Expérience historique de Pasteur
Protocole : Il prépare une suspension de levures dans un milieu contenant du glucose. Il réalise avec cette suspension 3 cultures différentes dans des conditions de concentrations en dioxygène décroissantes de l'expérience 1 à 3.
Résultats : Quelques heures après, Pasteur mesure la concentration en éthanol dans le milieu et dénombre les levures présentes dans chaque culture. Le tableau du document 19 présente les conditions du protocole et les résultats obtenus.
Quelles informations peut-on dégager de ces résultats ?
Doc 19 Expérience de Pasteur
Le nombre de signes (+) est proportionnel à la quantité mesurée.
| Conditions expérimentales | Quantité d'éthanol (alcool) produite | Rendement de la culture exprimée en mg |
| Expérience 1 : Au contact du dioxygène
| Traces | 250 |
| Expérience 2 : Air appauvri en dioxygène
| ++ | 40 |
| Expérience 3 : Absence de dioxygène
| ++++++ | 5,7 |
Analyse. Ce document apparaît complexe car il juxtapose deux études simples : la production d'éthanol et l'évolution de la population des levures qui se multiplient dans le milieu exprimée sous forme de rendement en mg de levures par g de glucose consommé.
1. Diviser : il y a deux sujets, a) celui de la formation d'éthanol, b) celui du rendement.
2. Lier : cause = O2, conséquences = éthanol et rendement.
3. Comparer : les conséquences avec et sans O2.
Interprétation. Repère de savoir : voir les documents 4 et 6.
l Production d'éthanol
Des levures sont placées dans un milieu contenant du glucose. En présence de dioxygène, il y a très peu production d'éthanol. Si le milieu est appauvri en O2 (expérience 2) jusqu'à ne plus en contenir (expérience 3), la production d'éthanol augmente et devient importante.
Hypothèse explicative : En présence de dioxygène, les levures respirent. Quand la concentration en dioxygène diminue ou devient nulle, les levures fermentent : cela se traduit par la production d'éthanol.
- Rendement
Avec la même quantité de glucose, la culture placée au contact du dioxygène contient 40 fois plus de levures que la culture 3 qui ne contient pas de dioxygène.
Hypothèse explicative : Pour se multiplier, les levures ont besoin d'énergie : synthèse de biomolécules, mouvement des organites lors de la division. Cette énergie est apportée par l'ATP.
ATP + H2O → ADP + énergie
La fermentation ne régénère que 2 ATP par mole de glucose alors que la respiration en régénère 36.