LES CONDITIONS D UNE ACTIVITE CELLULAIRE, LA CYCLOSE

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Coraline Bonnet
il y a 7 ans
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1 Fiche sujet - candidat Les activités cellulaires consomment un intermédiaire métabolique, l ATP, produit au cours de la respiration. Au nombre de ces activités, la cellule chlorophyllienne présente des mouvements du cytoplasme observables par le déplacement des chloroplastes : c est la cyclose. On cherche à proposer et réaliser une expérience montrant que l'atp est indispensable à ces mouvements cytoplasmiques, puis à discuter la validité de cette expérience. Matériel : - végétal chlorophyllien aquatique (Elodée ou autre) - eau distillée, papier absorbant, pinces fines et ciseaux - gants et lunettes de protection - lames, lamelles et deux microscopes identiques - solution tampon contenant un inhibiteur de la production d ATP (à manipuler avec précaution : produit toxique ; utiliser gants, lunettes et compte-gouttes ou pipette munie d une poire d aspiration) - solution tampon sans inhibiteur Activités et déroulement des activités Capacités Barème - Justifier le protocole proposé sur la fiche technique pour répondre au problème posé ; préciser les résultats attendus. Comprendre la manipulation - Prélever une jeune feuille de l extrémité de la plante et la déposer entre lame et lamelle dans une goutte d eau. Répéter l opération pour une deuxième préparation. - Centrer les deux préparations chacune sur une cellule chlorophyllienne proche de la nervure centrale afin de repérer des mouvements de cyclose à peu près similaires (utiliser les deux microscopes). Une luminosité maximale favorise ces mouvements. Appeler l examinateur pour vérification - Réaliser, sur la fiche réponse - candidat, un schéma d interprétation (dessin simplifié) traduisant les structures cellulaires observées et le mouvement repéré sur la préparation de votre choix. 5- En suivant le protocole proposé dans la fiche technique, faire diffuser l inhibiteur de la production d ATP dans une préparation. Faire diffuser de la même façon le tampon seul dans l autre préparation. Observer le résultat. Appeler l examinateur pour vérification 6- A partir des informations apportées par le sujet et de vos observations, discuter la validité de l expérience pour montrer que la production d'atp est indispensable aux mouvements cytoplasmiques dans les cellules chlorophylliennes. 7- Ranger microscope et poste de travail et respecter les consignes de sécurité. Réaliser une préparation microscopique Utiliser le microscope Représenter une observation par un dessin simplifié Réaliser une manipulation selon un protocole Appliquer une démarche explicative Gérer et organiser le poste de travail

2 Fiche protocole - candidat LES CONDITIONS D'UNE ACTIVITE CELLULAIRE, LA CYCLOSE PROTOCOLE DE DIFFUSION DE L'INHIBITEUR DE LA PRODUCTION D ATP OU DU TAMPON SEUL Organiser votre poste de travail de façon à manipuler proprement et en accord avec les consignes de sécurité. Principe : vous allez mettre des cellules (présentant des mouvements de cyclose) en présence d un inhibiteur de la synthèse d ATP. Cet inhibiteur est dissous dans une solution tampon destinée à éviter les variations brusques de ph. Vous mettrez aussi des cellules semblables en présence de ce tampon seul. Vous observerez les résultats sur la cyclose dans les deux cas. Remarque : l inhibiteur étant toxique, utiliser la pipette ou le compte-gouttes, n aspirer en aucun cas par la bouche et porter des gants et des lunettes de protection. Laisser la préparation en place centrée sur une cellule en cyclose. Manipuler de telle manière que la solution diffuse lentement sous la lamelle, de la pipette (ou du compte-gouttes) vers le papier absorbant. Après l opération, du liquide doit rester sous la lamelle, sans que celui-ci soit en excès (pas de débordement autour de la lamelle ni sur celle-ci).

3 Fiche réponse - candidat ETABLISSEMENT : Classe : Nom : Prénom : A rendre à l issue de l épreuve Utiliser le verso si nécessaire

