S.V.T. Seconde Biologie - Cytologie

Echanges cellulaires

Exercice I

Cocher les bonnes réponses.

Exercice II

La croissance des cellules est favorisée par les échanges avec leur milieu.

1- Enoncer la loi de l’osmose et celle de la dialyse

2-  Expliquer le mécanisme de la plasmolyse spontanée.

3-  Expliquer le mécanisme de l’absorption des substances dissoutes au niveau des racines des plantes.

4-  Compléter le tableau suivant :


Substances

Plus petites molécules

Macromolécules

Protides

_________________________

_________________________

Lipides

_________________________

_________________________

Glucides

_________________________

_________________________

 

Exercice III

On laisse séjourner des cellules de pétales colorées de canna dans des solutions d’urée de concentrations différentes.

Solution n°1 = 12 g/l                               Solution n°2 = 13,5 g/l                                Solution n°3 = 15 g/l

On monte ensuite ces cellules entre lame et lamelle dans la solution où elles ont séjourné et on les observe au microscope, les pétales sont colorées en rouge. On a obtenu :

- dans la solution n°1                  : vacuole très développée, occupant toute la surface de la cellule, décoloration rose.

- dans la solution n°2                  : vacuole plus petite et plus colorée, léger décollement de la membrane cytoplasmique.

- dans la solution n°3                  : vacuole très rétractée, rouge très foncée et le cytoplasme suivant la même modification.

1- Représenter schématiquement une cellule de chaque préparation et annoter soigneusement.

2- Interpréter chacun de ces résultats.

3- Calculer la pression osmotique du contenu cellulaire.

4- Quelle est la concentration exprimée en g/l d’une solution de Na Cl qu’il faudra utiliser pour obtenir sur les cellules de canna les mêmes phénomènes observés dans la solution n°1 d’urée ?

On donne i = 1 pour les non électrolytes

 i = 1,95 pour les électrolytes

C = 12                        N = 14                    H = 1                      O = 16                    Na = 23                  Cl = 35,5


Exercice IV

Lors de l’expérience de Dutrochet, on a constaté un phénomène appelé phénomène d’osmose

1- Définir les mots suivants :

- Osmose

- Isotonie

2- Expliquer à l’aide d’un schéma l’expérience de Dutrochet.

3- Essayer de compléter le tableau suivant pour étudier les échanges cellulaires chez les cellules végétales

 

 

Solutions

Schémas de l’état de la cellule vue au microscope optique

Phénomènes

Eau pure

………………………..

………………….

Eau sucrée

…………………………..

………………….

Exercice V

Les termes suivants sont très importants en biologie cellulaire.

a) Turgescence                                    b) Plasmolyse                                          c) Isotonie

1- Définir ces termes.

2- Classer-les par ordre chronologique en respectant une suite logique.

3- Comparer dans un tableau les schémas des cellules végétales représentant ces termes.

Exercice VI

Pour respirer, pour se nourrir, les cellules font des échanges avec leur milieu extérieur.

A partir de la liste suivante, former  trois couples dont les éléments présentent une relation étroite.

Exemple : (chloroplaste-cyclose)

Liste : Osmose - hémoglobine - pinocytose - hématie - Dutrochet - gouttelette lipidique.

 

Exercice VII

1- Les affirmations suivantes sont-elles VRAIES ou FAUSSES. Dans ce dernier cas, donner la réponse juste :

a) La diffusion des substances dissoutes à travers une membrane perméable prend le nom de dialyse.

b) On appelle exocytose la sortie des particules non dissoutes hors de la cellule.

c) En arrosant des plantes fanées, nous faisons la mise en évidence de la déplasmolyse spontanée.

d) La perméabilité est différentielle si la membrane laisse passer certaines substances dissoutes et d’autres non.

e) Le passage des gouttelettes lipidiques lors de l’absorption intestinale est un exemple de pinocytose.

f) La membrane cellulosique ne peut pas résister à une entrée excessive d’eau. Elle peut s’éclater.

2- Des feuilles de salade sont placées dans une solution de vinaigrette.

Après une demi-heure, les feuilles de salade deviennent flasques ou molles,  le volume de la solution de vinaigrette augmente.

a)     Expliquer ce phénomène.

b)     Faire le schéma annoté d’une cellule de ces feuilles de salade devenues flasques.

