ATP

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Adresse pour des sujets d’oraux de rattrapage
On y trouve:
- De nombreux sujets sur tout le programme de SVT (tronc commun et
spécialité)
- Les corrigés
- Les grilles de notation.
http://www.ac-grenoble.fr/svt/TS/oral/sujets/oral-sujets-web.htm
Attention!
Ne pas confondre:
Organisme - Organes - Tissus - Cellules - Organites - Molécules
Enzyme
ATP
Mitochondries
Amidon
Myosine
Hormone
Actine
Hépatocyte
Myocyte
Ilots de Langerhans
Chloroplastes
Myofibrilles
Dioxygène
Feuille
Thylakoïdes
Glucose
Foraminifère
Stomates
Pollen
Chlorophylle
Fibre musculaire
Foie
Connaître le sens des mots
Hydrolyse
Synthèse
Autotrophe
Obliquité
Hydrosphère
Oxydation
Biosphère
Réduction
Lithosphère
Substrat
Excentricité
Anaérobiose
Hétérotrophe
Atmosphère
Minéral
Produit
Aérobiose
Organique
Enzyme
Hormone
Carbonifère
Crétacé
Précipitation
Roche
Glycogénolyse
Glycogénogenèse
Glycolyse
Roches carbonées
Roches carbonatées
Cristal
Albédo
Dissolution
Minéral
Elément chimique
Gaz à effet de serre
Photosynthèse
Conversion de l’énergie lumineuse en énergie chimique
Etape 1: Conversion de l’énergie lumineuse en ATP
Etape 2: Utilisation de l’ATP pour fixer le CO2 et
produire de la matière organique
Respiration
Conversion de l’énergie potentielle de la
matière organique en ATP et en chaleur
En présence de O2
Fermentation
Conversion de l’énergie potentielle de la
matière organique en ATP et en chaleur
En absence de O2
Dans quelles cellules
Et quels organites?
Uniquement dans les
cellules
chlorophylliennes,
dans les chloroplastes
Dans toutes les cellules
eucaryotes,
dans les mitochondries
Dans certaines cellules
eucaryotes (dont les cellules
musculaires) et dans les
cellules procaryotes
dans le hyaloplasme
Couplage chimio- mécanique
Conversion de l’énergie de l’ATP en
énergie mécanique et en chaleur
Dans les cellules musculaires
Cycle ATP/ ADP
ATP
+ H2O
Hydrolyse d’ATP
Synthèse d’ATP
ADP
+ Pi
Phase photochimique
de la photosynthèse
Respiration
Fermentations
Diverses activités cellulaires,
dont:
Synthèses de matière
organique
(dont phase chimique
de la photosynthèse)
Mouvements
Les principales étapes de la photosynthèse
La phase photochimique
+ Energie lumineuse
+ Chlorophylle
La phase chimique
R⁺
RH2
ADP + Pi
ATP
Photolyse de l’eau (=
H2O ------------> ½ O2 oxydation) et synthèse d’ATP
ATP
ADP + Pi
CO2 --------------> [CH2O]n
RH2
R⁺
Réduction du CO2 en
matière organique
Les principales étapes de la respiration
Dégradation totale du glucose
Au fur et à mesure de sa dégradation,
l’énergie est transférée à l’ATP.
Le glucose doit être déshydrogéné
(oxydé) et décarboxylé
La glycolyse = Oxydation en acide pyruvique
R+
RH2
Glucose ---------> Ac. pyruvique
ADP + Pi
Le cycle de Krebs = L’acide pyruvique est
encore oxydé et décarboxylé. L’énergie est
transférée en grande partie aux
transporteurs RH2. Il ne reste que du CO2.
2ATP
R+
Ac. Pyruvique ----------> CO2
ADP + Pi
La chaîne respiratoire et la
phosphorylation oxydative
RH2
RH2
R+
½ O2 ------------> H2O
ADP + Pi
34ATP
2ATP
Les fermentations
Dégradation incomplète du glucose
Une faible partie de l’énergie du glucose
est transférée à l’ATP, uniquement au
cours de la glycolyse (2ATP).
