Cours bilan n°1

Bilann°1–LaTerredansl’Universetquelques
propriétésdumondevivant(chapitres1,2et3).
Objectifs de cette partie du programme :
-
(TD n°1) déterminer les paramètres terrestres qui permettent d’expliquer que la vie existe sur Terre.
(TP n°1) mettre en évidence la nature chimique du monde vivant en la comparant à celle du monde minéral.
(TP n°2 et 3) montrer que la cellule constitue l’unité structurale et fonctionnelle du monde vivant.
I) Les particularités de la Terre déterminant la présence de vie sur Terre.
•
−
−
•
−
−
•
−
−
TD1
La Terre, une planète rocheuse du système solaire.
Le système solaire comprend une étoile (le Soleil) et de nombreux objets aux caractéristiques très
différentes. La Terre est une des huit planètes en orbite autour du Soleil. Avec ses voisines Mercure,
Vénus et Mars, elle appartient au groupe des planètes rocheuses. Ces planètes se caractérisent par une
masse volumique importante et une surface solide rocheuse.
Les quatre planètes gazeuses géantes (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune) sont beaucoup plus
éloignées du Soleil. D’autres objets, comme les satellites naturels, les comètes et les astéroïdes, se
distinguent de la Terre par la plupart de leurs caractéristiques.
Les singularités de la Terre.
Dans l’état actuel des connaissances scientifiques, la Terre est la seule planète qui abrite la vie. Cela est
dû à une spécificité terrestre : la présence en surface de grandes quantités d'eau sous forme liquide.
Cette dernière est indispensable à la vie. La molécule d'eau existe cependant ailleurs dans le système
solaire : sous forme de glace (par exemple, sur Mars), sous forme gazeuse (par exemple, dans
l'atmosphère de Vénus).
La Terre a une masse suffisante pour retenir les éléments légers qui composent une atmosphère. Notre
planète est donc entourée d'une atmosphère assez épaisse dont la composition est compatible avec la
vie.
Planète habitée, planète habitable.
La vie implique la présence d'eau liquide à la surface d'une planète ce qui dépend des conditions de
pression atmosphérique et de la température de surface qui doit donc être comprise entre 0° et 100°C.
La température de surface d’une planète est liée à la distance planète-Soleil, mais elle dépend aussi de
la présence d'une atmosphère qui augmente la température moyenne de surface grâce à l’effet de
serre.
Autour de chaque étoile, on définit une zone où une planète possédant une atmosphère est à une
distance de son étoile qui permet la présence d'eau liquide en surface : c’est la zone d'habitabilité. Des
planètes situées hors de notre système solaire et dans la zone d'habitabilité de leur étoile ont été
découvertes. Ces planètes (les exoplanètes) sont donc peut-être habitables (susceptibles d’abriter la
vie), mais rien ne dit qu’elles sont effectivement habitées. En dehors de la zone d'habitabilité, la vie
n'est pas impossible mais elle ne pourrait pas coloniser la surface de la planète, comme c’est le cas sur
Terre.
Mots clés : système solaire, planète
gazeuse, planète rocheuse, atmosphère,
zone d'habitabilité.
1
Seconde – BOZON VIGIER 2013/2014 - Cours bilan n°1
La Terre dans le système solaire
(Belin 2010 2nde P-23).
Masse
Distance à
l’étoile
La vie ailleurs dans l’Univers
(Belin 2010 2nde P-33).
II) Les caractéristiques chimiques du monde vivant.
•
•
•
•
TP1
Tous les êtres vivants sont constitués d’une grande quantité d’eau (= matière minérale) et des mêmes
catégories de molécules organiques, à savoir les protides (protéines), les lipides (substances grasses) et
les glucides (sucres).
Les molécules organiques contiennent des éléments chimiques (= atomes) présents à la surface du
globe terrestre. Toutes les molécules organiques sont constituées par une très forte proportion
d’atomes de carbone (associé à des atomes d’hydrogène) : la matière vivante est donc aussi appelée la
matière carbonée.
