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Partie II : La Terre, la vie et<br />
l’évolution du vivant.<br />
Chapitre 2 : La nature du vivant.<br />
Nous avons vu que la Terre était la seule planète connue à abriter la vie. D’où proviennent les éléments qui constituent<br />
la matière vivante ? Votre carbone, oxygène hypo : environnement.<br />
Pour répondre à cela, nous allons d’abord voir de quoi sont constitués les êtres vivants<br />
I . La composition chimique des êtres vivants.<br />
TP14 : Les molécules des êtres vivants.<br />
Les êtres vivants sont constitués d’eau , sels minéraux et de matière carbonée. Les molécules carbonées se répartissent<br />
en trois catégories : les lipides, protides et glucides.<br />
TP15 Les éléments chimiques de la matière vivante.<br />
Les êtres vivants sont constitués d’éléments chimiques disponibles sur le globe terrestre. Leurs proportions sont<br />
différentes dans le monde inerte et dans le monde vivant. Les lipides et glucides sont constitués de carbone,<br />
d’hydrogène et d’ oxygène. Les protides contiennent en plus de l’azote et du souffre.<br />
Schéma bilan.<br />
Comment s’organise ces molécules ?<br />
Les molécules du vivant s’assemblent pour former des structures, capable de se développer et de se reproduire. Tous<br />
les êtres vivants sont constitués d’une ou de plusieurs cellules. C’est un physicien anglais, Robert Hooke, qui, au
XVIIe (1665) siècle a observé pour la première fois ces structures dans un échantillon de liège. Il a appelé ces<br />
structures « cellules » car elles ressemblaient à des cavités.<br />
PB : Quelles sont les caractéristiques communes et les différences entre les différentes cellules ?<br />
II. La structure des cellules.<br />
A. Les Points communs.<br />
TP16 Les structures cellulaires.<br />
Les cellules peuvent avoir des formes très différentes mais toutes sont limitées par une membrane cytoplasmique<br />
délimitant un compartiment contenant le cytoplasme.<br />
B. Quelques particularités structurales.<br />
Dans du cytoplasme, il existe des éléments. On les nomme organites et ils constituent des compartiments à<br />
l’intérieur de la cellule ( exemple le noyau, )<br />
On distingue deux grands types de cellules :<br />
‣ Les cellules eucaryotes qui possèdent un noyau ( végétaux, animaux)<br />
‣ Les cellules procaryotes ne possédant pas de noyau ( bactéries)<br />
Les cellules végétales ont :<br />
‣ Une paroi cellulosique épaisse et rigide (sorte de squelette de la cellule) doublant extérieurement la membrane<br />
cytoplasmique.<br />
‣ Des vacuoles dans le cytoplasme, compartiment rempli de liquide.<br />
‣ Des chloroplastes, présents dans certaines cellules végétales et contenant la chlorophylle. On parle de cellules<br />
chlorophylliennes.<br />
<br />
Certains êtres vivants ne sont formés que d’une seule cellule (bactéries, levures, euglènes…) : ce sont des<br />
organismes unicellulaires. D'autres sont formés de milliards de cellules, regroupées en organes : ce sont des<br />
organismes pluricellulaires.<br />
Comparaison taille des cellules animales et végétales livre page 36 37 et bactéries page 41 ( schéma 100 fois plus<br />
petit)<br />
<br />
Les cellules végétales sont plus grosses que les cellules animales. Les bactéries sont de très petites cellules. Les<br />
virus sont plus petits que les bactéries.<br />
Remarque : (livre page 40)Certains organites tels que les mitochondries ne sont visibles qu’au microscope<br />
électronique.
