure. Ces
cellules ont pu obtenir l’énergie nécessaire à leur développement.
Les cellules de la levure ont libéré de l’eau, c’est ce qui explique qu’à la fin de l’expérience, il y a plus
d’eau produite que d’eau consommée.
Prof. Monssif el Kaoune Chap1: Libération de l’énergie emmagasinée dans la matière organique. 3
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