Les êtres vivants sont caractérisés par leur matière carbonée et par leur très forte teneur en eau ce qui
les différencient du monde minéral ou monde inerte (les roches).
Mots clés : molécule, molécule
Cette unité chimique du monde vivant montre qu’il existe un
organique, éléments
lien de parenté entre tous les êtres vivants.
chimiques, et parenté.
2
Seconde – BOZON VIGIER 2013/2014 - Cours bilan n°1
Les atomes caractéristiques des êtres vivants.
(Belin 2010 2nde P-33).
Les molécules caractéristiques des êtres vivants.
(Belin 2010 2nde P-33).
III) La cellule et l’unité du monde vivant.
•
•
•
TP2 et TP3
Tous les êtres vivants sont constitués d’une ou de plusieurs cellules. À l'intérieur de chaque cellule,
de nombreuses transformations chimiques se déroulent en permanence : elles constituent le
métabolisme cellulaire. Le métabolisme cellulaire permet à une cellule de produire l'énergie nécessaire
à ses activités (exemple : la synthèse de molécules organiques).
Le métabolisme cellulaire est contrôlé à la fois par :
o le patrimoine génétique (une mutation peut modifier le type de réactions chimiques qui se
déroulent dans une cellule : les individus mutants d'une espèce ont ainsi un métabolisme
différent des individus qui n’ont pas subi de mutation) ;
Mots clés : mutant,
o les conditions du milieu extérieur (température, luminosité …).
métabolisme,
La cellule est l’unité fonctionnelle du monde vivant et ceci montre
nutriment.
qu’il existe un lien de parenté entre tous les êtres vivants.
3
Seconde – BOZON VIGIER 2013/2014 - Cours bilan n°1
La composition chimique des êtres vivants.
(Belin 2010 2nde P-33).
•
−
−
−
•
−
−
La structure des cellules.
Tous les êtres vivants sont faits d'une ou de plusieurs cellules. Toutes les cellules possèdent un ou des
chromosomes, qui renferment l'information génétique, et sont constituées d'un volume de cytoplasme
entouré par une membrane plasmique. La cellule est donc une unité structurale commune à tous les
êtres vivants. La membrane plasmique joue un rôle clé dans les échanges (liés au métabolisme) de
molécules entre le milieu extérieur et le milieu intérieur de la cellule.
Les cellules des végétaux verts, des animaux, des champignons et d'autres groupes d'organismes
vivants possèdent des compartiments délimités par une ou plusieurs membranes : ces compartiments
intracellulaires, appelés des organites, ont des fonctions variées (photosynthèse pour le chloroplaste,
protection de l’ADN pour le noyau…). Tous les organismes vivants dont les cellules possèdent des
organites forment le groupe des Eucaryotes de la classification du vivant.
Les cellules qui n'ont pas de noyau et ne sont pas compartimentées forment le groupe des
Procaryote qui regroupe l’ensemble des Bactéries. Les cellules Procaryotes sont beaucoup plus petites
que les cellules Eucaryotes.
La cellule et l'unité du vivant.
La cellule est la plus petite unité capable de vivre de façon autonome.
Mots clés : cellule,
membrane plasmique,
Chez les organismes faits de plusieurs cellules, les cellules peuvent être
organite, Eucaryote et
regroupées en organes.
Procaryote.
Les caractères communs aux cellules de tous les êtres vivants supposent
que ces derniers partagent un très lointain ancêtre commun qui leur a
donné ces caractères communs.
La cellule : unité structurale
du vivant.
Eléments communs à
toutes les cellules
Eléments spécifiques
aux cellules
Eucaryotes
Parenté entre tous les
êtres vivants
Diversité des êtres
vivants : animaux,
végétaux…
(Belin 2nde P-47 modifié SVT Wittmer).
4
Seconde – BOZON VIGIER 2013/2014 - Cours bilan n°1