Correction - Evaluation Metabolisme Cellulaire Seconde SVT (PDF + Corrige) - Controle photosynthese respiration
Aperçu de la correction
Cette correction reprend chaque question et vous montre exactement ce qu'il fallait ecrire pour obtenir tous les points.
Le metabolisme cellulaire est un chapitre ou les definitions comptent enormement. Un mot manquant peut couter un demi-point. La methode est toujours la meme : definir, justifier, illustrer. Definissez le concept, justifiez votre reponse avec des connaissances precises, et illustrez par un exemple quand c'est pertinent.
Exercice 1 : Definitions et notions de base — /4 points
Question 1 — Definition du metabolisme cellulaire (1 pt)
Le metabolisme cellulaire designe l'ensemble des reactions chimiques qui se deroulent a l'interieur d'une cellule. Ces reactions permettent a la cellule de produire de l'energie, de synthetiser des molecules et de degrader des substances.
Les mots cles a placer : « ensemble des reactions chimiques », « cellule », « energie ».
Question 2 — Tableau anabolisme / catabolisme (2 pts)
| Anabolisme | Catabolisme | |
|---|---|---|
| Type de reaction | Synthese (fabrication de grosses molecules a partir de petites) | Degradation (decomposition de grosses molecules en petites) |
| Energie | Consomme de l'energie | Libere de l'energie |
| Exemple | Photosynthese, synthese de proteines | Respiration cellulaire, digestion cellulaire |
0,33 pt par case correcte. Accepter d'autres exemples pertinents.
Question 3 — Autotrophe vs heterotrophe (1 pt)
Un organisme autotrophe fabrique sa propre matiere organique a partir de matiere minerale (CO2, H2O, sels mineraux) en utilisant une source d'energie (lumiere). Exemple : une plante verte.
Un organisme heterotrophe doit consommer de la matiere organique produite par d'autres etres vivants pour se nourrir. Exemple : un animal (chat, humain, etc.).
Exercice 2 : Photosynthese et respiration cellulaire — /5 points
Question 1 — Equation de la photosynthese (1 pt)
Dioxyde de carbone + Eau → Glucose + Dioxygene
(en presence de lumiere, dans les chloroplastes)
Question 2 — Equation de la respiration cellulaire (1 pt)
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + Energie (ATP)
(dans les mitochondries)
Question 3 — Tableau comparatif (2 pts)
| Photosynthese | Respiration cellulaire | |
|---|---|---|
| Organite | Chloroplaste | Mitochondrie |
| Besoin de lumiere ? | Oui | Non |
| Gaz absorbe | CO2 | O2 |
| Gaz rejete | O2 | CO2 |
| Organismes | Autotrophes uniquement (plantes, algues) | Tous les etres vivants |
Question 4 — Reactions inverses (1 pt)
La photosynthese et la respiration cellulaire sont des reactions inverses car les reactifs de l'une sont les produits de l'autre. La photosynthese consomme du CO2 et de l'eau pour produire du glucose et du O2, tandis que la respiration consomme du glucose et du O2 pour produire du CO2 et de l'eau. L'une stocke de l'energie, l'autre la libere.
Exercice 3 : Les enzymes — /4 points
Question 1 — Definition d'une enzyme (1 pt)
Une enzyme est une proteine qui catalyse (accelere) une reaction chimique specifique sans etre consommee par cette reaction. Sa nature chimique est proteique (c'est une proteine).
Mots obligatoires pour le point complet : « proteine » et « accelere/catalyse ».
Question 2 — Modele cle-serrure (1,5 pts)
L'enzyme possede un site actif dont la forme est complementaire a celle du substrat (la molecule sur laquelle elle agit). Le substrat vient se fixer dans le site actif, comme une cle dans une serrure. L'enzyme catalyse alors la transformation du substrat en produits, puis libere ces produits. L'enzyme, non modifiee, peut alors accueillir un nouveau substrat.
Les 4 termes doivent etre utilises correctement : enzyme, substrat, site actif, produits.
Question 3 — Facteurs influencant l'activite enzymatique (1,5 pts)
1. La temperature : Chaque enzyme a une temperature optimale a laquelle son activite est maximale. Au-dessus de cette temperature, l'enzyme est denaturee (sa forme tridimensionnelle change, le site actif ne peut plus accueillir le substrat) et elle perd son activite.
