Cours Stage - La nutrition des cellules

Exercice - Molécules consommées et rejetées par les cellules

L'énoncé

Voici un schéma bilan sur la nutrition des cellules végétales et animales. L'exercice consiste, à l'aide des questions-guides qui suivent, à le compléter pour vérifier que les notions étudiées ont bien été comprises.

 

Schéma bilan : molécules consommées et rejetées par les cellules animales et végétales

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Question 1

Identifier, dans leur représentation simplifiée, laquelle des cellules est la cellule animale, laquelle est la cellule végétale. Reconnaître les éléments communs aux deux cellules, ceux qui les différencient. 

La cellule de gauche est la cellule animale. La cellule de droite est la cellule végétale, que l'on reconnaît notamment à sa paroi (représentée en vert foncé), sa vacuole (représentée en bleu). 

On reconnaît les éléments communs aux deux cellules : noyau (représenté en violet, contenant l'information génétique), organites (en rouge, vert, rose...), membrane plasmique (représentée en noir), cytoplasme (en jaune orangé). 

Se rappeler des éléments particuliers qui caractérisent une cellule végétale : l'une des deux cellules représentées ici en présente-t-elle ? 


Même si le schéma n'est pas encore complété, il est possible de deviner les réactions représentées ayant lieu au sein de chaque cellule. Laquelle est spécifique des cellules végétales vertes ? Cela permet d'identifier les cellules.

Question 2

A l'aide des flèches, créer une légende pour les apports : nature des molécules concernées, exemple associé vu en cours. Il est ensuite possible de compléter le schéma, puis la légende des exports. 

Légende des apports : Molécules organiques, exemple : glucose. 

Molécules minérales, exemple : O2 ; CO2

 

Légende des exports : Molécules organiques, exemple : glucose, urée. 

Molécules minérales, exemple : O2 ; CO2 ; H2O. 

Observer le schéma. Cellules végétale et animale ont été identifiées. Se remémorer les réactions métaboliques typiques de l'une et l'autre vues en cours et les réactifs impliqués. 

Question 3

Le schéma est maintenant complété. Il s'agit maintenant de vérifier qu'il est bien compris.

Comment s'appelle la réaction représentée dans la cellule animale ? Dans la cellule végétale ? Quels sont les devenirs des produits que ces réactions génèrent ? D'autres réactions se produisent-elles dans ces cellules ? 

La réaction représentée dans la cellule animale est la respiration, qui génère du dioxyde de carbone et de l'eau à partir de dioxygène et de matière organique (ex : glucose), dont elle exploite l'énergie chimique. Le dioxyde de carbone est rejeté à l'échelle de l'organisme par les poumons. L'eau est réutilisée par la cellule. D'autres réactions ont lieu dans cette cellule : elles génèrent de l'énergie (dégagée par exemple sous forme de chaleur), des molécules organiques (ex : urée). Elles ne sont pas représentées sur le schéma. 

La réaction représentée dans la cellule végétale verte est la photosynthèse, qui génère de la matière organique (glucose) et du dioxygène à partir de dioxyde de carbone, d'eau et d'énergie lumineuse. Grâce à la lumière, cette cellule peut produire de la matière organique à partir de matière minérale uniquement. 

Le glucose produit est soit stocké (sous forme d'amidon par exemple, représenté par un ovale rose dans le schéma), ou exporté vers d'autres organes (ex : fruit). La cellule végétale effectue d'autres réactions, non représentées ici. 

Se remémorer le cours. Quelles sont les réactions qui ont été étudiées ? Les réactifs et produits complétés précédemment permettent de les retrouver. Observer la cellule végétale : que peut représenter l'ovale rose vers lequel pointe la flèche rose ? 

 


L'urée évoquée dans la légende des exports n'est pas représentée sur le schéma : qu'est-ce que cela peut signifier quant à l'existence ou non d'autres réactions biochimiques - non représentées - au sein des cellules représentées ?