Quelle est la brique commune à tous les êtres vivants
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Quelle est la brique commune à tous les êtres vivants ? La cellule Chap 2 : La cellule fonde l’unité et la diversité du vivant La cellule est la base du monde vivant mais elle présente des formes et des fonctions différentes. Comment la cellule est-elle organisée ? Quelles sont les caractéristiques communes des cellules qui en font l’unité du vivant ? I- La structure cellulaire 1- La cellule végétale A.1 : Réaliser et observer une préparation microscopique d’élodée pour en déterminer la structure (livre p.179) 1- Re- Réaliser une préparation microscopique d’élodée en suivant les consignes du professeur Consignes : A l’aide d’une pince fine, prélever une feuille d’élodée Placer la feuille entre lame et lamelle dans une goutte d’eau (Déposer une goutte d’eau sur la lame, placer la feuille la face supérieur vers le haut, recouvrir la feuille d’une lamelle, chasser les bulles d’air) Ne pas laisser de bulles d’air Observer au fort grossissement 2- Observer votre préparation au fort grossissement Critères de réussite : 1 cellule centrée au fort grossissement Netteté de l’image 3- C- Réaliser un dessin d’observation d’une cellule d’élodée en respectant les règles du dessin d’observation 4- Utiliser la légende et vos observations pour conclure sur la structure d’une cellule végétale Une cellule végétale est composée d’une paroi, d’une membrane plasmique, d’un cytoplasme et de chloroplastes contenant la chlorophylle. 5- A partir de la photo d’une cellule chlorophyllienne vue au microscope électronique page 181, dégager les informations supplémentaires de cette structure Noyau, vacuole, mitochondrie La cellule végétale renferme un noyau, un cytoplasme contenant des chloroplastes, des mitochondries, des vacuoles. Cette cellule est limitée par une membrane plasmique et une paroi. 2- La cellule animale A.2 : Observer et dessiner une cellule animale pour en déterminer la structure A partir de vos observations, décrivez la cellule de pancréas ou cellules sanguines Observer d’autres cellules animales, page 178,180 pour apporter une description plus détaillée La cellule animale renferme un noyau, un cytoplasme contenant des mitochondries. Elle est limitée par une membrane plasmique 4- Comparaison des structures cellulaires végétales et animales A.3 : Schématiser une cellule végétale et animale afin de comparer leurs structures Les organismes animaux, végétaux, les bactéries sont tous constitués de cellule(s). La cellule est donc l’unité de base du vivant. Les cellules végétales possèdent la même structure que les cellules animales (membrane plasmique, cytoplasme, noyau et organites) mais disposent en plus d’une paroi, de chloroplastes et de vacuoles. Comment les cellules assurent-elles les activités et les besoins de chaque organisme ? II- Le fonctionnement cellulaire Les cellules pour fonctionner, pour assurer leur métabolisme, ont besoin de se nourrir Métabolisme : ensemble des réactions chimiques qui produisent et dégradent des molécules organiques On distingue deux grand types de cellules : cellules chlorophylliennes (ex : algues unicellulaires : Chlorelles) et cellules non chlorophylliennes (ex : Levures) Quels sont les échanges gazeux de ces cellules ? 1- Les échanges gazeux entre les cellules et leur milieu A.4 : Identifier les échanges gazeux des cellules en utilisant les résultats d’une expérimentation assistée par ordinateur. Questions 2 et 3 page 185 - Les cellules non chlorophylliennes consomment du dioxygène et rejettent du dioxyde de carbone, c’est la respiration - Les échanges gazeux des cellules chlorophylliennes éclairées sont caractérisés par une absorption de CO2 et un rejet de O2 2- Les besoins nutritifs des cellules A.5 : Emettre des hypothèses sur la nature des besoins nutritifs des levures et des chlorelles Hypothèses : - Les cellules chlorophylliennes ont besoin de lumière, d’eau, de matière minérale - Les cellules non chlorophylliennes ont besoin d’eau, de matière minérale et organique Si les cellules ont besoin de tous ces éléments nutritifs, alors des cellules privées d’un de ces éléments ne doivent plus se développer. A.6 : Vérifier nos hypothèses en élaborant un protocole expérimental adapté. Une cellule qui couvre ses besoins nutritifs se divise. On peut vérifier ceci en faisant des mesures d’absorbance ou de transmit tance du milieu de culture de chlorelles et de levures A.7 : Utiliser un colorimètre pour étudier la croissance d’une culture de cellules chlorophylliennes et non chlorophylliennes - Comparer vos résultats - Compléter le tableau Cellules + temps (t) Milieu de culture Chlorelles (T) t0= aujourd’hui t1= 1 semaine Levures (S) t0 t1 Eau distillée Eau distillée + matière minérale Eau distillée + matière organique Eau distillée + matière minérale + matière organique - En déduire les besoins des cellules chlorophylliennes et non chlorophylliennes Conclure quand a l’exactitude de vos hypothèses Les cellules non chlorophylliennes (levures) ne peuvent survivre et se multiplier (c'est-à-dire fabriquer leur matière organique) que dans un milieu contenant des sels minéraux et de la matière organique : Ce sont des cellules hétérotrophes. Les cellules chlorophylliennes ont besoin de matière minérale, de lumière pour se développer. Elles se reproduisent en fabriquant leur propre matière organique à partir de la matière minérale du milieu de vie : Ce sont des cellules autotrophes. Hétérotrophie et autotrophie sont deux grands types de métabolismes Existe-t-il un lien entre la structure des cellules et leur fonctionnement ? 3- Relation entre la structure et le type de métabolisme A.8 : Utiliser des documents du livre afin de trouver les organites responsables des deux types de métabolisme Livre p 186 (photosynthèse) et 187 (respiration) - Les mitochondries sont le siège de la respiration, procédé permettant de récupérer de l’énergie en dégradant la matière organique. - Les chloroplastes sont le siège de la photosynthèse, ils captent l’énergie lumineuse indispensable à la fabrication (= synthèse) de la matière organique à partir de matière minérale. Schéma bilan fonctionnel à compléter : Les deux grands types de métabolisme : l’autotrophie et l’hétérotrophie (P 191) Les caractéristiques morphologiques et fonctionnelles des cellules se maintiennent-elles au fil des générations ? IIILa transmission des caractéristiques d’une cellule au cours des divisions A- Chez les organismes unicellulaires 1- La transmission du métabolisme On va émettre deux hypothèses : La cellule en se divisant transmet son métabolisme aux générations suivantes ou la cellule ne le transmet pas Sous forme de croquis, représenter ce qu’on va mettre dans les boîtes de Pétri, pour tester nos deux hypothèses. Ainsi que les résultats attendus. Une souche de levure glu+sac- Une souche de levure glu+sac+ D F Milieu S D F Milieu G A.9 : Réaliser des cultures de levures génétiquement différentes pour étudier la transmission du métabolisme des levures (Feuille de TP) A.10 : Exploiter les résultats de l’activité précédente Exploiter : analyser (ce que je vois), interpréter (ce que j’en déduis) puis conclure en validant ou non l’hypothèse, s’il y en a une. Souches de Glu+sac+ (D) Glu+sac- (F) levure Milieu de culture Saccharose Glucose + + + + + + + + : Les colonies se sont développées - : Les colonies ne se développent pas Les cellules issues de la division de la cellule mère sont identiques à la cellule mère. On peut en déduire que les cellules transmettent leur métabolisme, donc l’hypothèse 1 est validée. Les cultures cellulaires permettent de constater que la multiplication d’une cellule donne naissance à une colonie de « cellules- filles » qui présentent les mêmes caractéristiques que la cellule- mère. Les caractères métaboliques des levures sont conservés au cours des générations. 2- Le maintien des modalités de la division cellulaire ou la reproduction des cellules A.11 : Observer deux cultures de cellules génétiquement différentes pour comparer leur mode de division Toutes les cellules se reproduisent par division de la cellule mère. Les cellules filles sont identiques à la cellule mère (même forme, taille, besoin de la même matière organique, modalité de division) Par contre d’une souche à l’autre ces modalités de division peuvent varier (Deux espèces différentes se reproduisent selon des modalités différentes) Certaines cellules se reproduisent par bourgeonnement et d’autres par scissiparité, mais les cellules conservent leurs modes de division. Les divisions cellulaires sont sous le contrôle du programme génétique propre à chaque espèce B- Chez les organismes pluricellulaires La cellule œuf issue de la fécondation contient le programme génétique du futur organisme. Elle se divise puis transmet son programme génétique aux cellules filles qui donneront un être humain constitué de types cellulaires différents (livre p. 178) Bilan du chapitre : Tous les êtres vivants sont constitués de cellules. Ces cellules présentent des points communs mais aussi des particularités. Ces caractéristiques morphologiques et fonctionnelles des cellules sont sous le contrôle du programme génétique transmis de génération en génération Ou est localisé le programme génétique ?
