Chapitre2

Chapitre2 :
LA NATURE DU VIVANT
Les conditions qui règnent sur Terre ont permis l’épanouissement de la vie. Celle-ci prend des formes
extraordinairement variées depuis une bactérie (moins d’un millième de millimètre) jusqu’au séquoia
géant (arbre haut de 80 mètres). Tous ces êtres vivants sont constitués de matière disponible sur
le globe terrestre.
En quoi la matière vivante est-elle différente de la matière inerte ?
Quels sont les constituants de la matière vivante ? Comment sont-ils agencés ?
Que se passe-t-il dans une cellule ? De quoi dépend l’activité cellulaire ?
La structure et le fonctionnement des cellules reflètent-ils une parenté entre les être vivants
I-RECHERCHE DE LA COMPOSITION CHIMIQUE DE LA MATIERE VIVANTE ET INERTE
(FICHE TP)
Problème1 : En quoi la composition chimique de la matière vivante diffère-t-elle de celle de la
matière minérale ?
Comme la matière du monde minéral, la matière des êtres vivants est constituée d’éléments
chimiques disponibles sur la Terre. Cependant, la matière vivante se distingue de la matière
minérale par sa richesse relative en quelques éléments principaux : carbone, hydrogène, oxygène.
II- RECHERCHE DE LA COMPOSITION MOLECULAIRE DE LA MATIERE VIVANTE ET SES
PARTICULARITES (FICHE TP)
Problème 2 : Quelles sont les particularités des molécules qui composent le vivant ?
Les principaux éléments du vivant sont associés pour former des molécules d’eau et d’autres
molécules, l’ensemble constituant un milieu aqueux propice a la vie.
1- L’eau est la molécule la plus abondante chez les êtres vivants.
La majorité de l’oxygène et de l’hydrogène contenu dans un organisme vivant est sous la forme
d’eau. Cette eau participe aux réactions chimiques de l’organisme et est un élément stabilisant
majeur du monde vivant. Les êtres vivants sont constitués majoritairement d’eau.
2- Les molécules chimiques constitutives des êtres vivants.
Les molécules qui composent le vivant se repartissent principalement dans les trois catégories
suivantes: glucides, lipides et protides. Ces trois groupes sont appelées molécules organiques ou
carbonées car elles ont un squelette d’atomes de carbone lies a d’autres atomes. Les glucides et les
lipides sont formes de carbone, d’hydrogène et d’oxygène ; les protides contiennent en plus de
l’azote et du soufre.
On observe donc une unité chimique des êtres vivants : ils sont tous constitués de molécules
carbonées et d’une grande proportion d’eau. Cette unité chimique est un indice de la parenté
des êtres vivants.
III- LA CELLULE, UNITE STRUCTURALE DES ETRES VIVANTS
Problème 3 : Quelle est la structure commune à toutes les cellules du vivant ? Comment se
manifeste la diversité ?
1- Les différents types de cellules
2- Organisation des cellules eucaryotes animales et végétales (Fiche TP)
Les structures des cellules animales et végétales, observées au microscope optique et au microscope
électronique, montrent de nombreux points communs, mais également quelques différences.
a.] Les points communs:


Une membrane cytoplasmique qui délimite le compartiment intracellulaire contenant le
cytoplasme et le milieu extracellulaire. Cette membrane cytoplasmique est perméable à de
nombreuses substances et assure et régule les échanges entre la cellule et le milieu
extracellulaire.
Le cytoplasme rempli le volume cellulaire, c'est une sorte de gelée plus ou moins fluide où se
déroulent les réactions du métabolisme de la cellule. Le cytoplasme contient de nombreux
organites spécialisés dans certaines de ces réactions comme par exemple:
 le noyau, organite propre aux cellules eucaryotes, il contient l'essentiel du génome
(chromosomes). Il est entouré d'une membrane qui le sépare du cytoplasme.
 les mitochondries, organites où se réalisent les réactions de la respiration cellulaire
et qui produisent l'énergie nécessaire au fonctionnement de la cellule.
 le Réticulum Endoplasmique Granulaire. ( R.E.G ) qui est le lieu de synthèse des
protéines dans la cellule.
b-] Les différences:



La membrane cytoplasmique des cellules végétale est doublée extérieurement par une paroi
rigide: la paroi squelettique constituée essentiellement de cellulose (= paroi cellulosique).
Certaines cellules végétales possèdent dans le cytoplasme un organite particulier: le
chloroplaste, riche en chlorophylle. C'est dans le chloroplaste que se réalisent les réactions
de photosynthèse (fabrication de molécules organiques, en présence d'énergie lumineuse,
avec rejet d'un déchet: le dioxygène). Ce sont des cellules chlorophylliennes.
En général, le cytoplasme des cellules végétales contient une grosse vacuole, poche d'eau et
de substances dissoutes.
IV- LA CELLULE, UNITE FONCTIONNELLE DES ETRES VIVANTS (Fiche TP)
Problème 4 : Le métabolisme cellulaire est une activité fondamentale des cellules. Comment
caractériser le métabolisme cellulaire et de quelle manière est-il contrôlé ?
1- Le contrôle du métabolisme cellulaire par les conditions du milieu (Fiche TP)
Les conditions du milieu (ici la température) contrôlent le déroulement des activités
métaboliques (respiration ou fermentation) chez la levure (Saccharomyces cerevisae)
2- Le contrôle du métabolisme cellulaire par le patrimoine génétiqu (Fiche TP)
La capacité à utiliser ou non le substrat disponible dans le milieu (ici présence de glucose ou de
fructose) est donc chez la levure ( Saccharomyces cerevisae) une propriété liée au patrimoine
génétique

Mécanismes mis en jeux lors de la fermentation alcoolique chez la levure témoin
SACCHAROSE
Gène 1 normal
Gène 2 normal
Enzyme 1
Enzyme 2
GLUCOSE
ALCOOL + CO2
 Mécanismes mis en jeux lors de la fermentation alcoolique chez la levure « SNF »
SACCHAROSE
Gène SNF mutant
Gène 2 normal
Enzyme 1
Enzyme 2
GLUCOSE
ALCOOL + CO2
Bilan:
Le métabolisme est soumis à un double contrôle :
 L’information génétique détermine le type de transformations chimiques réalisables. Ainsi
des mutants d’une même espèce peuvent présenter des métabolismes différents
 Les conditions du milieu extérieur influent également sur le déroulement du métabolisme.
 Le métabolisme a lieu dans toutes les cellules du monde vivant. La cellule est donc une
unité fonctionnelle commune à tous les êtres vivants.