3- Dans un tube à essai contenant une solution de Na Cl à 0,1%, on ajoute quelques gouttes de sang incoagulable.

a) Convertir la concentration de la solution de Na Cl à 0,1% en gramme par litre.

b) Calculer la concentration massique (exprimée en g/l) d’une solution de Na Cl (corps électrolyte) isotonique à la solution d’urée CO(NH2)2 à 0,5 (corps non électrolyte)

On donne : C = 12 ; O = 16 ; N = 14 ; Na = 23 ; Cl = 35,5

c)     Après un certain moment, on remarque que le liquide surnageant devient rouge et au fond du tube se dépose un culot incolore qui renferme des débris de membranes globulaires.

Interpréter ces résultats observés et en conclure.

Exercice VIII

Un fragment d’épiderme d’oignon est prélevé et placé dans l’eau. On prend quelques cellules :

- les unes sont placées dans l’eau

- mais les autres sont noyées dans une solution de Na Cl à 20g/l de concentration

Après quelques minutes, on les observe au microscope.

a)     Calculer la concentration molaire de la solution sucrée.

b)     Déduire de la réponse précédente les résultats des observations microscopiques de chaque cellule et représenter les schématiquement (titre et légendes complètes)

Exercice IX

Pour l’étude des échanges cellulaires, on a fait l’expérience suivante :

-   On prépare des coupes minces de betterave rouge

-   On prélève trois fragments identiques

-   On les lave et on les place dans trois milieux différents :

·  Milieu 1 : avec de l’eau pure

·  Milieu 2 : avec une solution de chlorure de sodium à 2,5%

·  Milieu 3 : avec un mélange de chlorure de sodium à 2,5% et de chlorure de calcium à 0,1%

Au bout d’une heure, on retire les fragments de betterave et on constate que les liquides sont intégralement colorés :

-   liquide rose très pâle dans les milieux 1 et 3.

-   Liquide rose soutenu (plus foncé que les 2 autres) pour le milieu 2

On sait que les chlorures de sodium et  les chlorures de calcium sont solubles dans l’eau et forment des solutions limpides.

Essayer d’interpréter ces résultats en complétant le tableau suivant :

Milieux

1

2

3

Résultats

………………

…………………

……………..

Explications (moins de 6 lignes)

……………….

………………….

………………

 

Exercice X

Les cellules vivantes font des échanges de substances avec leurs milieux.

1) Nommer l'organite cellulaire responsable de ces échanges.

2) Compléter les pointillés.

Cet organite cellulaire arrive à faire entrer des substances :

- solides dans la cellule par  le phénomène de ………………………

- liquides dans la cellule par le phénomène de ………………….

3) Les flux d'eau au niveau de cet organite sont régulés par la pression osmotique. Calculer la Pression osmotique correspondant à une solution de saccharose à 40g /l.

On donne : saccharose : C12H22O11   glucose C6H12O6

C  =  12                 O = 6           H = 1


Exercice XI

Chez un snack, vous avez commandé une grillade de poulet (pistolet). Pour le dressage, le cuisinier a placé votre cuisse de poulet sur une feuille entière de salade verte.

1- Avant le dressage de votre plat, la salade a été lavée et aspergée de vinaigrette composée d'huile, de sel et de vinaigre. Après ce traitement, elle n'est plus rigide mais devient plus souple.

a)  Expliquer ce changement d'état de la feuille de la salade.                                                             

b)  Préciser le type de cellules rencontrées dans cette salade souple. En déduire le nom du phénomène
biologique observé ici.                                                                                                                 

c)  Expliquer les 2 autres cas de ce phénomène qui ne sont pas manifestés ici en complétant le tableau
suivant :   

                                                                                                                                           

 

2 autres cas

Caractéristiques

Types de cellules obtenues

 

 

 

 

Exercice XII

Des expériences ont été faites à partir de 3 lots de différentes cellules, à une température de 20°C. On les a placés dans différents milieux. Les résultats de leur pression osmotique sont donnés dans le tableau suivant :

LOTS DE CELLULES

PRESSION OSMOTIQUE

1

7,928 atm

2

8,409 atm

3

10,811 atm

 

1- Comment peut-on déterminer la pression osmotique d’une cellule ?

2-  Déterminer les concentrations molaires des sucs vacuolaires de ces cellules et compléter le tableau.

LOTS DE CELLULES

CONCENTRATION MOLAIRE

1

 

2

 

3

 

3-  Les cellules du lot 2 sont placées dans une solution saline (on donne Na = 23 et Cl = 35,5).

Relever la bonne réponse.

Leur concentration massique est égale à :

a) 20,754 g.l-1.

b) 20,574 g.l-1.

c) 20,475 g.l-1.

