Introduction : Si La photosynthèse est à l’origine de la fabrication d’une molécule de base pour tous les êtres vivants, le sucre, ce dernier est utilisé par la totalité des êtres vivants pour l’utiliser à la fois pour construire leurs molécules, mais aussi pour réaliser un autre métabolisme essentiel : la respiration cellulaire ou la fermentation.
Problème : Comment peut-on mettre en évidence le métabolisme d’organismes hétérotrophes ?
Objectifs de la séance :
- de connaissances : Compréhension du métabolisme cellulaire des levures ;
- de méthode : Utilisation du microscope et de l’ExAO.
I- l’utilisation directe du glucose
Pour étudier les échanges gazeux réalisés lors de la respiration cellulaire, on dispose d’une suspension de levures (10 g/l) réalisée dans de l’eau du robinet à jeun.
Un dispositif ExAO permet d’effectuer les mesures réalisées par des capteurs de CO2, d’O2 et d’étahanol et de visualiser les échanges.
PROTOCOLE :
1) Préparer le bioréacteur et la seringue de glucose :
- placer les levures dans la cuve du bioréacteur
- remplir la totalité du bioréacteur
- fermer l’enceinte avec le couvercle où sont placées les sondes à O2 et CO2 (à gauche et à droite) et éthanol au centre.
- Prendre le soin de refermer les autres ouvertures s’il en reste avec les bouchons
- La seringue est placée prête à l’emploi.
2) Ouvrir le logiciel :
« démarrer » / « rechercher » / « Latis Bio »
3) Paramétrer l’acquisition :
- Double cliquer sur la fenêtre ouverte au milieu puis « choix du fonctionnement », cocher « O2 dissous » ok, puis « CO2 » ok, puis « ethanol » ok.
- Durée d’acquisition : 30 minutes
4) Lancer l’acquisition :
- Lancer l’enregistrement des mesures en cliquant sur « exécuter » puis « acquisition des données ».
- A 1 minute injectez le glucose à 1Mol/L
- Laisser l’expérience se poursuivre.
- Clic droit puis « calibrage ».
- Uniquement quand l’acquisition est terminée : Clic droit puis « créer commentaire » pour titrer et légender votre graphique.
Changez les couleurs de vos courbes : Rouge oxygène, Bleu CO2 et violet Ethanol
![](https://vieterre.fr/wp-content/uploads/2018/07/tel.png)
Appeler votre professeur.
Imprimer les courbes obtenues. Puis remettez en état votre poste de travail.
![](https://vieterre.fr/wp-content/uploads/2017/08/pdf.jpeg)
Questions :
1) Analysez les variations des concentrations en CO2, O2 et éthanol dans le milieu de suspension des levures.
2) Interprétez ces variations en terme d’échanges entre les cellules et leur environnement.
![](https://vieterre.fr/wp-content/uploads/2020/07/Capture-d’écran-2020-07-10-à-07.33.52-1024x377.png)
3) Formulez des hypothèses quant au devenir de l’élément carbone contenu dans le glucose (C6H12O6).
4) D’après le document 2, quelle hypothèse pouvez vous faire quant à la réalisation de la respiration en sachant que la levure (a) réalise la respiration et la fermentation, alors que la levure (b) ne réalise que la fermentation ?
Doc. 3 : Comparaison respiration cellulaire et fermentation
![](https://vieterre.fr/wp-content/uploads/2018/07/levures2.png)
- Que vous apporte le document 3 ?
- Proposez une équation bilan de la respiration cellulaire et de la fermentation alcoolique (séparément) en sachant que le glucose a pour formule C6H12O6 et l’éthanol C2H6O. Vous préciserez sur les flèches où se déroulent ces équations.