La bioluminescence du lampyre

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Exercices
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Énergie et cellule vivante

Le lampyre est un insecte capable d’émettre une lumière : ce phénomène se nomme la bioluminescence. La femelle garde toute sa vie un aspect larvaire d’où le nom de ver luisant parfois utilisé pour désigner le lampyre. Ces signaux lumineux servent notamment à la parade amoureuse.

À partir de l’étude des documents mise en relation avec vos connaissances, montrez comment l’ATP intervient dans ce phénomène et comment il est produit dans la cellule.

Il y a trois documents complémentaires pour deux questions. Identifiez le(s) document(s) qui permet(tent) de répondre à chacune des deux questions.

Interprétation. Repère de savoir : voir les documents 3 et 9.

Doc 23 Expériences de bioluminescence réalisées in vitro

Tubes

Contenus des tubes

Résultats

1

Luciférine + ATP + luciférase

Aucune lumière produite

2

Luciférine + O2 + luciférase

Aucune lumière produite

3

Luciférine + ATP + O2 + luciférase

Émission d’une lumière

Remarque : La luciférine et la luciférase (enzyme) sont présentes dans le cytoplasme des cellules du lampyre. L’oxygène intervient dans une réaction d’oxydation du complexe luciférine-luciférase.

Doc 24 Relation entre intensité lumineuse et concentration en ATP

Un extrait d’abdomen de lampyre est placé en présence de dioxygène. On mesure l’intensité lumineuse (IL) selon la concentration d’ATP du milieu.

Doc 25 Consommation de dioxygène par des mitochondries isolées

Des mitochondries sont isolées à partir de cellules animales. À l’aide d’un système ExAO (expérimentation assistée par ordinateur), on suit la concentration en dioxygène du milieu dans les conditions expérimentales suivantes.

Glucose : sucre en C6 = 6 atomes de carbone.

Pyruvate : molécule à 3 atomes de carbone résultant de la dégradation partielle du glucose dans le hyaloplasme.

ADP + Pi : adénosine diphosphate + phosphate inorganique.