La nature du vivant

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La nature du vivant
La Terre est caractérisée par la vie.
Quels éléments constituent les êtres vivants ? Quels sont leurs échanges avec le milieu extérieur ?
I.
Les constituants des êtres vivants
Voir le TP : constituants des êtres vivants
Les êtres vivants sont constitués d’éléments chimiques disponibles sur le globe terrestre. Les proportions de
ces éléments sont différentes dans le monde inerte et dans le monde vivant. Ces éléments chimiques se
répartissent dans les diverses molécules constitutives des êtres vivants. Les êtres vivants se caractérisent par
leur matière carbonée et leur richesse en eau.
L’unité chimique des êtres vivants est un indice de leur parenté.
II.
Les cellules, unités de base du vivant
Voir annexe 1
On définit la cellule comme un espace limité par une membrane, et qui échange de la matière et de l’énergie
avec son environnement. Le cytoplasme des cellules animales et végétales contient des organites qui
assurent le fonctionnement de la cellule.
 Les animaux et les végétaux ont des cellules possédant un noyau et des organites : ce sont des
eucaryotes.
 Les bactéries, au contraire, n’ont ni noyau ni organite : ce sont des procaryotes.
Photosynthèse
O2
CO2
O2
Respiration
CO2
eau
Sels minéraux
Cellule
végétale
Matières
organiques
+ Energie
lumière
Les échanges au niveau d’une cellule végétale
Cellule animale
Cellule végétale
+
+
Noyau
+
+
Cytoplasme
+
+
Membrane
plasmique
+
+
Mitochondries
+
+
Reticulum
+
Chloroplastes
+
Paroi cellulaire
Tableau de comparaison des différents types de cellules
Bactérie
+
+
+
De nombreuses transformations chimiques se déroulent à l’intérieur de la cellule : elles constituent le
métabolisme. Il est contrôlé par les conditions du milieu et par le patrimoine génétique: la photosynthèse est
ainsi liée à la présence de chloroplastes.
( voir TP ExAO et exercice : influence de la température sur le métabolisme des levures)
Cette unité structurale et fonctionnelle commune à tous les êtres vivants est un indice de leur parenté.
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III.
Le contrôle du métabolisme
Nous avons vu que les cellules ont des métabolismes différents, ce qui est lié à leur IG…
Poly : les OGM, texte 1
On peut réaliser des expériences de transgénèse pour mieux comprendre ces phénomènes: la transgénèse est
un transfert de gène d'une cellule à une autre. Elle montre que l’information génétique est contenue dans la
molécule d’ADN et qu’elle y est inscrite dans un langage universel.
L’ADN a la forme d’une double hélice. Il est formé de deux chaînes de nucléotides, chaque nucléotide étant
formé d’un sucre, d’un acide phosphorique et d’une base azotée. Les deux brins sont reliés par les bases :
l’adénine ne peut se lier qu’avec la thymine, et la cytosine qu’avec la guanine. On parle de complémentarité
des bases.
Acide phosphorique
Base azotée : adénine,
thymine, cytosine ou
guanine
sucre
Structure d’un nucléotide
C’est la succession des bases, appelée séquence, qui porte l’information génétique. La variation génétique
repose sur la variabilité de la molécule d’ADN: les mutations qui se produisent conduisent à l'apparition de
nouveaux allèles.
L'universalité du rôle de l'ADN est encore un indice de parenté des êtres vivants.
Représentation schématique d’un fragment d’ADN
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Annexe 1 : les cellules
Noyau
Cytoplasme
Chloroplaste
Paroi cellulaire
Observation microscopique d’une cellule végétale
Mitochondries
Réticulum endoplasmique granuleux
Noyau
Cytoplasme
Membrane plasmique
Observation au microscope électronique d’une cellule animale