Métabolisme – suivre les atomes pendant la digestion, la respiration et la synthèse

BiologieBiologie cellulaire15–16 ans

Utiliser avec ma classe

Suivez les atomes d’un repas : l’amidon, les protéines ou les lipides sont hydrolysés en monomères, une partie des monomères est respirée avec le dioxygène jusqu’au dioxyde de carbone et à l’eau, ce qui produit de l’ATP, et cet ATP alimente les réactions de condensation qui forment le glycogène, les protéines ou la graisse du corps. Un tableau compte les atomes de C, H, O et N et la masse qui entre et qui sort, toujours égales. Un second écran synthétise du glycogène, une chaîne protéique et un acide gras unité par unité et additionne l’ATP et le NADPH du catabolisme que chacun coûte.

Leçon : Métabolisme : catabolisme et anabolisme (digestion, respiration et biosynthèse)

Ce qu’elle montre

Le métabolisme est l’ensemble des réactions d’un organisme. Les réactions cataboliques dégradent les molécules : la digestion hydrolyse les polymères des aliments en monomères, et la respiration oxyde une partie d’entre eux en dioxyde de carbone et en eau, en libérant de l’énergie stockée dans l’ATP. Les réactions anaboliques construisent des molécules : la condensation relie des monomères en glycogène, protéines et lipides, et chaque nouvelle liaison coûte de l’ATP ; la synthèse des acides gras demande aussi du NADPH. Le modèle utilise une chaîne d’alanine comme protéine et la tripalmitine comme lipide, des équations bilans et les valeurs d’ATP des manuels.

Mode d’emploi

Dans Carte des atomes, choisissez un Aliment et le nombre d’Unités d’aliment, réglez Unités respirées puis cliquez sur Lancer. Avec Suivre les atomes de, choisissez Carbone, Hydrogène, Oxygène ou Azote et regardez où ces atomes aboutissent ; comparez les totaux du tableau. Si vous respirez trop peu, des monomères restent inutilisés. Dans Synthèse (anabolisme), choisissez un Produit, réglez Unités à ajouter et cliquez sur Étape pour voir l’ATP et le NADPH dépensés.

Paramètres modifiables

  • Écran Carte des atomes : de l’aliment au corps, Synthèse (anabolisme)
  • Aliment Amidon, Protéine (modèle alanine), Lipide (tripalmitine)
  • Unités d’aliment 4–24
  • Unités respirées 0–24
  • Suivre les atomes de Carbone (C), Hydrogène (H), Oxygène (O), Azote (N)
  • Produit sur l’écran de synthèse Glycogène, Protéine, Acide gras
  • Unités à ajouter sur l’écran de synthèse 1–7

Questions à explorer

  1. Pourquoi les monomères contiennent-ils plus d’atomes d’hydrogène et d’oxygène que l’aliment dont ils proviennent ?
  2. Pourquoi faut-il respirer une partie de l’aliment avant de transformer le reste en molécules du corps ?
  3. Quelle synthèse a besoin de NADPH en plus de l’ATP, et à quoi sert ce NADPH ?