SCIENCES DE LA VIE

Première partie - La cellule fonde l'unité et la diversité du vivant

I. Les tissus animaux et végétaux

A. La cellule végétale - Unité et diversité

• T.P. 1 - Observation de tissus végétaux - acquisition de savoir-faire
  • Fiche TP
  • Corrigé et cours
  • Images au microscope optique ou électronique (Epiderme de bulbe d'oignon, Feuille d'Elodée, …) : http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/doccellule/doccellule.html

1. Les cellules de l’épiderme du bulbe d’oignon rouge - Les constituants de la cellule végétale - Notion de tissu de protection
Corrigé des dessins d'observation
Critères évalués.
F = 7 points (exactitude des observations de la cellule et du rapport avec les cellules voisines)
C = 8 points (qualité du trait de crayon = 4 pts, tracé des flèches = 2 pts, disposition dans la page = 2 points)
L = 5 points (Titre, grossissement de l'observation et légendes)

2. La cellule de feuille d'Elodée - Chloroplastes et cyclose

3. Les cellules de l'épiderme de Poireau - Tissu de protection et échanges (stomates)

• T.D. 1 - Le rôle des stomates - Exercices
  • Fiche TD.1

4. Observations complémentaires de cellules végétales : d’autres tissus végétaux.

a. Les cellules de la pulpe de Banane (tissu de réseve, amyloplastes et mûrissement).
b. Les cellules de tubercule pomme de terre (tissu de réserve, amyloplastes).
c. Les cellules de la pulpe de Tomate (pigments colorés et mûrissement).

5. Conclusions à l’observation de cellules végétales
Documents : schéma d’une cellule végétale en 3D.

a. La membrane.
b. Le cytoplasme
c. Le noyau
d. Les tissus végétaux sont différenciés

B. La cellule animale - Unité et diversité

• T.P. 2 - La vie dans une goutte d'eau - observation de protozoaires (êtres unicellulaires) et de bactéries
  • Fiche TP
  • Corrigé à la rubrique "Fiches et documents"
  • Procaryotes et Eucaryotes
• Observations de cellules animales (préparations du commerce et manuel)
• Différents types de cellules humaines

C. Généralisation avec l'observation d'ëtres unicellulaires, de Procaryotes et de Virus bactériophages

Schéma légendé

D. Observations à l'échelle de l'ultrastructure cellulaire

• Documents du manuel pages 196-197.
• Schéma de l'ultrastructure d'une cellule animale
  • Version couleur légendée imprimable
  • Version noir et blanc muette imprimable
  • Version noir et blanc légendée imprimable

E. Comparaison cellule végétale - cellule animale

• Schéma 1
• Schéma 2

II. Les métabolismes

• T.P. 3 - Autotrophie et héterotrophie - Respiration et fermentation
  • Fiche TP

A. Autotrophie et hétérotrophie : deux manières de se fournir en molécules organiques riches en énergie

B. Respiration et fermentation permettent l'obtention d'énergie

• Ce TP a montré que :
  • La plupart des êtres vivants, qu'ils soient hétérotrophes ou autotrophes, obtiennent leur énergie par oxydation d'un métabolite le glucose : c'est la respiration qui a lieu au niveau cellulaire dans les mitochondries.
  • Les êtres vivants hétérotrophes utilisent les métabolites fournis par l'alimentation d'origine organique.
  • Les êtres vivants autotrophes (les plantes chlorophylliennes) utilisent le glucose produit dans les cellules chlorophylliennes par photosynthèse à partir de l'eau et du dioxyde de carbone sous l'action de la lumière.
• Remarque importante : les végétaux chlorophylliens présentent donc en permanence des échanges gazeux respiratoires qui sont masqués en présence de lumière par les échanges gazeux photosynthètiques.
• Le cours a montré qu'il existe un mode anaérobie d'obtention de l'énergie au niveau cellulaire, c'est la fermentation. Celle-ci est moins efficace que la respiration car elle ne permet pas de détruire toutes les liaisons carbone et donc de récupérer toute l'énergie chimique disponible dans la molécule.

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Deuxième partie - Universalité et variabilité de la molécule d'ADN

III. Le vivant se caractérise par la présence d'ADN

Troisième partie - Parenté et diversité des organismes

• T.P. 6 - Un même plan d'organisation - Dissection comparée de deux vertébrés : le poisson et la souris.
  • Fiche TP
  • Comparaison du plan de construction des membres antérieurs de Vertébrés
• T.P. 7 - Les gènes qui contrôlent la mise en place du plan d'organisation - Une étonnante similitude
  • Fiche TP
  • Fiche d'accompagnement "Homhox".
• T.P. 8 - Parenté des organismes à travers l'étude du développement embryonnaire
  • Fiche TP + vidéogrammes "Le développement de l'Oursin" - Pierron et "Fécondation et développement embryonnaire" (3e partie, la grenouille) - Jeulin + observation de préparations du commerce (observation d'embryons d'Oursin à différents stades + observation comparée des embryons de Truite, de Batraciens, de Poulet et de Souris).
    • Fiche "Relations de parenté établies à partir de comparaison embryologiques"
    • Fiche "Développement embryonnaire d'un invertébré : l'oursin"
  • Exercice avec animation "Les étapes du développement embryonnaire d'un amphibien"

IV. Bilan

La cellule fonde l'unité et la diversité du vivant

• Les cellules sont les unités structurales et fonctionnelles de tous les êtres vivants.
• Toutes les cellules sont limitées par une membrane plasmique. Elle définit un compartiment intracellulaire où a lieu le métabolisme.
• L'hétérotrophie et l'autotrophie sont deux grands types de métabolisme.
• Les activités fondamentales des cellules telles que le métabolisme et la division sont sous le contrôle d'un programme génétique.
• Le matériel génétique est contenu dans un ou des chromosomes.

Universalité et variabilité de la molécule d'ADN

• La transgénèse repose sur l'universalité de la molécule d'ADN en tant que support de l'information génétique.
• Chaque chromosome contient une molécule d'ADN qui porte de nombreux gènes.
• L'ADN est formé de deux chaines complémentaires de nucléotides (A, T, C, G). La séquence des nucléotides au sein d'un gène constitue un message.
• Les allèles ont pour origine des mutations qui modifient la séquence de l'ADN. Les mutations introduisent une variabilité de l'information génétique. Les conséquences des mutations sont différentes selon qu'elles touchent les cellules somatiques ou germinales.
• Certains agents de l'environnement peuvent augmenter le taux de mutation.

Organisation fonctionnelle de la cellule

• Un schéma smiplifié

Parenté et diversité des organismes

• Les vertébrés présentent des similitudes anatomiques qui se traduisent par un plan d'organisation commun : axes de polarité (antéro-postérieur, dorso-ventral, droite-gauche), disposition des principaux organes par rapport à ces axes.
• Le développement embryonnaire conduit à la mise en place du plan d'organisation en suivant un programme génétiquement déterminé.
• Malgré leur diversité les grands plans d'organisation du monde vivant sont en partie sous le contrôle de gènes apparentés tels que les gènes homéotiques.
• Les similitudes aux différents niveaux d'organisation : cellule, molécule d'ADN, et organisme conduisent à la notion d'origine commune des espèces.

"La vie s'exprime en utilisant deux langages" (D'après Claude-Louis Gallien)