Le boudin de dialyse — exercice corrigé d'enseignement scientifique (première) (chapitre 3)

Le boudin de dialyse

Une structure complexe : la cellule vivante · niveau 2

Énoncé

Un boudin de cellophane est rempli d'une solution contenant de l'amidon et du glucose, puis plongé dans un bécher d'eau distillée. Après une heure, on prélève de l'eau du bécher et on réalise deux tests : eau iodée (révèle l'amidon) et liqueur de Fehling à chaud (révèle le glucose). Résultats : eau iodée négative, Fehling positif. 1. Interpréter. 2. Que peut-on dire de la cellophane ? 3. En quoi ce montage est-il un modèle de la membrane plasmique, et en quoi ne l'est-il pas ? 4. Prévoir le résultat si l'on avait rempli le bécher d'une solution de glucose très concentrée.

Corrigé

1. Le glucose est passé du boudin vers le bécher ; l'amidon non. La molécule de glucose est petite, celle d'amidon est une très longue chaîne de milliers de glucoses.

2. La cellophane est sélectivement perméable : elle laisse passer certaines molécules et pas d'autres, ici selon leur taille. Elle n'est ni étanche ni ouverte : elle trie.

3. Ce que le modèle rend bien : l'idée d'une frontière qui trie, et le fait que la diffusion se fasse spontanément vers le milieu le moins concentré, sans aucune énergie. Ce qu'il ne rend pas : la cellophane est un filtre passif, qui ne trie que par la taille. Une membrane plasmique contient des protéines qui choisissent quelle substance passe, dans quel sens, et peuvent la faire remonter contre son gradient en consommant de l'ATP. Aucun objet inerte ne fait cela.

4. Si le bécher était plus concentré en glucose que le boudin, le glucose diffuserait dans l'autre sens, du bécher vers le boudin, et l'eau sortirait du boudin par osmose, qui se dégonflerait. La diffusion n'a pas de direction privilégiée : elle suit le gradient, quel qu'il soit.