1. Plan du cours

Mise à jour en cours au fur et à mesure des séances réalisées en classe

I. Les végétaux chlorophylliens, producteurs primaires

A. Des rappels

a) Les chaînes alimentaires

b) La production primaire

• La production primaire est limitée par des nombreux facteurs dont le manque de sels minéraux indispensables à la synthèse des lipides, des protides et protéines (CHONSP - K - Na - Ca -…) à partir des glucides (CHO).

c) Le cycle du carbone et transferts d'énergie et d'après Zaher Massoud (extraits de Terre vivante).

d) Schéma de l'organisation d'un végétal (ex. le pied de pomme de terre). Version en couleur

B. La production de matières organiques par les végétaux chlorophylliens
Séance TP.2
Quelques schémas expérimentaux accompagnés d'un bilan

1. Mise en évidence expérimentale de l’utilisation de CO₂ et de la production de matières organiques

2. Mise en évidence expérimentale du rejet de dioxygène

2. Mise en évidence des radiations lumineuses utilisées pour la photosynthèse

C. La feuille, siège de la photosynthèse - Observation de coupes
Séances de TP.1 et 3

1. La cellule végétale

• Observation microscopique des cellules d'une feuille d'Elodée.

2. L’épiderme et les stomates

• Observation microscopique des cellules d'un épiderme de feuille de Poireau

3. Le parenchyme

• Réalisation d'une coupe transversale de feuille et observation au microscope
• Observation de coupes transversales du commerce pour mettre en évidence les parenchymes et la circulation des gaz entre les stomates et le parenchyme chlorophyllien.

4. Les chloroplastes

• Observation des mouvements de cyclose dans les cellules d'une feuille d'Elodée (nécessité d'une énergie).

II. Du Carbone minéral aux composants organiques du vivant

A. Les chloroplastes observés au MEB
Séance de TP 1

• Images de microscopie électronique interprétées

B. La chlorophylle
Séance de TP.1.

1. Extraction

2. Séparation par chromatographie
Ci-contre deux chromatographies obtenues en TP pour une feuille rouge et une feuille verte (2010). Cliquer sur l'image pour l'agrandir.

3. Les spectres d’absorption

4. Expérimentation :

Efficacité photosynthétique des différentes radiations du spectre - ExAO - Mesure du dégagement de dioxygène en fonction des radiations lumineuses émises par une source lumineuse filtrée (lumière filtrée bleue, puis verte et enfin rouge) en intercalant une période obscure.

Présence indispensable d'un accepteur d'électron - ExAO - Mesure

C. Les deux phases de la photosynthèse
Séance Bilan

1. La première phase : une phase photochimique

• Expérience de Hill (ExAO en mesurant le dégagement de dioxygène)
• Réaction de Molisch pour mettre en évidence la production d'électrons au niveau des chloroplastes des cellules de feuille d'Elodée.

2. La deuxième phase : phase obscure d’incorporation du CO₂

3. Bilan : interprétation du processus de la photosynthèse à l'échelle du chloroplaste
Schéma bilan en version noir et blanc

4. Schéma des échanges photosynthétiques et du devenir des produits synthétisés à l'échelle de la plante

D. Le devenir des produits de la photosynthèse
Séance TP

1. La sève élaborée

• Mise en évidence des sucres contenus dans la sève élaborée et les fruits par chromatographie des sucres sur gel de silice.

2. Les réserves

• Observations microscopiques colorées d’organes de réserve (pulpe de banane, tubercule de pomme de terre)
• Mise en évidence de sucres réducteurs dans les écailles d'un bulbe d'oignon (réactif : la liqueur de Fehling chaude)
• Mise en évidence de protides dans les cotylédons de la graine de fève (réactif du biuret)

3. Bilan

III. L’ATP, intermédiaire métabolique

A. La vie cellulaire nécessite une dépense d’énergie

B. Un exemple : le fonctionnement des fibres musculaires

1. Structure des myofibrille

• Fiche complémentaire
  • Anatomie d'une fibre musculaire squelettique

2. La contraction musculaire est le résultat d’interactions moléculaires

• Fiche complémentaire
  • Modèle de contraction musculaire par glissement de filaments

3. L’ATP est un intermédiaire métabolique pour la contraction musculaire

IV. Respiration et fermentation sont des sources d’ATP

A. Étude expérimentale de la respiration et de fermentation chez les levures
Manipulation expérimentale - observation microscopique

B. La respiration des mitochondries 1. Les mitochondies Fiche complémentaire Ultrastructure d'une mitochondrie 2. Les mitochondries sont le siège de la respiration C. Les étapes de la respiration cellulaire Interprétation des 3 étapes de la respiration cellulaire (en savoir plus) Schéma muet Schéma complet en couleur à imprimer au format pdf Cours Mitochondries et ATP

D. La fermentation

E. Bilan de la convertion d'énergie (schémas ci-dessus et ci-dessous)

V. Bilan du fonctionnement cellulaire

• Un organigramme bilan
• Le renouvellement cellulaire
• Organisation fonctionnelle de la cellule
• La synthèse des protéines - Complément (rappel de la classe de 1^ère S)
• The Inner Life of the Cell - Résumé en français illustré
  • Permet de mieux comprendre le cours de 1ère S et de TS.
  • Visionner la vidéo sur le site du Howard Hughes Medical Institute qui propose 3 versions en fonction de la qualité de votre connexion.à l’adresse : http://multimedia.mcb.harvard.edu/media.html
• L'ultrastructure d'une cellule animale (rappel de la classe de 1^ère S)
• Cellule procaryote et cellule eucaryote
• Chez une plante verte les cellules au fonctionnement autotrophe côtoient les cellules au fonctionnement hétérotrophe
  Schéma