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AccueilArticlesSeconde - Biologie  Métabolisme cellulaire et environnement
Seconde - Biologie
  Métabolisme cellulaire et environnement - TP/TD

Posté le 16 juin 2010 à 18:29 par FB  -  Info Auteur

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Une fiche d'activité de type "Activité en tâches complexes" dont l'objectif général est d'illustrer l'influence environnementale sur le métabolisme cellulaire. Toutefois, pour changer un peu et diversifier les méthodes, ce sont ici les premières étapes de la démarche expérimentale qui sont mises en avant : "problématisation", hypothèse et conception de protocole... N'oubliez pas de faire injecter une quantité de glucose minimale pour éviter l'effet Crabtree.

Cette fiche est au format OpenTBi... Si vous l'imprimez, pensez à ne pas laisser sur la même page les "Aides à la réalisation". (dernière sous-partie)



Situation initiale - Problématique

Saccharomyces cerevisiae est un micro-organisme, également appelé "levure de boulanger". Ce ferment est utilisé dans des domaines industriels très divers (boulangerie, brasserie, viticulture, biocarburants, etc) où il assure des transformations chimiques par fermentation... Mais dans certaines conditions, Saccharomyces réalise son métabolisme par la voie de la respiration cellulaire !

PROBLÉMATIQUE : ... ?

 

Consignes de travail élève

[ Durée de l'activité :  1 heure ]

Saccharomyces peut produire l'énergie nécessaire à sa survie et à sa reproduction de deux façons différentes : la respiration cellulaire (voie aérobie) et la fermentation alcoolique (voie anaérobie). Dans cette activité, après avoir formulé vous-même la problématique suggérée par la section "Situation-Problème", vous devrez concevoir et mener à bien un protocole expérimental mettant en évidence l'utilisation de ces deux mécanismes métaboliques en fonction d'un paramètre environnemental : la présence de dioxygène dans le milieu.

 

NOTE : La partie expérimentale ne sera effectuée qu'après validation par le professeur du protocole proposé !

 

Compétences - Capacités Domaines
Pratiquer une démarche scientifique. (observer, questionner,formuler une hypothèse, expérimenter, raisonner avec rigueur, modéliser)
Concevoir une expérimentation.
Manipuler et expérimenter.
Illustrer l'influence de l'environnement sur le métabolisme.
s'Informer
aliser
Raisonner
Communiquer
Être Autonome
Être Responsable

 

Documents et données

Bilan de la respiration : C6H12O6 (glucose) + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + énergie utilisable

Bilan de la fermentation alcoolique : C6H12O6 (glucose) → 2CO2 + 2CH3CH2OH (éthanol) + énergie utilisable

Côté matériel, vous disposez de :

1 - une chaîne d'ExAO (Expérimentation Assistée par Ordinateur) avec enceinte de réaction hermétique et diverses sondes mesurant les teneurs en O2, CO2 et éthanol.
2 - des levures (Saccharomyces cerevisiae) en suspension dans l'eau
3 - une solution de glucose concentrée

 

Évaluation

Vous avez mené à bien la tâche demandée si :

  • la problématique a été correctement dégagée (avant mise en commun)
  • vous avez formulé une hypothèse en rapport avec la problématique
  • votre protocole permet bien de tester votre hypothèse
  • vous avez conclu sur la comparaison entre résultats attendus (théoriques) et expérimentaux

 

Aides à la réalisation

Aide 1 : PROBLÉMATIQUE : Les conditions de milieu (teneur en O2) peuvent-elles modifier le fonctionnement métabolique des levures ?

 Aide 2 : Si les deux mécanismes dégagent du CO2, la comparaison des deux bilans réactionnels montre que la respiration est la seule à se traduire par une consommation de dioxygène. (tandis que la fermentation est le seul processus à produire de l'éthanol)


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2 commentaires


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par clopez   -   le 10 novembre 2010 à 17:01

On pourrait rajouter un "bulleur" pour oxygéner le milieu dans la liste du matériel fourni et aider les élèves en leur proposant de présenter leur protocole sous forme de tableau. Sinon cette activité est vraiment intéressante, je vais la tester avec les élèves. merci !



par FB   -   le 13 novembre 2010 à 12:50

Les articles proposés sont bien sûr amendables, modifiables et même discutables (commentaires ou forum) ... C'est justement le principe même du site ! (dans la limite de la licence CC, dans le respect des auteurs)

Comme, pour une fois, le nœud de l'activité est de faire construire le protocole, j'ai plutôt pris le parti de n'indiquer que le minimum de matériel pour justement laisser "butter" les élèves sur des obstacles a priori simples comme "tu veux ajouter de l'oxygène, oui, mais comment tu fais ?.." (Mais n'ayant pas encore testé ce TP... il est bien possible que la deuxième version sera plus fournie ! ;-))

Merci pour ce commentaire !!


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