Le glucose est décarboxylé et
déshydrogéné mais pas entièrement; il
reste donc des produits organiques
encore riches en énergie.
Fermentation alcoolique: Le produit organique est l’éthanol.
Fermentation lactique: Le produit organique est l’acide lactique.
Dans les cellules
musculaires
notamment
La cellule musculaire
Unité fonctionnelle: le sarcomère
Contraction:
- les sarcomères se raccourcissent
- Les myofilaments d’actine et myosine glissent les uns entre les autres
La cellule musculaire utilise beaucoup d’ATP, elle doit donc aussi en produire beaucoup.
Elle utilise différentes voies métaboliques en fonction du type d’effort
Effort très intense, de très courte
durée (ex. haltérophilie)
Phosphocréatine -----> Créatine
ADP
Effort intense, de courte durée
(ex. course, natation, 200m)
Effort modéré, de longue durée
(ex. marathon)
ATP
Fermentation lactique
Respiration
De l’atmosphère primitive à l’atmosphère actuelle…
- 4,5 G a.
Absence
de
dioxygène
- 3,5 G a.
- 2 G a.
Présence de
dioxygène dans les
océans
- 1 G a.
Présence de
dioxygène dans
l’atmosphère
Témoins: Les stromatolithes
construits par des
cyanobactéries, organismes
photosynthétiques
Dioxygène utilisé pour la
formation des fers rubanés
Actuel
Teneur en O2
21%
Témoins: Les
paléosols rouges
Les archives du climat des 800 000 dernières années
Les foraminifères
La glace
Le δ¹⁸O
de la
glace
Indicateur de
température
globale
L’analyse
des bulles
d’air
Teneur en
O2, CO2,
CH4 …
Une
du δ¹⁸O
des glaces traduit
une
de la T° atm.
Le δ¹⁸O des
coquilles de
foraminifères
benthiques
Indicateur du
niveau des océans
et donc du volume
des glaces
Une
du δ¹⁸O des
coquilles de
foraminifères traduit
une
de la T° atm.
Les pollens
Très résistants, très
nombreux,
caractéristiques d’une
espèce végétale donnée.
Chaque peuplement
végétal est adapté à un
type de climat
(humidité, T°…)
Une modification des
associations végétales
traduit un changement
climatique.
concernant le climat Des 800 000 Dernières années…
On constate des changements cycliques
Un cycle dure 100 000 ans
et comprend, en alternance:
Une période interglaciaire
d‘environ 20 000 ans
Une période glaciaire
d’environ 80 000 ans
Ex. Installation d’une période glaciaire et amplification du phénomène
Faible excentricité
Paramètres
astronomiques
Faible obliquité
Hiver au périhélie (hiver doux et été tempéré)
Saisons peu contrastées
donc
de l’insolation globale
Température atmosphérique
Et
Volume des glaces
Mécanismes
amplificateurs
Albédo
Température de surface des océans
Solubilité du CO2 dans les océans
Teneur en CO2 atmosphérique
Donc
Effet de serre
l’effet De serre
Rayonnement infrarouge émis par la Terre
(éclairée par le Soleil) puis piégé par certains gaz
atmosphériques.
Bien distinguer
L’effet de
serre
naturel
Qui permet à la Terre
d’avoir une température
atm. moyenne de +15°C,
compatible avec la vie.
L’effet de serre
additionnel, induit par
les activités humaines
Qui s’ajoute au
phénomène naturel et
peut provoquer des
perturbations
climatiques de façon
rapide et durables.
Gaz à effet de serre
Certains sont
naturellement présents
mais les activités humaines
augmentent leur
concentration:
Vapeur d’eau, CO2, CH4,
N2O
D’autres sont
artificiellement présents
comme les
chlorofluorocarbones ou
CFC
Variations climatiques aux grandes échelles de temps
Plusieurs 100 aines de millions d’années
Il y a eu alternance de périodes très froides et de périodes très chaudes
mais de durée variable.
