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LES ECHANGES GAZEUX DES CELLULES NON CHLOROPHYLLIENNES

Classe : Seconde
Partie du programme : Cellule, ADN et unité du vivant
Thème du TP : La respiration des levures (échanges gazeux)

Matériel : Réacell, bioréacteur, sonde à dioxygène, solution de levures à 10 g/litre "affamées" (placées 24 heures à buller sans glucose), solution de glucose à 5 g/litre, 1 tube à essai, eau distillée, papier joseph.
Coût : Achat de levures.

Objectif(s) cognitif(s) :
- Les cellules non chlorophylliennes consomment de l'oxygène lorsqu'elles mangent du glucose.
Objectif(s) méthodologique(s) :
- Suivre une démarche scientifique.
- Utilisation d'un ordinateur à des fins expérimentales.
- Exploitation de la courbe des résultats obtenus.

Acquis : Les cellules non chlorophylliennes ont besoin de glucose pour leur croissance.
Pré requis : Les levures sont des champignons unicellulaires.

Introduction : L'ExAO, bien que très lourd à mettre en place, permet d'obtenir d'excellents résultats et de faire travailler les élèves sur une démarche hypothético-déductive complète.

Description de l'expérience :

Voici le protocole à suivre pour réaliser l'expérience :

1) Placer de la solution de glucose (5g/L) dans un pot de yaourt en verre. 2) Placer de la solution contenant des levures (à 10g/L) dans un pot de yaourt en verre. 3) Mettre l'agitateur magnétique au centre de la cuve du bioréacteur, puis ajoutez la solution de levures dans ce compartiment central de la cuve. 4) Placez la sonde sur le couvercle de la cuve, de façon à ce qu'elle dépasse de 1cm environ. Mettre ce couvercle sur le bioréacteur. La solution de levures doit déborder de la cuve, et la sonde ne doit pas toucher le fond de cette cuve. Pour vérifier cela, ouvrez les fenêtres du bioréacteur pour observer la position de la sonde 5) Prenez la seringue, et prélevez 0,6ml de la solution de glucose (5g/L). Pour cela retirez le tube à l'extrémité de la seringue, prélevez le liquide, replacer le tube et éjecter le surplus de solution en se réglant sur 0,5ml. Placez le tube de la seringue dans une des ouvertures du couvercle du bioréacteur. 6) Lancez l'agitation en appuyant sur le bouton placé sur le bioréacteur. 7) Lancer le logiciel REACELL 8) Allez dans paramètre et entrez 5 minutes pour la durée de l'expérience. Entrez 0 pour la concentration minimale d'O2. 9) Réglez l'O2 max en entrant la valeur donnée par votre professeur. 10) Cliquez sur démarrer 11) La réaction commence alors, au bout d'une minute, injectez le contenu de la seringue dans le bioréacteur en cliquant en même temps sur " repère " en bas de l'écran. 12) allez dans FICHIER>ENREGISTREZ SOUS… et donnez un nom à votre travail. Cliquez sur Démarrer puis sur YES, pour recommencer en conservant votre première courbe. Nettoyez la sonde avec la pissette d'eau distillée, au dessus du grand récipient. Ne pas toucher la sonde avec la pissette, quand vous avez bien rincez, essuyez la avec du papier de soie. 13) Recommencer tout depuis l'étape 3 en remplaçant les levures par de l'eau distillée (mais en injectant de la solution de glucose).

Vous pouvez télécharger ce protocole en version word :

Il ne reste plus qu'à exploiter la courbe avec les élèves. Pour travailler ce type d'exercice, vous pouvez télécharger une fiche méthode ou la consulter.

Expérience complémentaire : On peut placer une bandelette testant la concentration de glucose à la fin de l'expérience sans oublier de faire un témoin (par exemple une cuve rempli d'eau dans laquelle on injecte la même quantité de glucose et en attendant le même laps de temps (5 minutes) avant de placer la bandelette.

Mots clefs : ExAO - respiration - échanges respiratoires - levures - cellules non chlorophylliennes

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