Introduction à la biologie cellulaire

Exercices - Problèmes osmotiques

 

1 - Un récipient est partagé en 2 compartiments A et B par une membrane perméable aux molécules et aux ions de taille inférieure à celle d'une molécule de saccharose.

En A, on place 0,5 litre d'une solution dont la composition est: # lactose 0.8M et # NaCl 0.9%. En B, on place 0,5 litre d'une solution dont la composition est: # saccharose 0.4M et # urée 12 g/l.

Les masses moléculaires de ces différentes substances sont: saccharose: 342 - lactose: 342 - NaCl: 58,5 - urée: 60

Calculez la pression osmotique "potentielle" (c'est-à-dire celle que l'on pourrait mesurer dans un osmomètre fermé par une membrane uniquement perméable à l'eau) des solutions de départ. Détaillez votre calcul.

Lorsque les solutions ont été placées dans leurs compartiments respectifs, quels mouvements de molécules ou d'ions vont se produire?

 

2 - Un récipient est partagé en 2 compartiments A et B par une membrane perméable aux molécules et aux ions de taille inférieure à celle d'une molécule de saccharose.

En A, on place 0,5 litre d'une solution dont la composition est: # lactose 1M et # NaCl 1,2%.

En B, on place 0,5 litre d'une solution dont la composition est: # saccharose 0,2M et # urée 24 g/l.

Les masses moléculaires de ces différentes substances sont:

saccharose: 342 - lactose: 342 - NaCl: 58,5 - urée: 60

Calculez la pression osmotique "potentielle" (c'est-à-dire celle que l'on pourrait mesurer dans un osmomètre fermé par une membrane uniquement perméable à l'eau) des solutions de départ. Détaillez votre calcul.

Lorsque les solutions ont été placées dans leurs compartiments respectifs, quels mouvements de molécules ou d'ions vont se produire?

 

3 - Comment vont se comporter les globules rouges s'ils sont placés dans une des solutions suivantes, en considérant que leur état d'équilibre est atteint. En serait-il de même pour une cellule de pétale de rose ?

Forme normale
Hémolyse
Plasmolyse

sol. saccharose 0,15M (PM=342)

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?
?

sol. saccharose 0,3M

?
?
?

sol. saccharose 0,8M

?
?
?

sol. saccharose 0,3M et de lactose 0,3 (PM=342)

?
?
?

sol. NH4Ac 0,3 M (PM=77)

?
?
?

sol. NH4Ac 0,8M

?
?
?

plasma sanguin

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?
?

eau distillée

?
?
?

 

4- Une cellule d'épiderme d'oignon rouge est plongée dans une solution aqueuse de saccharose radioactif de concentration 0,6M.

Quelle sera la morphologie de la cellule lorqu'elle aura atteint son état d'équilibre osmotique ?
Où va-t-on retrouver la radio-activité ?
Quel est l'état osmotique de la cellule à l'équilibre?

 

5- Une cellule d'épiderme d'oignon rouge est placée dans une solution d'acétate d'ammonium radioactif de concentration 0,2M.

Quelle sera la morphologie de la cellule lorqu'elle aura atteint son état d'équilibre osmotique ?
Où va-t-on retrouver la radio-activité ?
Quel est l'état osmotique de la cellule à l'équilibre?

 

 

6- Lorsqu'on observe au microscope une paramécie (protozoaire d'eau douce) dans son milieu naturel (A), on peut observer les contractions rapides de ses vacuoles pulsatiles.

Lorsqu'on ajoute du saccharose (PM: 342) à ce milieu, on constate que la fréquence des contractions des vacuoles est fortement ralentie à une concentration de 0,1M (B) et que les contractions s'arrêtent lorsque la concentration est de 0,2M/l (C). Il n'y a pas de variation de volume cellulaire.

Caractérisez la tonicité des 3 milieux par rapport à la cellule:

A:

B:

C:

De quoi dépend le rythme de la vacuole ?

Observerait-on les mêmes phénomènes aux mêmes concentrations en présence de nitrate de sodium (NaNO3: PM = 85) ? Pourquoi ?

A quelle concentration de saccharose doit-on s'attendre à observer une plasmolyse de la paramécie ? Justifiez.

 

7- Un lambeau d'épiderme d'oignon rouge, placé dans une solution de nitrate de sodium (NaNO3: PM = 85) à la concentration de 0,2 M/l est observé au microscope. La membrane plasmique reste accolée à la paroi pectocellulosique pendant toute la durée de l'observation.

Un autre lambeau d'épiderme est placé dans une solution de nitrate de magnésium (Mg(NO3)2 : PM = 148) à la concentration de 0,2 M/l.. Les cellules présentent un décollement rapide de la membrane plasmique qui s'écarte de la paroi. Cependant, après quelques minutes, les cellules ont repris un aspect normal.

Expliquez le comportement osmotique des cellules d'épiderme d'oignon rouge dans les deux cas.

 

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