La respiration et la fermentation du glucose par des levures de boulangerie

Résumé du document

Compte-rendu d'une expérience de laboratoire sur les mécanismes physiologiques des levures de boulangerie en présence ou non de sucre et de différents réactifs (KOH). Calculs et résultats.

Extraits

[...] La mesure de la consommation d'oxygène par les levures est rendue possible par la présence de KOH dans le godet central des auges 2 et 4. Il a la capacité de piéger le CO2 selon le schéma ci-contre. Le CO2 ainsi piégé, le manomètre peut réagir à la consommation d'oxygène par les levures qui respirent. Les mesures obtenues, il est possible de connaître par des calculs les quantités relatives des substrats et produits de la fermentation et de la respiration grâce à leurs équations stœchiométriques respectives. [...]

[...] Deux sets d'expérience avec levures (un sans glucose et un avec) et un contrôle négatif (thermobaromètre) sont préparés. Ils sont laissés 10 minutes système ouvert avant le début des mesures pour donner un temps d'adaptation au système. Les valeurs se prennent toutes les 5 minutes durant 30 minutes. Une visse en bas du manomètre (non représentée sur les schémas) permet de moduler uniformément la hauteur des colonnes de liqueur : la colonne de droite est réglée à 150 mm, la mesure est lue sur la colonne de gauche. [...]

[...] On confirme les résultats de l'auge à savoir qu'en présence de glucose les levures fermentent intensément puis se mettent progressivement à respirer. CONCLUSIONS : La levure fermente en premier lieu intensément quand on la met en présence de glucose. Cette fermentation est rapidement supplantée par une respiration calme qui prend le relais. CALCULS : TOTAUX : Auge : Auge : Auge : Auge Σ finale de la conso. d'O2 = -82 mm3 Σ finale de la prod. de CO2 R = 83 mm3 Σ finale de la conso. [...]

[...] Les valeurs obtenues permettent d'étalonner celles des autres manomètres. Ce set est donc un contrôle nonbiologique et met donc en évidence l'incidence des variations thermobaromètriques (physiques) sur les autres mesures. Ces variations ne peuvent être imputées aux levures et doivent donc être soustraites de chaque mesure liée aux auges 2 à 5. TB Variations de pression atmosphérique Lecture Temps Lecture [min.] Temps [min] AUGE 2 : Levures + Tampon PO4 + KOH Temps Lecture [min] mesure de la consommation d'O2 h 0 -10 -21 -11 -14 -10 -11 XO2 h - TB Σ XO2 [mm3] [mm3] -12 - 12.6 - 12.6 -20 - 20.9 - 33.5 -12 - 12.6 - 46.1 -13 - 13.6 - 59.7 -10 - 10.5 - 70.2 -12 - 12.6 - Oxygène respiré [mm ] Somme de O2 absorbé - -40 -60 -80 -100 Temps [min] AUGE 3 : Levures + Tampon PO4 Dans cette auge se trouvent des levures affamées (dans du tampon PO4 de pH neutre) , le milieu ne contient pas de glucose. [...]

[...] Energie produite par la fermentation en cal/min/mg de levures : Vol. CO2 F = 1405 mm3 = 1405 10-6 l CO2 = 6.2710 mole CO=2 Il y a autant d'ATP produit que de CO mole d'ATP = 7000 cal *10-5 * 7000 = 0.439 cal / 30 min / 100 mg de levures 1.46 *10-4 cal/min/mg de levures En un même laps de temps, la fermentation produit plus d'énergie que la respiration, mais avec un rendement inférieur si on en juge par la consommation de glucose. [...]