Ex. Carbonifère
Ex. Crétacé
Attention!
-300 Ma.
-100 Ma.
Période froide ne signifie pas qu’il faisait
Ere primaire
froid partout sur Terre. Au Carbonifère, Ere secondaire
les régions équatoriales connaissent un
climat chaud et humide.
Causes des variations climatiques aux
grandes échelles de temps
Volcanisme
(dorsales,
points chauds)
Précipitation des
carbonates par
les organismes à
coquille calcaire
Mécanismes
producteurs de
CO2
Climat chaud
Ex. Crétacé
Taux de CO2
atmosphérique
Orogénèse suivie
d’érosion/ altération
des roches
magmatiques
Dissolution des
carbonates
Fossilisation de la
matière organique
Effet de serre
Température
moyenne à la
surface de la
Terre
Mécanismes
consommateurs
de CO2
Climat froid
Ex. Carbonifère
Le rôle des enzymes dans la digestion des glucides alimentaires
Les enzymes sont des protéines (des polymères d’acides aminés)
donc codées par des gènes.
Les enzymes sont des catalyseurs biologiques: Elles accélèrent des réactions qui se
dérouleraient très lentement sans elles.
Les enzymes sont spécifiques d’un substrat -------> Elles possèdent un site actif
complémentaire d’un seul substrat
Les enzymes sont spécifiques d’une action -------> Elles ne catalysent qu’un type de
réaction (une hydrolyse, une polymérisation, une déshydrogénation, une
carboxylation ou une décarboxylation …)
Elles portent souvent un nom (qui porte le suffixe « ase ») en rapport avec leur
substrat: saccharase, lactase, amylase, ADN polymérase…
On les nomme aussi en fonction de leur action: hydrolase, polymérase,
décarboxylase, oxydase …
Les enzymes digestives sont essentiellement des hydrolases. Elles permettent de
simplifier des dimères ( comme le saccharose, le lactose) ou des polymères (comme
l’amidon, le glycogène, les protéines).
Les enzymes digestives sont produites par des glandes exocrines: Les glandes
salivaires, l’estomac, le pancréas (cellules acineuses), l’intestin grêle et sont
déversées dans le tube digestif.
Elles ont une action optimale à une température et à un pH qui correspondent à leur
milieu d’action.
Grâce au site actif, elles forment un complexe avec leur substrat, association qui
facilite l’ action. Une fois le ou les produits formés, elles se retrouvent intacts et
peuvent resservir.
La glycémie, paramètre régulé
L’alimentation fournit du glucose, soit directement, soit par hydrolyse des glucides
complexes.
Le glucose est un des métabolites les plus importants pour l’organisme et le seul
métabolite utilisé par le cerveau.
La concentration de glucose dans le sang, ou glycémie, doit être régulée afin de se
maintenir à 1g/L (valeur dite de consigne)
Une glycémie trop élevée (+ de 1,26g/L à jeûn) est signe de diabète
Le diabète de type 1
Maladie auto- immune
Les cellules β des îlots de
Langerhans du pancréas sont
détruites par des anticorps et il y a
déficit ou absence de sécrétion
d’insuline.
Le diabète de type 2
Insulino- résistance induite par
une mauvaise alimentation
L’insuline est produite normalement mais
les cellules cibles des effecteurs (foie,
muscles, tissu adipeux) ne reçoivent plus
le message car leurs récepteurs sont
déficients.
Boucle de
régulation de
la glycémie
Glycémie
Valeur de consigne
Perturbations
entraînant un écart
1g/L
Correction de l’écart
Système réglant
Repas trop
riche en
glucides
Jeûne
Cellules β
Insuline
Foie
Muscles
Tissu adipeux
Pancréas
endocrine
Sang
Organes
effecteurs
Cellules α
Glucagon
Foie
Stockage
de glucose
Libération
de glucose

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