2. Le pH : Chaque enzyme fonctionne dans une plage de pH precise. Un pH trop eloigne de l'optimum modifie la forme de l'enzyme et diminue son activite. Par exemple, la pepsine (enzyme de l'estomac) fonctionne a pH 2, tandis que la trypsine (enzyme de l'intestin) fonctionne a pH 8.
Exercice 4 : Analyse de document — /4 points
Question 1 — Reaction dominante a la lumiere (1 pt)
A la lumiere, c'est la photosynthese qui domine. On le sait car le tableau montre que le taux d'O2 augmente (la photosynthese produit du O2) et le taux de CO2 diminue (la photosynthese consomme du CO2).
Question 2 — Reaction a l'obscurite (1 pt)
A l'obscurite, c'est la respiration cellulaire qui a lieu. Le tableau montre que le taux d'O2 diminue (la respiration consomme du O2) et le taux de CO2 augmente (la respiration produit du CO2). La photosynthese ne peut pas fonctionner car il n'y a pas de lumiere.
Question 3 — Respiration a la lumiere (1 pt)
Oui, la cellule vegetale fait aussi de la respiration cellulaire a la lumiere. Elle respire en permanence, jour et nuit. Mais a la lumiere, la photosynthese produit plus de O2 que la respiration n'en consomme, et la photosynthese consomme plus de CO2 que la respiration n'en produit. C'est pourquoi on ne detecte que l'effet « net » de la photosynthese dans les mesures.
Question 4 — « Les plantes ne respirent pas » (1 pt)
Cette affirmation est fausse. Les plantes font a la fois la photosynthese ET la respiration cellulaire. La photosynthese ne fonctionne qu'a la lumiere, mais la respiration fonctionne en permanence (jour et nuit). A l'obscurite, la preuve est que les plantes consomment du O2 et rejettent du CO2, exactement comme un animal.
Exercice 5 : Genes, enzymes et metabolisme — /3 points
Question 1 — Metabolisme de la souche B (1 pt)
La souche B ne peut plus realiser que la fermentation alcoolique. En effet, le gene mute code une enzyme mitochondriale. Or la respiration cellulaire se deroule dans les mitochondries. Si l'enzyme mitochondriale est inactive, la respiration cellulaire ne peut plus fonctionner. La fermentation, qui se deroule dans le cytoplasme (pas dans les mitochondries), n'est pas affectee.
Question 2 — Chaine Gene → Enzyme → Metabolisme (1 pt)
Le gene mute ne permet plus de synthetiser l'enzyme mitochondriale fonctionnelle. Sans cette enzyme, la reaction de respiration cellulaire (une etape du metabolisme) ne peut plus avoir lieu. Ainsi, la modification d'un gene entraine la modification (ou la perte) d'une enzyme, qui entraine a son tour la modification du metabolisme de la cellule.
Question 3 — Souche A sans dioxygene (1 pt)
En milieu sans dioxygene, la souche A va utiliser la fermentation alcoolique (car la respiration cellulaire necessite du O2). Elle va liberer de l'ethanol (alcool) et du CO2 (dioxyde de carbone).
Bareme recapitulatif
Exercice 1 — Definitions : 4 points
Exercice 2 — Photosynthese / Respiration : 5 points
Exercice 3 — Enzymes : 4 points
Exercice 4 — Analyse de document : 4 points
Exercice 5 — Genes et metabolisme : 3 points
Total : 20 points
Les erreurs les plus frequentes a eviter
En corrigeant vos copies, certaines erreurs reviennent tres souvent. La premiere est de confondre la respiration cellulaire (reaction chimique dans les mitochondries) et la respiration pulmonaire (echanges gazeux au niveau des poumons). Ce sont deux phenomenes lies mais bien distincts.
Deuxieme erreur classique : affirmer que les plantes ne respirent pas. Les plantes realisent la photosynthese ET la respiration cellulaire. A la lumiere, la photosynthese domine et masque la respiration dans les mesures d'echanges gazeux. A l'obscurite, seule la respiration fonctionne.
Troisieme piege : oublier que les enzymes ne sont pas consommees par les reactions qu'elles catalysent. Elles accelerent la reaction sans etre modifiees et peuvent etre reutilisees. C'est la definition meme d'un catalyseur biologique.
Enfin, le lien gene → enzyme → metabolisme est souvent mal explique. La chaine logique est la suivante : un gene code pour une proteine (souvent une enzyme), cette enzyme catalyse une reaction metabolique specifique. Si le gene est mute, l'enzyme peut etre absente ou non fonctionnelle, et la voie metabolique est perturbee.