Sciences de la vie et de la Terre

DIVERSITÉ ET COMPLÉMENTARITÉ DES MÉTABOLISMES - Accompagnement du programme de Terminale S 2002 Spécialité Thème 3

01 / 09 / 2005 | Sacha Touille
 

Date : Mai 2002

AUTEUR :
Jean-Pierre LEVISTRE
IA-IPR


Niveau concerné :

Lycée
Type
Accompagnement nouveau programme

<p
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<p
align="CENTER">TERMINALE S

SPéCIALITé THèME 3

DIVERSITÉ
ET COMPLÉMENTARITÉ DES MÉTABOLISMES
(10 semaines)

 

Les acquis et les constats

Acquis

  • Autotrophie / Hétérotrophie (classe de seconde)

Constats :

  • Chloroplastes et Mitochondries absents du programme commun

 

En spécialité

approfondissement
du cycle du Carbone vu en 2nde

(nombreuses manipulations et expériences)

On ira
de l’écosystème ……

  • Avec ses diverses composantes (Producteurs I, II…)
  • « voisin de l’équilibre »
  • avec l’action de l’homme qui perturbe cet équilibre provisoirement


à l’organisme puis à la cellule……

  • pour une meilleure compréhension des phénomènes à l’origine de la synthèse des constituants moléculaires des cellules

compléter
le bilan structural et fonctionnel de la cellule

aborder
l’origine d’organites tels que mitochondries et chloroplastes

Remarques
 :

  • le flux d’énergie n ‘est plus le fil conducteur…
  • « abandon » des gradients d’électrons et de protons
  • on « s’appuie » sur les réactions d’oxydo-réduction
  • la Biologie est en conformité avec les lois de la Physique et de la Chimie….(mise au point à paraître !)
  • l’ATP est un intermédiaire métabolique
Du Carbone minéral aux composants du vivant : la photo-autotrophie pour le carbone

Constat :

  • Carbone à l’état oxydé dans l’atmosphère/à l’état réduit dans la matière constitutive des êtres vivants

Points
à développer :

  • Relations structures/fonctions
    (Feuille-parenchyme-stomates-Chloroplastes-Thylakoides-stroma)
  • Absorption de la lumière par le végétal chlorophyllien (pigments)
  • Utilisation de l’énergie lumineuse absorbée
  • Le rôle de la chlorophylle
  • La conversion de l’énergie lumineuse en 2 étapes :
    • un ensemble de réactions d’oxydo-réductions ou phase de conversion
      (phase photochimique/ « claire »)
      dans les thylakoides avec oxydation de l’eau, la production d’02, et de composés intermédiaires RH2 (coenzymes réduits) et ATP
     
    • la synthèse de matières organiques ou phase d’assimilation
      (« phase sombre »)
      dans le stroma avec incorporation et réduction du CO2 pour la synthèse de glucides. Cela nécessite un accepteur de CO2(C5P2), de l’ATP et des composés réduits RH2 pour former des C3P.
      + notion de cycle (Calvin)
     
    • équation bilan des transformations (entrée du C02 oxydé et de l’énergie solaire dans la biosphère)

     

  • Le devenir des composés glucidiques formés
  • SCHEMA-BILAN avec entrées et sorties (Plante/racines, tiges, feuilles)
 
L’ATP, molécule indispensable à la vie cellulaire

Constat :

  • Toutes les activités (exemples : métabolismes - mouvement/contraction) des cellules animales et végétales consomment des intermédiaires métaboliques, en particulier de l’ATP.
  • L’ATP n’est pas stocké, mais régénéré aussi vite qu’il est détruit.

Points
à développer :

  • Toute cellule régénère son ATP en oxydant des molécules organiques par des processus respiratoire ou fermentaire.
  • La respiration cellulaire = réactions chimiques catalysées par des enzymes.
    La MO est minéralisée sous forme de CO2 suivant 3 étapes  :
    • l’oxydation du glucose en pyruvate avec production de composés réduits R’H (dans le hyaloplasme).
      Bilan = 2 ATP par glucose oxydé
    • série de décarboxylations oxydatives (dans la matrice des mitochondries)
      Bilan = production de composés réduits, synthèse de 2 ATP + 6CO2
    oxydation par l’O2 des composés réduits couplée par la production importante d’ATP (32)
  • La fermentation (alcoolique) = oxydation incomplète avec production d’un déchet organique (bilan énergétique et intérêt)




 

 

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