4 Fiche barème d évaluation Capacités et critères d'évaluation (en gras, évaluation pendant la séance) Barème Nom des candidats. Appliquer une démarche explicative (comprendre la manipulation) : Si l ATP est nécessaire au mouvement de cyclose, alors l ajout d un inhibiteur de la production d ATP devrait arrêter ces mouvements. L ajout de tampon seul ne devrait pas modifier la cyclose (témoin).. Réaliser une préparation microscopique : - repérage, prélèvement de l objet et obtention de la préparation - préparation nette et propre : répartition du liquide de montage sous toute la lamelle sans trop de bulles. Utiliser le microscope : - réalisation des réglages (éclairage, diaphragme, éventuellement condenseur ) - utilisation des objectifs (ordre croissant des grossissements, choix adapté, mise au point) - recherche puis centrage sur une région favorable : mouvements de cyclose observables. Traduire une observation par un dessin simplifié (schéma d interprétation) : - structures observées traduites par un contour simplifié (cellule, chloroplastes) - travail clair et soigné (centré, traits nets, disposition de la légende) - légendes scientifiquement correctes, dont symbole approprié (flèches pour le mouvement) - titre adapté (grossissement, nature biologique de l objet et phénomène observé) 5. Réaliser une manipulation suivant un protocole : - respect du protocole pour la diffusion des solutions - après ajout d une solution, présence de liquide sans excès - mouvements de cyclose (visibles en ) arrêtés en 5 au moins avec l inhibiteur 6. Appliquer une démarche explicative : (cf. fiche «laboratoire et évaluateur) Selon les résultats obtenus : - constat de l arrêt de la cyclose seulement en présence d inhibiteur - relation établie entre chaîne respiratoire et production d'atp donc nécessité d'atp pour la cyclose OU - constat de l arrêt de la cyclose dans les cas - conclusion sur la non-validité de l expérience pour montrer la nécessité d ATP pour la cyclose Gérer et organiser le poste de travail - pendant la séance et rangement final Note /0

5 Fiche laboratoire et évaluateurs Matériel par poste : - végétal chlorophyllien aquatique (Elodée ou autre) - eau distillée, papier absorbant, pinces fines et ciseaux - gants et lunettes de protection - lames, lamelles et deux microscopes identiques - solution tampon contenant un inhibiteur de la production d ATP (à manipuler avec précaution : produit toxique ; utiliser gants, lunettes et compte-gouttes ou pipette munie d une poire d aspiration) - solution tampon sans inhibiteur A vérifier : le bon état de marche du microscope (déréglé avant l épreuve pour chaque candidat) et de la lampe ; effectuer la manipulation avant l épreuve pour vérifier l arrêt de la cyclose au moins en présence d inhibiteur ; garder des préparations de secours ; Pour s assurer d observer des mouvements de cyclose, il est nécessaire d éclairer les Elodées pendant une nuit et de les maintenir dans de l eau enrichie en CO (50mL d eau gazeuse de type Perrier ph7 dans 00mL d eau). A préparer (manipuler avec des gants) Solution d inhibiteur respiratoire : broyer pendant mn au mixer dans 0mL de tampon P-saccharose, feuilles de Laurier-Cerise (Prunus Lauro-Cerasus). Utiliser des feuilles fraîches ou congelées (soit 5g) (attention, ce végétal est toxique : porter lunettes et gants de protection). filtrer l'extrait qui contient l inhibiteur respiratoire libéré. Cela permet de récupérer à 6 ml de filtrat. Tampon P saccharose : 7 g de saccharose + 6,5 g de Na HPO + 6,6 g de KH PO pour 000 ml d'eau distillée. A l attention de l évaluateur Appels du candidat pour vérification : - premier appel : vérification de la qualité de la préparation microscopique, de la réalité du mouvement de cyclose dans les cas et des réglages du microscope. - deuxième appel : vérification de l arrêt de la cyclose dans la préparation, repérage éventuel de cet arrêt dans la préparation, vérification de la conformité de la représentation avec l observation. On attend du candidat qu il raisonne sur les résultats réellement obtenus. - Si la cyclose n est pas stoppée dans la préparation, ne pas attribuer les points correspondants (respect du protocole) ; par contre les points à la question 6 seront attribués si la réponse est cohérente avec les observations. La nécessité de production d ATP peut, dans ce cas, ne pas être établie. - Si la cyclose est stoppée dans les préparations, il n y a pas d erreur de manipulation mais un rôle inattendu du tampon : on attend du candidat qu il argumente sur l impossibilité de statuer sur le rôle de l inhibiteur. NB : cette expérience est classiquement réalisée en travaux pratiques pour montrer la nécessité de l ATP. Le recours à un vrai témoin (tampon seul) lors d essais de cette manipulation a montré l arrêt fréquent de la cyclose en absence d inhibiteur : ce sujet apporte l occasion d évaluer l aptitude des élèves à exercer un esprit critique vis-à-vis des résultats expérimentaux. Prescriptions Autorisations Blouse Gants Lunettes de protection Calculette Papier brouillon oui oui oui non Fourni par l établissement

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