4-  Compléter les pointillés par les mots convenables : perméases, actif, phospholipides, ATP, passif.

Le transport ……………………est assuré par les…………………….et les ……………………….. dans la membrane plasmique, tandis que le transport …………………a besoin des…….……..

Exercice XIII

On a préparé 6 cylindres de pomme de terre de 50mm de haut sur 5mm de diamètre.

On a gardé un cylindre pour référence, et les cinq cylindres sont répartis dans cinq tubes à essai renfermant des solutions de concentrations croissantes : eau, solutions de saccharose à 10%, 20%, 30% et 40%.

Après 1h, on a traduit graphiquement les résultats dans le document 1 ci-dessus, en ne considérant que la longueur des cylindres.

 

1- Calculer la concentration molaire de chaque solution de saccharose et compléter le tableau suivant :

Solution de saccharose

Concentration molaire

10%

 

20%

 

30%

 

40%

 

2- Déterminer à partir de cette représentation graphique la concentration de suc vacuolaire des cellules de pomme de terre.

3- En déduire la pression osmotique au niveau de ces cellules.

4- Interpréter ces résultats.

Exercice XIV

Les cellules et leur milieu extérieur sont fortement liés par des échanges. Ces échanges sont régulés par des phénomènes spécifiques.

1) Quels sont ces échanges ?

2) Préciser le phénomène qui règle chaque échange.

3) Souligner la(les) bonne(s) réponse(s).

Le milieu hypertonique a) a beaucoup de tonus

b) est riche en eau

c) est riche en solutés

4) Schématiser une cellule végétale placée dans un milieu hypertonique.

Exercice XV

Pour votre excursion, vous préparez de bon matin vos achards carotte. Une fois préparé, vous les mettez dans une cantine bien sèche.

1) Citer tous les ingrédients que vous avez utilisés.

2) Que constatez-vous dans votre cantine au déjeuner ?

3) Interpréter cette observation.

Exercice XVI

L’osmose constitue une des activités que font les cellules vivantes avec le milieu dans lequel elle vit :

1)     Définir et expliquer le mécanisme de l’osmose.

2)     La solution de sérum physiologique (Na Cl) à 9‰ est isotonique au plasma sanguin.

Calculer la pression osmotique des cellules sanguines après l’avoir défini.

On donne : Na = 23,  Cl = 35,5


Exercice XVII

On a plongé les cellules épidermiques de pétale d'une fleur, préalablement colorés, dans des solutions d'urée de concentrations différentes : - solutions 1 : urée 1 %

- solution 2 : urée 1,8%

- solution 3 : urée 6 %

Ainsi, après l'observation au microscope optique, toutes les vacuoles deviennent rouges,

- dans la solution 1 : vacuole de grande taille

- dans la solution 2 : cellule normale

- dans la solution 3 : vacuole petite, rouge

1) Quel colorant utilise-t-on dans ce cas ?

2) a - Indiquer les phénomènes des échanges dans la solution 1 et la solution 3.

b - Représenter à l'aide de schémas annotés les aspects des cellules dans la solution 1 et 3.

3) Dans la solution 2, on peut calculer la pression osmotique du milieu interne de la cellule.

 Calculer cette pression osmotique sachant que la température ambiante est 20°C.

Urée : Co (NH2) C = 12; H = 1; O = 16; N = 14

Exercice XVIII

On résume dans le tableau suivant les expériences faites avec des globules rouges in VITRO (dans les cristallisoires)

 

Milieux

M1

M2

M3

M4

Solutions utilisées

Types

Sang

Solutions salines (en g/l)

 

concentrations

15

9

4,5

Etats des globules rouges

de Face

 

de Profil

 

1-   Préciser les noms des types de cellules rencontrées dans les milieux 2, 3 et 4.   

2-   Expliquer brièvement ce qui se passe dans le milieu 2.                                                             

3-  En vous aidant des renseignements précédents, reconstruire le tableau avec le milieu 1 seulement et
compléter les pointillés. Justifier le choix de votre concentration.

 

Exercice XIX

Pour mettre en évidence les échanges d'eau et de substances dissoutes, des expériences réalisées par des élèves au labo sont traduites par les documents ci-après,

 

1- a-   Dans le document 1, que représentent I et II. Justifier les réponses.

b-   Indiquer le sens du passage de l'eau et en déduire la définition de l'osmose.

2- Expliquer en une phrase, le phénomène qui se passe dans le document 2 et donner un nom à ce phénomène.

 3 - Tirer une conclusion sur le document 3.

