PARTIE 26La respiration cellulaire

RÉINVESTIR

Indications de correctionexercices du chapitre 6

1© Educagri éditions, 2015

➊ La ou les bonnes propositions sont cochées ci-dessous.

a) La glycolyse est une voie métabolique :■ de dégradation du lactose■ de dégradation du glucose■ qui intervient dans la respiration cellulaire■ qui se déroule dans le cytoplasme

b) Le cycle de Krebs correspond :■ à la phase qui conduit du pyruvate à la production de CO2

et de H2O■ à la synthèse d’acide pyruvique■ à la phase de synthèse d’ATP et de molécules réduites

de type RH2

c) La chaîne d’oxydoréduction permet :■ directement la synthèse de 36 moles d’ATP à partir

d’une mole de glucose■ de créer un gradient de protons (H+) de part et d’autre

de la membrane interne de la mitochondrie■ de produire des molécules réductrices de type RH2

■ de produire des molécules d’acide lactique

d) Le bilan de la respiration cellulaire peut s’écrire :■ C12H22O11 + 6 O2 + 36 ADP + 36 Pi —› 6 CO2 + 6 H2O + 36 ATP■ C6H12O6 + 6 O2 —› 6 CO2 + 6 H2O■ C6H12O6 + 6 O2 + 36 ADP + 36 Pi —› 6 CO2 + 6 H2O + 36 ATP■ C6H12O6 + 36 ADP + 36 Pi —› 6 CO2 + 36 ATP

➋ a) Chez l’être humain, le CO2 produit provient de la respiration cellulaire et est éliminé par voie respiratoire.

b) Le dioxygène provient de l’air inspiré et il est consommé dans la mitochondrie.

c) Cheminement du dioxygène :

Inspiration ➔ poumon et alvéole pulmonaire ➔ sang artériel ➔ tissu ➔ cellule ➔ mitochondrie

d) Les triglycérides et les protéines, qui forment du glucose par néoglucogenèse, aboutissent à une consommation moindre de dioxy-gène que le glucose.

➌ L’organisation de la mitochondrie est donnée ci-dessous.

particules d’ATP synthase

matrice

espace inter-membranaire

crêtes

granules

ribosome

membrane internemembrane externe

ADN

PARTIE 26La respiration cellulaire

2© Educagri éditions, 2015

➍ L’équation de la respiration cellulaire C6H12O6 + 6 O2 ➔ CO2 + 6 H2O ne représente que partiellement le processus respiratoire car :– c’est un bilan (pas de détail du déroulement) ;– c’est incomplet (pas de bilan en termes de moles d’ATP synthétisés) ;– il n’y a pas d’indication quant à la localisation dans la cellule ;– il n’y a pas d’insertion de ce processus dans le reste du métabolisme.

➎ Le schéma doit faire apparaître les différences entre respiration et fermentation (voir doc 1 et doc 2 page 142 du manuel) : la fer-mentation ne concerne que la glycolyse qui est tronquée et fait intervenir un ensemble de réactions permettant la synthèse d’ATP sans intervention de la chaîne respiratoire.

➏ Au cours de la respiration cellulaire, contrairement à ce qui se passe lors d’une combustion, la production de CO2 est réalisée par étapes lors des décarboxylations successives et elle n’est pas réalisée en même temps que la consommation d’O2.

➐ a) Énergie : E = 38 × 30 = 1 140 kJ.

b) Pourcentage : (1 140/2 871) × 100 = 40 %.

c) Énergie convertie en chaleur : 2 871 – 1 140 = 1 731 kJ soit 60 %.

➑ Voici une proposition de plan pour l’exposé structuré.

IntroductionPrésenter le sujet et la structure du développement.

Développement– Entrée de glucose dans la cellule (GLUT).– Glycolyse dans le cytoplasme.– Cycle de Krebs et chaîne respiratoire dans la mitochondrie.

ConclusionReprendre les points principaux.

ATP2

2 ADP

R

RH26 CO26 CO2

ATP2

2 ADPR

RH2

6 O26 O2

12H2O

ATP32

32 ADP

R

H+

e-

1

2

3

2 pyruvate(CH3COCOOH)

glucose(C6H12O6)

glyc

olys

e

La respiration cellulaire

PARTIE 26La respiration cellulaire

3© Educagri éditions, 2015

➒ La théorie endosymbiotique est étayée par les différents arguments car les mitochondries des cellules eucaryotes ont :

– une taille proche de celle des bactéries ;– une membrane bactérienne entourée par une membrane de phagocytose et un ADN propre circulaire, comme chez les procaryotes ;– la capacité à se diviser, comme les procaryotes.

➓ Le pH est plus acide dans l’espace intermembranaire de la mitochondrie (accumulation d’ions H+).

Le pyruvate, contrairement au glucose, pénètre directement dans la mitochondrie et active très rapidement la chaîne respiratoire productrice d’O2.

Le trajet du dioxyde de carbone rejeté lors de la respiration peut être schématisé de la façon suivante :

mitochondrie ➔ lymphe et sang ➔ alvéoles pulmonaires ➔ expiration