la Terre une planète habitée

EXEMPLE DE PROGRESSION :
Thème 1 La Terre dans l’univers, la vie et l’évolution du vivant : une planète habitée 12 semaines
Béatrice Lecourt-Capdeville
Problèmes /Questions
Activités / Supports / Compétences
Notions exigibles du bulletin officiel
Document « accroche » Histoire d’une météorite martienne
Problème : La vie est elle possible
sur Mars ?
Q1 : Quelles sont les conditions
nécessaires à la vie ? Que recherche –
t- on pour savoir si la vie existe ou est
possible sur une planète ?
ALH84001Constat vie sur Terre. Rappels du collège (6ème êtres vivants
répartis en fonction des conditions de vie - biodiversité; 4ème les
changements du monde vivant ont accompagné les transformations de
I. LES CONDITIONS DE LA VIE : UNE
PARTICULARITE SUR LA TERRE ?
la Terre : modification des peuplements de la Terre en fonction des
1°) Les conditions physico chimiques
milieux et conditions de vie). Recherche de prérequis sur les conditions
nécessaires à la vie
nécessaires à la vie.
TP1 En prenant en référence la Terre : Recherche des singularités
compatibles avec la vie sur Terre /Mars (présence d’eau et états,
présence d’une atmosphère avec du O2 et de l’ozone, Température
moyenne de 15°C, présence d’eau liquide) par rapport à d’autres astres
du système solaire. Utilisation de logiciels PLANETE 3D /CELESTIA.
Recherche documentaire. Construction/Compléter un tableau
La Terre est une planète rocheuse du système
solaire. (comme Mars)
Les conditions physico-chimiques qui règnent sur
Terre permettent l’existence d’eau liquide et
d’une atmosphère compatible avec la vie
(et température moyenne 15°C). Mars a présenté
de l’eau liquide dans le passé.
comparatif.
Q2 : Quelles sont les causes des
Rechercher, extraire et organiser l’information utile- Présenter la démarche
singularités de la Terre (et Mars)
suivie, communiquer-Manifester le sens de l’observation, l’esprit critique.
permettant la vie ?
2°) Les causes de ces particularités
Ces particularités sont liées à la taille de la Terre
comparaison Terre /Mars.
et à sa position dans le système solaire. Fenêtre
Etude de textes sur l’importance de la distance Terre/Soleil et de
d’habitabilité par rapport au Soleil.
l’effet de serre sur la température. Texte sur la vitesse d’évasion : lien Ces conditions pourraient exister sur d’autres
avec la présence d’une atmosphère.Réalisation d’un schéma fonctionnel planètes qui possèderaient des caractéristiques
voisines, comme Mars, sans pour autant que la
établissant les relations de cause à effet. Pratiquer une démarche
présence de vie y soit certaine.
scientifique, manipuler- Manifester le sens de l’observation, l’esprit critique.
Attitude critique face aux ressources documentaires.
TP2 Tache complexe Etude d’un diagramme Pression/Température et
Contrôle : rechercher les indices de vie sur une exoplanète
Q3 : Comment se manifeste la
Lien : présence de vie sur Terre diversifiée et de bactéries fossiles
biodiversité sur Terre ? A quels
dans la météorite ALH84001
niveaux la constate –t –on ?
TP3 : sortie sur le terrain : constat d’une biodiversité au sein de
l’écosystème d’un sol (cf. : thème 2). Au laboratoire, identification de
la macrofaune, mésofaune et microfaune du sol récoltés dans la litière,
II. L’UNITE DU MONDE VIVANT
La biodiversité est à la fois une diversité des
écosystèmes, la diversité des espèces, la
diversité génétique au sein des espèces.
grâce à une clé de détermination (académie de Grenoble). Etude de la
flore (champignons). Lien : En comparant les espèces, il est possible
1°) Des relations de parentés entre
vertébrés : unité au niveau des
d’établir des ressemblances. Ces ressemblances traduisent des liens de
organismes
Problème : Quels sont les indices qui parenté. Manipuler, organiser des informations
Au sein de la biodiversité, les parentés existent
permettent d’affirmer que des êtres Prérequis du collège : groupes emboîtés.
qui fondent les groupes d’êtres vivants. Ainsi les
vivants, pourtant si différents,
Recherche de liens de parentés grâce à des attributs communs.
vertébrés ont une organisation commune.
dérivent d’un ancêtre commun ?
TP4 Tache complexe Comparaison de plans d’organisation entre
Les parentés d’organisation suggèrent que les
Q1: Comment établir des relations
Vertébrés : Observation puis dissection( système nerveux) par ateliers espèces partagent un ancêtre commun.
de parentés entre espèces d’un même
de différents animaux (vertébrés et un extra groupe) pour dégager les
groupe ? Quels sont les indices d’une
attributs communs.
origine commune au niveau des êtres
Réalisation d’arbres ou de groupes emboîtés avec Phylogène (exemple :
vivants (des Vertébrés) ?
vérifier l’appartenance d’un vertébré fossile comme Compsognathus
dans ce groupe).
