Session de juin 2009

Série S

Partie II (5 points) Enseignement de spécialité

Diversité et complémentaroté des métabolismes

On dispose de deux souches de Levure de boulangerie (Saccharomyces cerevisiae) : la souche G et la souche P. Celles-ci se différencient par le fait que la souche G donne, en se multipliant, des colonies de grande taille alors que la souche P donne des colonies de petite taille. Une colonie est le résultat de la multiplication des cellules: Ce sont donc des clones d'une cellule originelle.

On cherche à montrer que la différence de taille des colonies de ces deux souches de levure dépend du métabolisme adopté.

A partir de l'exploitation des documents, montrez qu'il existe une diversité de métabolismes chez la Levure à l'origine de la taille des colonies. Vous préciserez alors le métabolisme des souches G et des souches P.

Document 1 : culture de deux souches de levures

On cultive les deux souches de levures, dans la même boite de Pétri, sur un milieu gélosé complet contenant notamment 5% de glucose et abondamment oxygéné. Les cultures sont placées à température constante.
Les schémas ci-dessous montrent les cultures à l'instant initial (t0) et à l'instant final (tF).

D'après Biologie et biotechnologie des Levures, CRDP Académie d'Aix-Marseille

Document 2 : comparaison en microscopie électronique à transmission du nombre et de l'aspect des mitochondries des cellules de levures G et P.

D'après Biologie et biotechnologie des Levures, CRDP Académie d'Aix-Marseille

D'après Biologie et biotechnologie des Levures, CRDP Académie d'Aix-Marseille

Document 3 : comparaison de l'activité métabolique pour chaque souche de levure

Le triphényl-tétralozium est utilisé par les levures comme accepteur final des électrons de la chaîne respiratoire des mitochondries à la place du dioxygène. Dans ces conditions, il est réduit
en un composé de couleur rouge, le formazan.

Sur chaque colonie des cellules G et des cellules P, on applique le triphényl-tétralozium. Parallèlement, des expériences sont réalisées pour mesurer la quantité d'ATP produite par les souches G et P. Par calcul, il a été déterminé le rendement énergétique respectif pour chaque souche.

Le schéma suivant montre les résultats obtenus.

D'après " Biologie des Levures ", Didier Pol, Coll. Ellipses et" Bioénergétique, L'ATP dans la cellule", Coll. Synapse-Hachette Education

* Rendement = % de l'énergie récupérée à partir des métabolites transformés utilisable par la cellule pour se développer

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