Exercice XX

On laisse séjourner les cellules épidermiques d'oignon violet dans des solutions de saccharose C12H22011 de concentrations différentes : - Solution 1 de saccharose 50g/l

- Solution 2 de saccharose 100g/l

- Solution 3 de saccharose 200g/l

On monte ensuite ces cellules entre lame et lamelle et on les observe au microscope.

Résultats : - Dans la solution 2 : cellule normale

- Dans la solution 3 : vacuole très rétractée, membrane cytoplasmique se détache de la membrane cellulosique.          

1-   a- Décrire l'état de la cellule dans la solution 1.                                                                         
b- Représenter schématiquement côte à côte ces 3 cellules et donner un titre à chacune.         

2-   Interpréter brièvement ces résultats.                                                                  

3-   L'une de ces 3 cellules permet d'évaluer la pression osmotique du suc vacuolaire.

a-   Indiquer laquelle et préciser pourquoi.                                
b-   Calculer cette pression osmotique à 15°C

4-   Déterminer la concentration massique en g/l d'une solution de glucose C6H12O6 qu'il faudra utiliser pour
obtenir une cellule au même phénomène observé dans la solution 3.

Exercice XXI

1-   Expliquer les mécanismes des échanges cellulaires en reliant par des flèches les phénomènes et les
éléments échangés suivants :

PHENOMENES                                                                    ELEMENTS ECHANGES

a- OSMOSE                                                                           Liquide

b- DIALYSE                                                                           Solide

c- PINOCYTOSE                                                                    Substances dissoutes

d- PHAGOCYTOSE                                                                Eau

2-   Comparer dans un tableau la différence entre les transports ACTIFS et les transports PASSIFS,

3-   L'eau peut entrer dans la cellule par un phénomène A qui peut être spontané ou provoqué.

a-   Déterminer A.                                                                                                                          

b-   Compléter le tableau suivant :  

Phénomènes

 

A spontané

A provoqué

 

Etat de la cellule initiale

 

 

 

 

 

Condition(s) de l'expérience

 

 

 

 

 

Type de milieu extracellulaire

 

 

 

 

 

Mouvement de l'eau

 

 

 

 

 

                                                                                                

Exercice XXII

Pour étudier la pression osmotique on a pratiqué des expériences avec des Cylindres de pomme de terre de 50mm de haut et de 5mm de diamètre. On a préparé 6 cylindres ; on place les 5 cylindres dans 5 tubes à essai contenant des solutions différentes à concentrations croissantes.

Tubes

 

T1

 

T2

 

T3

 

T4

 

T5

 

Solutions

Eau distillée

Solutions de saccharose

 

 

 

à 10%

 

à 20%

 

à 30%

 

à 40%

 

Longueurs des cylindres après 1h en mm

53

51,5

50

48,5

47

1- Calculer la concentration molaire de chaque tube (représenter les réponses sous forme de tableau)

2- Représenter graphiquement ces résultats en fonction de la concentration de la solution de chaque tube
(en abscisse : les concentrations - en ordonnée : les longueurs)                                  

3- Analyser ces expériences et ces résultats pour préciser la concentration du suc vacuolaire des cellules des pommes de terre.

4- En déduire la pression osmotique au niveau des cellules de pomme de terre.

On donne C = 12         O =16                             H=1            Glucose C6H12O5            Saccharose C12H22O11

Exercice XXIII

Dans deux dialyseurs D1et D2, on met respectivement une solution de chlorure de Sodium et une solution de glucose.

1) Montrer, comment se fait le passage des substances dissoutes à travers une membrane perméable ?

2) En déduire la perméabilité de la cellule aux substances dissoutes.

3) Déterminer la substance qui traverse lentement la membrane perméable et celle qui la traverse rapidement. Justifier votre réponse.

Na = 23 ; Cl = 35,5 : glucose :  C6H12OC = 12: H = 1 : O = 16

Exercice XXIV

Essayer de compléter le tableau suivant pour étudier tes échanges cellulaires.

On donne : saccharose : C12H22O11     C=12    H=1   O=16          Na = 23   Cl = 35,5

 

Solutions

Concentrations

Température de l'expérience

Formule à

appliquer pour P.O

Pression osmotique de la

cellule à l'isotonie

Molaire

 

Massique

 

saccharose

 

0,2 moll-1

 

 

 

 

 

 

saline

 

 

 

 

 

20°C

 

 

8,409atm

 

 

On donne : saccharose : C12H22O11     C=12    H=1   O=16          Na = 23   Cl = 35,5

Last modified: Thursday, 4 August 2016, 2:36 PM
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