Partie 2.2 : enseignement de spécialité (5 points) Diversité et complémentarité des métabolismes

Certaines périodes du cycle biologique de végétaux photosynthétiques comportent des phases au cours desquelles l'organisme manifeste uniquement un métabolisme hétérotrophe.
On se propose de montrer que des racines de carotte ou des graines de laitue manifestent un métabolisme respiratoire.

document 1 : expérience de mise en évidence des échanges gazeux chez la racine de carotte

document 1a résultat d'une expérience de mise sous cloche hermétique de racines de carottes et aspect de l'eau de chaux après 10 minutes. Remarque : initialement l'eau de chaux est limpide.

document 1b mesure de la concentration de dioxygène dans la même enceinte close contenant des racines de carotte.

document 2 : effet de l'addition de glucose et d'acide pyruvique sur une suspension de mitochondries extraites de racines de carotte

On isole des mitochondries de racines de carotte par centrifugation.
Ces mitochondries sont ensuite placées dans une enceinte où l'on enregistre la concentration en O₂ au cours du temps et où sont ajoutées successivement une solution de glucose puis d'acide pyruvique.

document 3 : évolution de la consommation de dioxygène et de la charge énergétique au début de la germination de graines de laitue.

L'expérience témoin est comparée à la même expérience additionnée de KCN (cyanure de potassium) qui est un poison bloquant la réaction respiratoire des mitochondries.


La charge énergétique est un paramètre qui permet de mesurer la richesse d'une structure biologique en molécule énergétique phosphatée du type ATP.
Quand la charge énergétique est minimale, le taux d'ATP est minimal.
Quand la charge énergétique est égale à 1, ce taux est maximal.