PB : Comment expliquer la présence de certains organites dans certaines cellules ?<br />
Par exemple, nous avons observé la présence de chloroplastes dans les cellules végétales.<br />
Hypothèse : Elles auraient des fonctionnement différents.<br />
Si tel est le cas elle auraient des besoins différents.<br />
III. Le fonctionnement cellulaire.<br />
Dans chacune des cellules d’un être vivant, se déroulent des réactions chimiques qui produisent et dégradent des<br />
molécules organiques. L’ensemble de ces réactions est appelé le métabolisme. D’où viennent ces molécules<br />
organiques ? Quels sont les besoins des cellules ?<br />
A .La membrane plasmique : une surface d’échange.<br />
TP17<br />
La cellule est un espace limité par une membrane plasmique qui échange de la matière avec son environnement.<br />
TP18 Le métabolisme des cellules non chlorophylliennes :les levures.<br />
On remarque que les levures se sont développer en présence de glucose.<br />
EXAO conso O2 et CO2 ou courbe
Cette consommation de glucose est couplée à une consommation de dioxygène et à un rejet de CO2.<br />
Glucose + O2 donne<br />
CO2 + H2O + énergie ( rappel respiration)<br />
Cette énergie servira au fonctionnement cellulaire ( contraction…. ) et à fabriquer de nouvelles molécules propres à<br />
l’organisme.<br />
B.Métabolisme et influence de l’environnement.<br />
Exercice 7 Page 47 par écrit à la maison<br />
En absence de dioxygène, les levures continuent d’utiliser le glucose. Elles rejettent toujours du CO2 mais aussi de<br />
l’éthanol<br />
Glucose donne CO2 + éthanol + énergie<br />
On parle de fermentation. Le métabolisme dépend donc des conditions du milieu.<br />
C. Métabolisme et patrimoine génétique.<br />
Doc 1 page 38<br />
L’activité des cellules est contrôlée par le patrimoine génétique car les mutations ( voir IV ) sont à l’origine de<br />
modifications de fonctionnement des cellules.<br />
Constat : Il est possible de modifier les caractères ( la couleur du corps) d'un individu (une souris)<br />
par introduction dans son organisme d'un fragment d'information génétique d'un autre individu<br />
appartenant à une autre espèce (une méduse). Comment expliquer que de tels transferts<br />
d'information soient réalisables d’une espèce à l’autre ?<br />
IV. Support et codage de l’information génétique.<br />
Rappel : Les structures des cellules et leurs modes de fonctionnement (métabolisme, division) sont<br />
maintenus au cours des générations cellulaires successives dans le noyau. Les chromosomes<br />
contenus dans le noyau portent l’information génétique.<br />
TP19 : La molécule d'ADN se retrouve chez tous les êtres vivants.<br />
A. La molécule d'ADN se retrouve chez tous les êtres vivants
On peut récupérer une molécule filamenteuse contenu dans les chromosomes. Cette molécule est<br />
appelée ADN.<br />
B. La structure de l’ADN est universelle.<br />
TP20 : La structure de l’ADN est universelle. (Rastop) IL FAUT CHANGER LE PROBLEME ET<br />
DONC LE PROTOCOLE5 COMPARER STRUCTURE DE DIFFERENTS ADN<br />
L’ADN est formée de deux brins constituant une double hélice (structure hélicoîdale).<br />
La molécule d’ADN est formée d’une longue succession de nucléotides. Chaque nucléotide est<br />
formé d’un groupement phosphate ou Acide phosphorique, d’un sucre, le Désoxyribose et d’une<br />
base azotée ou base Nucléique. ADN est donc l’abréviation D’Acide DésoxyriboNucleique ou<br />
ADN.<br />
Il existe 4 bases azotées différentes :<br />
‣ L’Adénine A<br />
Purique, pyrimidique inutile<br />
‣ La Thymine T<br />
‣ La Cytosine C<br />
‣ La Guanine G ( voir 4 Schémas )<br />
L’adénine est toujours associée à la Thymine et la cytosine à la guanine. Des liaisons hydrogènes<br />
relient les deux brins. L’adénine est associée à la thymine par 2 liaisons hydrogènes et la cytosine à la<br />
guanine par 3 liaisons hydrogènes.<br />
Schema ADN TP<br />
PB : comment l’ADN peut coder l’information ?<br />
C. La molècule d’ADN est informative.<br />
Activité 1 : construction d’une maquette ( 12 nucléotides, 3 de chaque sorte, identifiez A, T, C, G au<br />
tableau). Construire les 4 nucléotides puis construire une molécule D’ADN. Vous devez assembler<br />
correctement les nucléotides pour former une échelle plate.<br />
Remarque : toutes les molécules ne sont pas les même.<br />
Ce qui diffère d’une molécule à l’autre, c’est l’ordre des bases donc des nucléotides. Cette<br />
succession est appelée séquence.