HPT Formation scientifique UAA18 AUTEUR : Brigitte Janssens Fiche d’activité 1 La diversité des microorganismes Enoncé de l’activité A partir des photographies du document 1 et du document 2, l’élève 1) légende les photographies quand cela est possible (paroi, membrane cellulaire, cytoplasme, noyau, chloroplaste) ; 2) range les différents types de microorganismes par ordre croissant de taille ; 3) compare la taille de ces microorganismes à celles d’une cellule animale et d’une cellule végétale ; 4) regroupe les différents microorganismes selon leurs caractéristiques semblables. Objectifs d’apprentissage A partir de l’analyse des documents, les élèves constatent que : - les microorganismes sont généralement des êtres vivants unicellulaires ; - tous les microorganismes sont constitués d’une membrane et de cytoplasme ; - certains microorganismes possèdent un noyau, ce sont les protistes. Ils peuvent également avoir des chloroplastes comme l’Euglène. Leur structure est donc semblable à celle des cellules animales et végétales ; - les champignons microscopiques possèdent également un noyau. Ces organismes unicellulaires peuvent s’associer en colonies ; - certains microorganismes ne possèdent pas de noyau, comme les bactéries. Ces dernières peuvent être bénéfiques comme pathogènes ; - d’autres microorganismes ne possèdent pas de noyau, ce sont les virus. Ils possèdent une structure plus simple que celle des bactéries. En rangeant les microorganismes par ordre de taille croissante, on trouve d’abord les virus, ensuite les bactéries et ensuite les protistes. Les cellules animales et végétales sont de plus grandes dimensions que les virus et les bactéries. Suivant les espèces, les protistes sont plus petits, de mêmes dimensions ou de plus grande taille que les cellules animales et végétales. Développement attendu principalement visé Sur base de photographies prises au microscope, identifier en justifiant les différents types de microorganismes (C1). Sur base de photographies, l'élève repère et identifie différents types de microorganismes (virus, bactéries, protozoaires, champignons microscopiques). Puis, il justifie l’existence de ces différents types de microorganismes sur base de critères observables (taille, forme). 1 Document1 Bibliographie Sources des différentes illustrations (pages consultées le 28 février 2016) : http://svt.seconde.free.fr/liens/TP5unitedivcell.htm http://www.didier-pol.net/2sacobs.htm http://sciences-et-cetera.fr/levolution-des-etres-vivants/ http://www.alessandroconti.ch/coursbio/Biologiehumaine/fr/html/unit_Cellule.html http://www.microbiologybook.org/French-virology/virol-french4.htm http://johann.gerard.chez-alice.fr/cellule2/les_pluricellulaires.htm https://fr.wikipedia.org/wiki/Virus_de_la_mosa%C3%AFque_du_tabac http://escherichiacoli.fr/ http://culturesciences.chimie.ens.fr/content/la-penicilline-i-decouverte-dun-antibiotique-960 Document 1. Microphotographies de microorganismes Euglène dans une goutte d'eau de mare au MO (grossissement X 200) Dimensions : environ 100 µm Protiste dont les cellules sont munies de chloroplastes (d’où leur couleur verte), leur permettant de réaliser la photosynthèse. Paramécie dans une goutte d'eau stagnante au MO Dimensions : de 80 à 300 µm selon les espèces Protozoaire cilié unicellulaire vivant en eau douce ; la paramécie utilise des cils pour se déplacer et se Document1 nourrir (essentiellement de bactéries). Levure Saccharomyces cerevisiae à l’état frais au MO (grossissement X 1000) Dimensions : 5-10 µm Une levure est un champignon unicellulaire apte à provoquer la fermentation des matières organiques animales ou végétales. Les levures sont employées pour la fabrication du vin, de la bière, des alcools industriels, des pâtes levées et d'antibiotiques. Amibe au MO Dimensions : de 20 à 800 µm selon les espèces 2 Protozoaire unicellulaire vivant en milieu humide. Certaines sont pathogènes : elles peuvent provoquer des maladies dans certaines circonstances, comme l’amibe de la dysenterie. Virus de la grippe au microscope électronique à coloration négative Dimensions : 0,2 - 0,3 µm Virus responsable de la grippe Virus de la mosaïque du tabac au microscope électronique Dimensions : 0,3 - 0,4 µm Virus infectant les plants de tabac Bactérie au microscope électronique (grossissement X 7000) Dimensions : 1 µm Bactériophage lambda au microscope électronique Dimensions : 0,2 µm Virus infectant les bactéries Escherichia coli au microscope électronique Dimensions : 3 µm E. coli est une bactérie fréquente du tube digestif de l’Homme et des animaux à sang chaud. La plupart des souches de E. coli sont sans danger. Certaines souches peuvent être à l’origine d’infections alimentaires graves. Champignon de la peau causant des troubles dermatologiques comme le pied de l’athlète au microscope électronique (grossissement X 4300) Dimensions : 1 µm 3 Document1 Penicillium roqueforti au microscope électronique Dimensions : quelques centaines de µm Ce champignon de la famille des Penicillium, communément appelé moisissure, est à l'origine du « bleu » des fromages de roquefort. Document 2. Microphotographies de cellules animales et de cellules végétales Cellule buccale humaine au MO (grossissement X 1000) Dimensions : environ 30 µm Cellules épidermiques de quelques cellules d'une feuille d'Elodée au MO (grossissement X 900) Dimensions : environ 120 µm Microphotographie d’épiderme de grenouille (grossissement X 400) Dimensions : environ 30 µm Cellules épidermiques de bulbe d'oignon au microscope à balayage (grossissement X 600) Dimensions : environ 100 µm 4 Document1