JS0610051 .pdf


Nom original: JS0610051.pdf
Titre: SVT060498_04C.fm
Auteur: mverbeke

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Production d’ATP par un spermatozoïde
Les spermatozoïdes sont des cellules mobiles qui assurent la fécondation
de l’ovule. Leur déplacement s’effectue grâce aux battements du flagelle
et nécessite à l’échelle cellulaire la production d’ATP.


partir des informations tirées de l’exploitation des documents 1 à 3 et de vos connaissances, expliquez comment
s’effectue la production d’ATP dans un spermatozoïde.
La réponse sera accompagnée d’un schéma localisant les principales réactions métaboliques.

Document 1

Utilisation du fructose par le spermatozoïde

Étape cytoplasmique

Le fructose ( C 6 H 12 O 6 ) est une molécule comparable au glucose. Il
est présent dans le liquide séminal* à un taux variant de 1,5 à
6 g ⋅ L– 1 .
Dans le cytoplasme, il est dégradé en acide pyruvique par une série de
réactions dont les principales étapes sont indiquées ci-dessous. Le rendement énergétique de cette voie métabolique est de 2 ATP par molécule de fructose dégradée (d’après C. Moussard, 2002).
2 ATP
1 Fructose

2 ( ADP + Pi )

4 ( ADP + Pi )

2 Glycéraldéhyde-3-phosphate

4 ATP
2 Acide pyruvique

* Le liquide séminal est une sécrétion produite par les glandes séminales (75 %) et la prostate (25 %). Il se mélange aux spermatozoïdes avant leur émission (d’après site Internet http:/
/www.embryology.ch).

©HATIER

Document 2

Étude expérimentale de la mobilité des spermatozoïdes

Des spermatozoïdes sont placés dans un milieu contenant du fructose
à une concentration comparable à celle du liquide séminal et on évalue
leur mobilité dans trois conditions différentes :
milieu 1 : apport permanent d’oxygène, pas d’apport d’ATP ;
milieu 2 : oxygène non renouvelé, pas d’apport d’ATP ;
milieu 3 : oxygène non renouvelé, addition d’ATP.
Mobilité des spermatozoïdes
(unités arbitraires)

6
1

5

2

3

4
3
2
1
0

0

5

10

15

20

25

temps (heures)
D’après Didier, Terminale S, 2002.

©HATIER

Document 3

Organisation d’un spermatozoïde

a. Organisation générale

Tête
(5 m)
Pièce
intermédiaire
(5 m)



Zone observée en B

Flagelle
(50 m)

b. Pièce intermédiaire observée au microscope électronique
(coupe longitudinale)

Mitochondrie

©HATIER

LES CLÉS DU SUJET

■ Comprendre le sujet
Rechercher dans les documents relatifs aux spermatozoïdes les informations en rapport avec les processus générateurs d’ATP dans une cellule :
– production d’ATP dans le cytoplasme au cours de la glycolyse ;
– production d’ATP dans les mitochondries au cours des réactions
d’oxydation nécessitant du dioxygène.
Le sujet est très particulier dans la mesure où les informations extraites ne
permettent que d’amorcer la réponse à la question posée, la réponse
complète nécessitant un apport de connaissances très important.
Néanmoins, vous devez exploiter d’abord les documents sans faire
intervenir les connaissances. Il s’agit d’une question de type II-2 qui
implique la mise en relation de documents avec les connaissances.
Les documents ne faisant pas appel à la structure des mitochondries, on
peut se limiter au bilan global de l’oxydation du pyruvate sans entrer dans
l’étude de ce qui se passe dans les deux compartiments de la mitochondrie. Le rôle des transporteurs n’étant pas évoqué, il n’est pas nécessaire
de l’envisager ici.

■ Mobiliser ses connaissances
L’ATP est indispensable à la vie cellulaire : toutes les activités d’une cellule
consomment des intermédiaires métaboliques, en particulier de l’ATP.
L’ATP n’est pas stocké mais régénéré aussi vite qu’il est détruit.
Toute cellule vivante régénère son ATP en oxydant des molécules
organiques par processus respiratoire ou fermentaire. Dans le cas d’une
molécule de glucose, la respiration cellulaire peut être traduite par le bilan
des transformations : C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O → 6 CO 2 + 6 H 2 O

©HATIER


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