Les changements climatiques des 400 000 dernières années

Pour les TS spécialité SVT, un exercice d'entrainement pour le prochain DS... Bon courage !

A partir des documents fournis, montrez que les variations locales de température au cours des 400 000 dernières années correspondent à des changements climatiques à l’échelle du globe.

Il s'agit dans cet exercice de montrer que les variations locales de températures correspondent à des phénomènes planétaires.

On utilise ses connaissances pour dire que le document 2 sert de référence puisqu'il correspond au delta 18O des foraminifères qui varie selon le niveau marin -dont la variation est mondiale-. Les documents 1 et 3 sont à l'échelle locale (carottes de glace pour le document 1 et de tourbière pour le document 3). Il ne s'agit pas ici d'étudier dans le détail les 3 courbes mais de choisir un refroidissement et un réchauffement des documents 1 et 3 et de les relier aux mêmes événements dans le document 2. Par exemple le réchauffement qu'on met en évidence avec le doc3 il y a 120 000 ans se retrouve dans les documents 1 et 2.

Bien décrire les documents et utiliser, pour les docs 1 et 2, ses connaissances pour expliquer comment les deltas 18O permettent de mettre en évidence des changements de climat.

Attention pour les documents 1 et 2 aux signaux d'alarmes qui doivent s'allumer ! d'autant que pour le document 2, l'axe des ordonnées est inversé !

Ne pas oublier en conclusion de mettre en relation simplement ces événements et de répondre à la question.

La localisation cellulaire de la photosynthèse

Une préparation au prochain DS pour les TS spécialité SVT

Les végétaux chlorophylliens utilisent le CO2 atmosphérique pour élaborer des chaînes carbonées qui sont à la base des composés du vivant.

A partir d'une exploitation détaillée des documents et de vos connaissances, expliquez où (en nommant les structures A et B repérées sur le document 1) et comment s'effectue la fixation du CO2 au cours de la photosynthèse.

Le document 1 correspond à la photographie d'un chloroplaste. A quoi correspond la partie A ? et la partie B ?
Le document 2 présente l'évolution de l'APG (acide phospho-glycérique) et du C5P2 (Ribulose 1-5 biphosphate)dans des cellules cholorphylliennes à la lumière ou à l'obscurité. Au départ, à la lumière les 2 taux sont constants. Lorsqu'on place les cellules à l'obscurité on voit le C5P2 qui chute et l'APG qui augmente dans un premier temps puis diminue. Pour expliquer ceci, il faut se rappeler de la relation entre C5P2 et APG (voir cycle de Calvin). Il faut aussi déduire de cette expérience le rôle de la lumière dans cette relation.
Le document 3 permet de préciser quelles sont les conditions nécessaires à la réalisation de la relation entre C5P2 et APG. On peut déterminer par quoi on peut remplacer la lumière pour que la relation fonctionne et préciser ainsi à quoi sert la lumière. On dispose également des localisations où ces réactions se produisent. On peut ainsi faire le lien avec le document 1.

Ne pas oublier la synthèse dans laquelle on indique toutes les relations entre lumière, ATP, RH2, C5P2 et APG ainsi que la localisation dans le chloroplaste de ces réactions.
Bon courage !

La croissance des levures

Pour les TS spécialité, le corrigé du DS sur la croissance des levures.
On cherche à expliquer la différence de croissance des levures A et B.

Document 1 : On constate que les levures A ont une croissance beaucoup plus importante que les B (0,6 g contre 0,02g). On constate aussi que les levures A n’ont consommé que 4g/L de glucose alors que les B en ont consommé 150 g/L. On note la présence d’alcool avec les levures B.
La présence d’air semble donc être à l’origine d’une masse de levures plus importante. L’oxygénation des levures A laisse penser que ces levures respirent alors que l’absence de circulation d’air pour les levures B laisse penser que ces dernières fermentent.

Document 2 : Dans l’expérience on utilise du glucose radioactif. Les molécules fabriquées à partir de ce glucose sont elles aussi radioactives. On peut donc les repérer.
Pour les levures A, le glucose se transforme en pyruvate dans le cytoplasme. Le pyruvate passe dans les mitochondries. L’ensemble du pyruvate est transformé en CO2 qui est ensuite expulsé des cellules.
Au contraire pour les levures B, le glucose devient pyruvate, mais il ne passe pas dans les mitochondries. Le pyruvate est transformé en éthanol et en CO2 qui est rejeté dans le milieu extracellulaire.
La forte augmentation de masse des levures semblent donc nécessiter un passage du pyruvate par les mitochondries. Pour les levures A, le glucose est complètement oxydé en CO2, il s’agit donc bien d’une respiration. Pour les levures B, l’oxydation du glucose est incomplète. C’est une fermentation.

