Biotechnologies – cellulaires, enzymatiques et microbiennes
BiologieBiotechnologies15–16 ans
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Connectez-vous pour lancerTrois thèmes de biotechnologie dans une seule simulation, sélectionnés avec le paramètre de thème. Biotechnologie cellulaire : culture de tissus végétaux, où la modification du rapport auxine/cytokinine du milieu fait former à l'explant un cal, des pousses ou des racines, avec le décompte des plantules multipliées au fil des cycles successifs. Biotechnologie enzymatique : un réacteur à enzyme immobilisée, dont la vitesse de réaction suit l'équation de Michaelis–Menten et varie avec la température et le pH. Biotechnologie microbienne pour le traitement de la pollution : un bassin aéré où la densité bactérienne augmente et la DBO des eaux usées diminue au cours du temps.
Leçon : Biotechnologie cellulaire et ses réalisations ; biotechnologie enzymatique et applications ; biotechnologie microbienne dans le traitement de la pollution
Ce qu’elle montre
Trois modèles de biotechnologie appliquée partagent le même écran. En culture de tissus végétaux, des cellules totipotentes régénèrent une plante entière, et le rapport auxine/cytokinine décide si l'explant forme des racines, des pousses ou un cal indifférencié ; chaque repiquage multiplie les plantules par cinq. Le réacteur enzymatique suit la cinétique de Michaelis–Menten, v = Vmax[S]/(Km + [S]), réduite quand la température ou le pH s'écartent de l'optimum et perdue quand l'enzyme est dénaturée. En traitement par boues activées, des bactéries aérobies oxydent la matière organique et la DBO₅ diminue exponentiellement, à une vitesse fixée par l'aération.
Mode d’emploi
Changez de thème avec les trois onglets. Dans Biotech. cellulaire, faites glisser sur le flacon pour varier le rapport hormonal et repérez où apparaissent racines, pousses ou cal, puis cliquez sur Repiquage suivant pour compter les plantules. Dans Biotech. enzymatique, faites glisser pour varier la température, revenez à l'optimum avec Régler à 37 °C, pH 7 et comparez plusieurs valeurs de Concentration en substrat. Dans Dépollution microbienne, réglez l'aération ou cliquez sur Aération max, et lisez le temps nécessaire pour atteindre 30 mg/L.
Paramètres modifiables
- Thème affiché 1. Biotechnologie cellulaire végétale, 2. Biotechnologie enzymatique, 3. Dépollution par les micro-organismes
- Rapport auxine / cytokinine du milieu de culture 0,1–10
- Température du réacteur enzymatique 5–80 °C
- pH de la solution d'enzyme 3–11
- Concentration en substrat 0–20 mM
- Niveau d'aération du bassin d'eaux usées 0–100 %
Questions à explorer
- Dans quel sens faut-il modifier le rapport auxine/cytokinine pour que l'explant forme des racines plutôt que des pousses ?
- Pourquoi la vitesse de réaction plafonne-t-elle alors que la concentration en substrat continue d'augmenter ?
- Pourquoi une aération plus faible allonge-t-elle le temps nécessaire pour atteindre la limite de rejet de DBO₅ ?
