La nature du vivant, constitution chimique des êtres vivants

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1 Thème : La Terre dans l Univers, la vie et l évolution du vivant : une planète habitée. La nature du vivant, constitution chimique des êtres vivants 1- On cherche à déterminer les caractéristiques des éléments du monde vivants par rapport aux éléments du monde inerte (le monde minéral). Répondre aux questions de la page 38 du guide d exploitation du livre édition Nathan 2nde. Aide pour réussir aux questions 3 et 5: Calculer la masse d eau des aliments Vous détaillerez vos calculs de pourcentage pour la question 3 et 5. Vous pourrez utiliser un logiciel tableur et sa fiche technique pour construire les histogrammes en bâtonnets (ou histogramme) pour la question 3 et les diagrammes circulaires (ou diagramme en secteurs ou camembert) pour la question 5.

2 2- Nous venons de préciser les constituants de la matière vivante. Elle se caractérise par une richesse en eau et matière carbonée. Cette matière carbonée est un mélange de molécules organiques nécessaires à la construction et au fonctionnement cellulaire. Mettre en évidence les différentes molécules organiques du vivant (glucides, lipides, protides) Mise en évidence des glucides 1) utilisation du réactif Lugol: Couper un morceau de pomme de terre, verser une goutte d eau iodée (ou Lugol) sur l une des deux moitiés et observer la coloration obtenue. Faire de même pour les autres aliments si vous avez le temps. Observer les résultats et utiliser les informations du tableau 1 pour conclure sur la nature du constituant mis en évidence. 2) utilisation de la Liqueur de Fehling: Mettre quelques gouttes de jus de pomme dans un tube à essai avec quelques gouttes de Liqueur de Fehling. Faire chauffer avec la plaque électrique en tenant le tube avec une pince en bois et en respectant les consignes de sécurité. S il y a ébullition, retirer rapidement le tube de la chaleur pour éviter les projections. Observer les résultats et utiliser les informations du tableau 1 pour conclure sur la nature du constituant mis en évidence. Faire de même pour les autres aliments si vous avez le temps. Mise en évidence des lipides Déposer une goutte d eau sur le papier filtre puis sur une autre partie du papier filtre Frotter énergiquement un morceau de noix sur le papier filtre et Faire de même avec la graine de haricot et un morceau de pommede-terre. Tout de suite après, entourer chaque tâche au crayon à papier et laisser sécher. Indiquer le dépôt réalisé. Observer le devenir de chaque tâche et ses propriétés par rapport à la lumière (opaque ou translucide) après l avoir fait sécher Conclure sur la nature du constituant mis en évidence à l aide du tableau 1. Mise en évidence des protides Broyer dans le mortier deux graines de haricot préalablement réhydratées, dans 5 ml d eau environ. Filtrer le broyat à l aide d un entonnoir + une gaze pour récupérer le filtrat dans un tube à essai. Ajouter quelques gouttes de solution du Biuret au filtrat. C est le test du biuret. Faire de même pour les autres aliments si vous avez le temps. Observer les résultats et utiliser les informations du tableau 1 pour conclure sur la nature du constituant mis en évidence.

3 Tableau 1 Test d identification des constituants des aliments Tests positifs Molécules chimiques mises en évidence Biuret (soude + sulfate de cuivre) Coloration violette Protides (dont protéines) Eau iodée Coloration bleue très sombre Glucides complexes (ex : amidon, glycogène) Bandelettes Glucotest Voir boîte pour comparaison Glucose (glucide simple) Liqueur de Fehling Papier filtre Coloration rouge brique après chauffage Tâche translucide (translucide : se dit d'un corps transmettant la lumière de manière diffuse et au travers duquel les objets apparaissent flous.) Sucres réducteurs (exemple glucose) Lipides BILAN : Dans un tableau récapitulatif, indiquez les constituants des différents aliments testés Exemple de tableau possible : Aliment testé Réactif utilisé résultat conclusion Aliments 1

4 3- Il existe 3 grandes familles de molécules organiques: Les protéines, les glucides et les lipides. Découvrir la structure des principales molécules organiques de la cellule. Utilisation du logiciel Rastop Aide supplémentaire :

