bac S 2016 Antilles et Métropole

Partie 2.2 : Enseignement de spécialité (5 points) Energie et cellule vivante

Le cytoplasme des cellules est plus riche en ions K+ et plus pauvre en ions Na+ que le milieu extracellulaire. Ces différences de concentrations participent au potentiel de repos membranaire de -70 mV de la cellule nerveuse.

A partir de l'exploitation des documents et de l'utilisation des connaissances, expliquez les mécanismes énergétiques qui assurent le maintien des différences de concentrations ioniques pour une cellule nerveuse.

document 1: fonctionnement de la pompe Sodium - Potassium (représentation schématique) et concentrations intracellulaires en ions


Concentrations intracellulaires
en mmol.L-1
Na+ K+
Cellule témoin 18 180
Cellule en présence de digitaline
(inhibiteur de l'hydrolyse de l'ATP)
75 83

La pompe permet d'échanger les ions sodium (Na+) issus du milieu intracellulaire avec les ions potassium (K+) issus du milieu extracellulaire dans un rapport précis (3 Na+ / 2 K+).


document 2 : effets du cyanure sur la consommation en dioxygène du neurone


On suit l'évolution de la teneur en dioxygène du milieu de culture dans lequel sont placés des neurones, avant et après ajout de cyanure. Ce dernier traverse facilement les membranes cellulaires.

d'après SVT. 2012. Collection Duco.


document 3 : effets du cyanure et de l'ATP sur des neurones de calmar


Caldwell et Keynes ont placé des neurones de calmar contenant des ions 24Na+ radioactifs dans de l'eau de mer. Ils ont mesuré la vitesse de sortie de ces ions dans trois conditions différentes:
- eau de mer,
- eau de mer additionnée de cyanure,
- injection d'ATP dans le neurone en présence de cyanure

De l'ATP ajouté à l'eau de mer mais non injecté dans le neurone n'a aucun effet.

d'après Baccalauréat D, SVT, Madrid 1996.


document 4: mesures de concentrations intracellulaires en ions Na+ et K+ pour un neurone dans différents milieux de culture.


Composition du milieu Na+ en mmol.L-1 K+ en mmol.L-1
sans glucose 77 85
avec glucose 15 150
avec glucose + inhibiteur de la glycolyse 64 93
avec pyruvate 18 148
avec pyruvate + inhibiteur de la glycolyse 23 117
Rappel : le pyruvate est le produit final de la glycolyse

d'après ddata.over-blog.com/.


accueil > bac SVT > S > 2016 Antilles et Métropole > spécialité