Nouveau manuel de Sciences et Technologie 6e
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Thème 1 : La Terre, la vie et l’organisation du vivant
Ch. 1
L’organisme pluricellulaire, ensemble de cellules spécialisées
Ch. 2
L’ADN, support de l’information génétique
Ch. 3
Le métabolisme des cellules
Ch. 4
Les échelles de la biodiversité
Ch. 5
Les modifications de la biodiversité au cours du temps
Ch. 6
Les forces à l’origine de l’évolution de la biodiversité
Ch. 7
Communication intraspécifique et sélection sexuelle
Thème 2 : Les enjeux contemporains de la planète
Ch. 8
Structure et fonctionnement des agrosystèmes
Ch. 9
Sols et production de biomasse
Ch. 10
Vers une gestion durable des agrosystèmes
Ch. 11
L’érosion, processus et conséquences
Ch. 12
Sédimentation et milieux de sédimentation
Ch. 13
Érosion et activités humaines
Thème 3 : Corps humain et santé
Ch. 14
Corps humain : de la fécondation à la puberté
Ch. 15
Cerveau, plaisir et sexualité
Ch. 16
Hormones et procréation humaine
Ch. 17
Agents pathogènes et maladies infectieuses
Ch. 18
Microbiote humain et santé
Fiches méthode
Annexe
Chapitre 3
Exercices
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Tester ses connaissances
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1Pour chaque proposition, choisissez la bonne réponse.
1. Le métabolisme :
2. Une cellule autotrophe :
3. La photo ci-dessous montre :
Cellules d'un intestin observées au microscope électronique à transmission.
2. Une cellule autotrophe :
3. La photo ci-dessous montre :
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4. Un organite :
5. Une cellule hétérotrophe :
6. Une enzyme :
5. Une cellule hétérotrophe :
6. Une enzyme :
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Mots-clefs : cellule, dioxygène, glucose, mitochondrie, cytoplasme, eau, dioxyde de carbone, énergie.
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2Vrai ou faux ? Parmi les propositions suivantes, identifiez la proposition fausse et corrigez-la.
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3Construisez une phrase pour chaque série de mots proposée. Votre phrase doit utiliser tous les mots !
a. lumière - autotrophe - dioxyde de carbone.
b. cellule - métabolisme - réactions biochimiques.
c. substrat - enzyme - produit.
d. énergie - échanges - environnement - cellules - matière.
e. hétérotrophe - mitochondrie - respiration - énergie.
b. cellule - métabolisme - réactions biochimiques.
c. substrat - enzyme - produit.
d. énergie - échanges - environnement - cellules - matière.
e. hétérotrophe - mitochondrie - respiration - énergie.
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4Rédigez une courte synthèse sur le sujet suivant :
Les compartiments impliqués dans la respiration des cellules eucaryotes et les flux de matière et d'énergie
associés.
Votre réponse se terminera par un schéma bilan.
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S'entraîner
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5Les levures, des organismes au métabolisme changeant
✔ Pratiquer des démarches scientifiques
Les levures sont des champignons unicellulaires couramment utilisés en boulangerie ou dans la production de bière. Quelles particularités métaboliques des levures sont exploitées ?
En 1857, Pasteur place des levures en culture en présence de glucose et de proportions variables de dioxygène.
Les + indiquent que la molécule est consommée (en rouge) ou produite (en vert) par le métabolisme.
1. Analysez les trois expériences du document 1 et déterminez les effets de la présence, de la diminution puis de l'absence de dioxygène dans le milieu.
2. Utilisez les informations du pour déterminer le métabolisme des levures, en justifiant votre réponse.
Les levures sont des champignons unicellulaires couramment utilisés en boulangerie ou dans la production de bière. Quelles particularités métaboliques des levures sont exploitées ?
Doc. 1
Expérience historique de Pasteur.
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Doc. 2
Comparaison de différents métabolismes.
| Métabolismes \rightarrow \downarrow Molécules | Photosynthèse | Respiration | Fermentation lactique | Fermentation alcoolique |
| Glucose | + | + | + | + |
| CO2 | + | + | + | |
| O2 | + | + | ||
| Éthanol | + | |||
| Eau | + | + | + | + |
| Acide lactique | + |
Les + indiquent que la molécule est consommée (en rouge) ou produite (en vert) par le métabolisme.
2. Utilisez les informations du pour déterminer le métabolisme des levures, en justifiant votre réponse.
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Explorer les et visiter virtuellement le .
