Activités

Mettre en évidence expérimentalement la fermentation alcoolique par les levures.

Usage individuel

Expérimentation Assistée par Ordinateur

La fermentation
1/ Titre de l’activité: mettre en évidence expérimentalement la fermentation alcoolique par les levures.
 2/ Niveau : TS spécialité
3/ Programme
• Thème 3 : Diversité et complémentarité des métabolismes
• Chapitre : hétérotrophie (dégradation des composés organiques et régénération des intermédiaires métaboliques)
4/ Durée de la séquence : 50 minutes

5/ Connaissances construites:

Par contraste avec l'oxydation complète du substrat liée aux mitochondries, une oxydation incomplète est possible par fermentation de certains substrats. Elle produit un déchet organique l’éthanol, reste du substrat réduit non totalement oxydé lors du processus dégradatif. Cette fermentation permet un renouvellement peu efficace mais réel des intermédiaires métaboliques, ce qui autorise dans le cas de la fermentation alcoolique, une vie sans oxygène.

6/ Capacités mises en œuvre

• Capacités scientifiques : utilisation d’une chaîne EXAO

• Capacités du B2i lycée

Domaine 1 : S'approprier un environnement informatique
- Je sais choisir les services, matériels et logiciels adaptés à mes besoins.
- Je sais régler les principaux paramètres de fonctionnement d'un périphérique selon mes besoins.
Domaine 2 : adopter une attitude responsable
- Je valide, à partir de critères définis, les résultats qu'un traitement automatique me fournit (représentation graphique)

 7/ Conditions matérielles
- Une salle EXAO avec interface de votre choix, capteur éthanol en demi groupe (un binôme par poste informatique), connexion réseau.
- Fiche technique d’acquisition des données à l’EXAO et une fiche élève conçue par le professeur.

 8/ Descriptif

o Le travail du professeur
Il présente aux élèves la suspension de levures en anaérobie pour qu’ils perçoivent l’odeur d’alcool et ainsi comprennent pourquoi ils utilisent par la suite la sonde éthanol.
Il vérifie que les élèves suivent bien les étapes de la fiche et évalue les capacités expérimentales:
UTILISER UNE CHAINE EXAO
Utilisation raisonnée du matériel
Utilisation maîtrisée des fonctionnalités du logiciel
Adaptation de l’échelle des axes au phénomène étudié
Remise du matériel dans l'état initial : "prêt à l’emploi" pour le groupe suivant

Le professeur et les élèves corrigent l'activité et construisent le bilan : « les levures en absence de dioxygène peuvent survivre et donc régénérer leur ATP en présence d'un substrat (ici le glucose et non pas le lactose), cela s'accompagne de la production d'éthanol. »

  o Le travail de l’élève

• pendant la séance
L’élève a découvert à partir d’un document que les levures survivent dans un milieu anaérobie, ils vont dans cette séance découvrir une seconde voie métabolique qui leur permet d’assurer leur survie en absence de dioxygène : la fermentation alcoolique et identifier un substrat utilisable par la levure.


Fiche élève:
1. Réaliser le montage en suivant les consignes de la fiche technique.
2. Démarrer la mesure des concentrations en éthanol dans la suspension de levures en respectant les conditions indiquées dans le protocole fourni (une première série en injectant du glucose, une seconde en renouvelant la suspension de levure et en utilisant le lactose comme substrat.)
3. Ajuster l’affichage de façon optimale.
4. Titrer le graphique, le légender
5. L’interpréter.

Un exemple de graphique obtenu:

Titre : évolution de la concentration d’éthanol dans une suspension de levures en anaérobie en fonction du temps après injection de 2 substrats : le glucose et le lactose.

9/ Apport de l’informatique

• Mesures quantitatives (sous forme graphique) impossibles ou difficiles sans les capteurs EXAO.
• Précision, rapidité et donc multiplication possible des mesures en modifiant les paramètres.