Document 3 : sur des mitochondries isolées en présence de pyruvate, on constate qu’à chaque injection d’ADP, il y a une forte consommation d’O2.
Dans les mitochondries l’injection d’ADP entraine une consommation d’O2. Cette injection entraine une respiration qui conduit à la synthèse d’ATP. C’est la synthèse de cet ATP qui permettrait la forte augmentation de masse des levures A.


Synthèse : Les levures A respirent. Elles oxydent complètement le glucose. Le pyruvate produit passe dans les mitochondries où il entraine la synthèse d’ATP et la consommation d’O2. Pour les levures B qui fermentent, l’oxydation du glucose est incomplète, il ya donc production d’éthanol. Le pyruvate ne passe pas dans les mitochondries, la production d’ATP est bien moins importante que pour les levures A, elle correspond juste à celle qui a lieu dans le cytoplasme lors de la glycolyse.
Comme les levures A produisent beaucoup d’ATP, elles se multiplient beaucoup, d’où l’augmentation importante de leur masse. En revanche, les levures B produisent peu d’ATP, se multiplient peu. Il y a donc une faible augmentation de la masse.

Fermentation et Respiration dans nos muscles

Pour les TS spécialité SVT, une aide au prochain devoir.
On définit deux types d'effort physique :
•l'endurance : l'effort est modéré mais prolongé.
•la résistance : l'effort est intense mais de courte durée.
Les muscles contiennent deux types de fibres (ou cellules musculaires): des fibres de type I et des fibres de type II. Au cours d'un effort d'endurance, les fibres de type I sont les plus sollicitées, alors que les fibres de type II le sont lors d'un exercice intense et de courte durée.
L'ATP synthétase est une enzyme permettant la synthèse d'ATP.

En exploitant les documents 1 à 3 et en utilisant vos connaissances, expliquez par quelles voies métaboliques, l'organisme répond à la demande énergétique pour ces deux types d'effort.

Des pistes pour la réalisation du sujet :
- D'après le document 1, les fibres I contiennent des mitochondries. Ce n'est pas le cas pour les fibres II. A quoi servent les mitochondries ?
- D'après le document 2, on trouve dans les fibres I du glycogène en grande quantité ainsi qu'une grande quantité d'enzymes permettant la synthèse d'ATP. Dans les fibres II, on a la même quantité de glycogène, mais peu d'ATP synthétase. Le glycogène est un polymère de glucose. Dans les muscles ce polymère peut redonner du glucose qui peut être utilisé par la respiration ou la fermentation. Comme on a vu dans le document 1 que les fibres I contiennent des mitochondries et qu'il y a beaucoup d'enzymes dans ces fibres, où pourrait être localisée cette enzyme ?
- Le document 3 est un rappel des quantités d'ATP synthétisé dans le hyaloplasme et dans la mitochondrie. Seul l'ATP produit dans le hyaloplasme peut être produit au cours de la respiration ou de la fermentation. L'ATP produit dans les mitochondries ne l'est qu'au cours de quel processus ?

En bilan : faire un rappel de ce qu'on trouve dans les fibres I et à partir de vos connaissances, relier ceci avec l'un des 2 processus permettant la régénération de l'ATP. Faire la même chose avec les fibres II.
Bon courage !

Le rôle de l'ATP dans la transmission synaptique

Pour les TS spécialité SVT, le corrigé du DS 1.

D’après le document 1, lorsqu’un message nerveux arrive dans le bouton synaptique, un mouvement de calcium a lieu du milieu le plus concentré vers le moins concentré et qu’une protéine renvoie le calcium dans l’autre sens. Or on voit ici que le milieu extracellulaire a une concentration en calcium de 440 mmol/L alors que l’intracellulaire a une concentration de seulement 50 mmolL. Le mouvement a donc lieu du milieu extra vers l’intracellulaire. La protéine rejette donc le calcium vers le milieu extracellulaire.
D’après le document 2a, le cyanure ne modifie en rien le courant entrant de calcium. Or le cyanure est un poison qui bloque la synthèse d’ATP. Le mouvement entrant de calcium ne nécessite donc pas la présence d’ATP.
D’après le document 2b, le cyanure inhibe le courant sortant de calcium. Celui-ci peut être rétabli par l’introduction d’ATP. Ce courant sortant dépend donc de la présence d’ATP.

Synthèse : La transmission synaptique nécessite pour se réaliser des mouvements de calcium qui sont de deux types :
- Un courant entrant qui se fait selon les concentrations.
- Un courant sortant du à une protéine et qui maintient la différence de concentration.
On a pu montrer que, si le courant entrant ne nécessite pas la présence d’ATP, au contraire le courant sortant en a besoin. La protéine qui renvoie le calcium dans le milieu extracellulaire consomme donc de l’ATP pour maintenir la différence de concentration. L’ATP intervient donc dans le mécanisme de la transmission synaptique.