5 Glucides Molécule étudiée : Glucose, sucre simple (monomère) Afficher la molécule glucose.pdb avec Rastop (Aide voir Doc 1 p.46 et fiche technique) Nommer les différents atomes Ecrire la formule chimique du glucose Taille d une molécule de glucose Molécule étudiée : glycogène, sucre complexe (polymère) Afficher la molécule glycogene.pdb avec Rastop (Aide voir Doc 1 p.46 et fiche technique) Décrire la structure Schéma d une molécule de glycogène Localisation cellulaire Lipides Molécule étudiée : Acide palmitique Afficher la molécule acide palmitique.pdb avec Rastop (Aide voir Doc 1 p.46 et fiche technique) Nommer les différents atomes Taille d une molécule Décrire la structure de l acide palmitique Localisation cellulaire (p.46/47)

6 Protides Molécule étudiée : acide aminé, (monomère) (glycine et cystéine) Afficher les molécules glycine.pdb et cystéine.pdb avec Rastop (Aide voir Doc 1 p.46 et fiche technique) Nommer les différents atomes Taille d un acide aminé (aa) Nombre d aa différents Molécule étudiée : Protéine, polymère exemple glucagon ou insuline Afficher la molécule insuline.pdb avec Rastop (Aide voir Doc 1 p.46 et fiche technique) Décrire la structure de la protéine Schéma d une protéine Localisation (p.46/47) cellulaire Réactif spécifique des protéines (p.44/45) A l aide des données précédemment obtenues, dégager les caractéristiques essentielles de la matière organique?

7 Corrigé Amidon Lipide Protéines Pomme-de-terre Oui Non Noix Non Oui Haricot Non Non Oui Utilisation du logiciel Rastop Glucides Molécule étudiée : Glucose, sucre simple (monomère) Afficher la molécule glucose.pdb avec Rastop (Aide voir Doc 1 p.46) C, H, O Nommer les différents atomes Ecrire la formule chimique du glucose Taille d une molécule de glucose C 6 H 12 O 6 0,7 nm de long Molécule étudiée : Amidon, sucre complexe (polymère) Afficher la molécule amylopectine.pdb avec Rastop (Aide voir Doc 1 p.46) Grosse molécule (macromolécule) constituée d une Décrire la structure succession de molécules de glucose accrochées de l amidon Schéma d une molécule d amidon Localisation (p.44/45) cellulaire Réactif spécifique de l amidon Amidon, forme de réserve dans le cytoplasme des cellules de pomme de terre Eau iodée devient violette en présence d amidon Lipides

8 Molécule étudiée : Acide palmitique Afficher la molécule acide palmitique.pdb avec Rastop (Aide voir Doc 1 p.46) C, H, O Nommer les différents atomes 2,1 nm de long Taille d une molécule Molécule constituée d un squelette de carbone Décrire la structure de l acide palmitique Localisation cellulaire (p.44/45) Les lipides sont utilisés pour construire les membranes cellulaires Protides Molécule étudiée : acide aminé, (monomère) (glycine et cystéine) Afficher les molécules glycine.pdb et cystéine.pdb avec Rastop (Aide voir Doc 1 p.46) Nommer les différents C, H, O, N et S atomes Taille d un acide aminé (aa) 0,5 nm Nombre d aa différents 20 aa différents Molécule étudiée : Protéine, polymère Afficher la molécule myoporc.pdb avec Rastop (Aide voir Doc 1 p.46) Décrire la structure de la Grosse molécule (macromolécule) constituée d une protéine succession d acides aminés accrochés Schéma d une protéine Localisation (p.44/45) cellulaire Forme de réserve dans le cytoplasme des cellules de certaines graines, molécules indispensables à la structure et au fonctionnement cellulaire Réactif spécifique des protéines (p.44/45) Réaction du biuret, coloration violette A l aide des données précédemment obtenues, dégager les caractéristiques essentielles de la matière organique? Les molécules organiques sont complexes (de haut poids moléculaire). La liaison C-H est caractéristique et les molécules organiques sont combustibles.