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S'entraîner en s'autoévaluant
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6Une enzyme, des substrats ?
✔ Concevoir un protocole pour répondre à un problème
Le glucose est un élément constitutif de nombreuses molécules glucidiques, qui peuvent être hydrolysées (coupées) en molécules plus simples. Le glucose ainsi libéré peut alors être utilisé dans différentes voies métaboliques.
Proposez un protocole permettant de vérifier si la maltase, enzyme de la salive et du suc pancréatique chez l'Homme, peut transformer en glucose toutes les molécules présentées.
Le glucose est un élément constitutif de nombreuses molécules glucidiques, qui peuvent être hydrolysées (coupées) en molécules plus simples. Le glucose ainsi libéré peut alors être utilisé dans différentes voies métaboliques.
Matériel disponible :
- solutions de maltose, lactose et saccharose ;
- solution de maltase ;
- bandelettes glucose (détectent spécifiquement le glucose libre) ;
- tubes à essai ;
- bain-marie (température à régler).
Doc.
Molécules de maltose, lactose et saccharose.
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Les boules grises sont des atomes de carbone, les blanches d'hydrogène et les rouges d'oxygène. Les unités de glucose sont entourées.
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Positionnez-vous sur la grille d'évaluation et cliquez sur les points d'interrogation pour obtenir un coup de pouce permettant de passer au niveau supérieur.
?
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?
?
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S'exercer de façon guidée
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7Transferts de matière et d'énergie entre êtres vivants d'une prairie
✔ Communiquer sous forme de schémas
Des transferts de matière et d'énergie ont lieu à l'échelle des cellules mais également à l'échelle des organismes.
À l'aide d'un schéma fonctionnel, identifiez les transferts d'énergie ayant lieu dans cette prairie. Vous préciserez également, quand vous le pouvez, les voies métaboliques mises en jeu.
Des transferts de matière et d'énergie ont lieu à l'échelle des cellules mais également à l'échelle des organismes.
Doc.
Quelques flux d'énergie au sein de la prairie.
| Type de flux d'énergie \rightarrow \downarrow Êtres vivants | Reçue du milieu (kJ·m-2·an-1) | Utilisée pour l'entretien de l'organisme et sa croissance (kJ·m-2·an-1) | Inutilisée et rejetée dans les excréments (kJ·m-2·an-1) | Perdue sous forme de chaleur (kJ·m-2·an-1) |
| Végétaux de la prairie | 1 700 000 | 10 500 (partie aérienne) 7 000 (partir souterraine) | Pas de données | 220 500 |
| Vache | 3 000 | 200 | 1 900 | 900 |
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Choisissez un coup de pouce adapté au type de difficulté rencontré en cliquant sur la lettre correspondante:
- Analyse des documents (A)
- Réalisation du schéma (R)
A
A
R
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Résoudre un problème
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8Vinification et effet Crabtree
✔ Pratiquer une démarche scientifique
Lors de la vinification, des levures Saccharomyces cerevisiae sont utilisées pour transformer le sucre du moût de raisin en éthanol, par la fermentation alcoolique.
Concentration initiale de glucose : 2 g·L-1.
Respiration :
C6H12O6 + 6 O2 ➞ 6 CO2 + 6 H2O
Fermentation alcoolique :
C6H12O6 ➞ 2 CH3CH2OH + 2 CO2
La courbe rose illustre ce qu'on appelle l'effet Crabtree.
Déterminez l'importance de la composition du milieu (présence ou absence de dioxygène et concentration en glucose) sur le métabolisme des levures, et l'impact sur le processus de vinification.
Lors de la vinification, des levures Saccharomyces cerevisiae sont utilisées pour transformer le sucre du moût de raisin en éthanol, par la fermentation alcoolique.
Doc. 1
Évolution des concentrations en glucose, dioxygène, CO2 et éthanol dans une suspension de levures Saccharomyces cerevisiae.
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Doc. 2
Cuves de moût de raisin.
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Équations bilan de deux voies métaboliques énergétiques :
Respiration :
C6H12O6 + 6 O2 ➞ 6 CO2 + 6 H2O
Fermentation alcoolique :
C6H12O6 ➞ 2 CH3CH2OH + 2 CO2
Doc. 3
Évolution de la concentration en dioxygène dans des suspensions de levures en fonction de la concentration en glucose.
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