2°) Une unité des êtres vivants
au niveau cellulaire
des informations- Manifester son sens de l’observation
Les cellules procaryotes et eucaryotes
Prérequis de collège : organisme formé d’un ensemble de cellules
présentent une unité structurale, ce qui suggère
TP5 Tache complexe Etude comparative de cellules procaryotes et de une parenté.
Mettre en œuvre un protocole de dissection- Manipuler, extraire, recenser
Q2 : Comment une cellule est –elle
organisée ? Toutes les cellules ontelles la même organisation structurale
(même les bactéries cf Mars) ?
cellule eucaryote (cellules de foie de veau ou cellules d’élodée par
ateliers) et d’électronographies correspondantes, utilisation d’un
logiciel de traitement d’images. Elaboration d’un tableau afin de
dégager les points communs et différences entre cellules procaryote
et eucaryote Vérification d’une classification. Manipuler et expérimenterRecenser, extraire des informations.
Q3 : Comment une cellule peut elle se
procurer les éléments nécessaire à sa
survie ? Toutes les cellules
fonctionnent – elles de la même
façon ?
Q4 : Y a-t-il une unité au niveau
génétique ? Quels sont les arguments
à l’échelle de l’ADN d’une origine
commune ?
Si les êtres vivants élaborent leur
matière à partir des éléments
disponibles sur Terre
Q5 : la matière qui constitue les
êtres vivants est-elle
la même que celle qui constitue le
« non vivant » ?
TP 6 Mise en place d’une expérimentation ExAO : étude du
3°) Une unité du vivant au niveau
fonctionnement
métabolisme respiratoire des levures Saccharomyces cerevisiae
De nombreuses transformations chimiques se
sauvage et mutée Rho. Et /ouMise en œuvre d’un raisonnement
déroulent à l’intérieur de la cellule : elles
expérimental sur l’influence d’un facteur de l’environnement, la
constituent le métabolisme.
lumière, sur le développement d’euglènes
La cellule est un espace limité par une membrane
Mettre en œuvre un raisonnement un raisonnement expérimental. Faire preuve
qui échange de la matière et de l’énergie avec son
d’esprit critique
environnement.
Lien : Présence d’une unité au niveau chimique, cellulaire et
Le métabolisme est contrôlé par les conditions de
fonctionnement. Notion de patrimoine génétique. Une cellule présente
milieu et par le patrimoine génétique.
Une unité fonctionnelle est commune à tous les
de l’ADN (prérequis)
Rappels du collège : localisation de l’information génétique. ADN dans le êtres vivants : parenté.
4°) Une unité chimique et une
noyau (extraction effectuée en 3°)
universalité de l’information génétique chez
TP 7 /TP 8 Mise en place d’une expérience de transgénèse : kit APBG
tous des êtres vivants
ou si conditions sécurité difficiles : kit transgénèse levure Ade 2
La transgénèse montre que l’information
Généralisation
génétique est contenue dans la molécule d’ADN et
Universalité de l’ADN : utilisation possible de Rastop pour visualiser la qu’elle est inscrite dans un langage universel.
L’universalité du rôle de l’ADN est un indice de
structure de l’ADN (double hélice, nucléotides) Manipuler
parenté des êtres vivants.
TP 9 Comparaison de la composition chimique du globe terrestre, de
5°) Une unité des êtres vivants au
quelques organismes vivants (bactérie, algue, grenouille, champignon),
niveau biochimique
de la météorite martienne.
Les êtres vivants sont constitués d’éléments
Mise en évidence des différentes sortes de molécules présentes dans
chimiques disponibles sur le globe terrestre.
les cellules à l’aide de réactifs spécifiques. Modélisation de la
Leurs proportions sont différentes dans le monde
structure des molécules carbonées à l’aide d’un logiciel de visualisation inerte et dans le monde vivant.
Ces éléments chimiques se répartissent dans
moléculaire (RasTop).
diverses molécules constitutives des êtres
Etude d’un tableau comparatif des pourcentages de molécules
vivants. Les êtres vivants se caractérisent par
carbonées dans des cellules. Recenser et extraire des informations –
leur matière carbonée et leur richesse en eau.
Exploiter des résultats en utilisant des technologies
L’unité chimique des êtres vivants est un indice
de leur parenté
Problème : Comment la vie a- t –elle
pour autant se diversifier sur
Terre ?
Q1 : Quels ont été les changements
dans les peuplements au cours du
temps ? Par exemple, la forêt
houillère et la forêt actuelle étaient
elles peuplées par les mêmes groupes
de végétaux ?
Q2 : Comment expliquer la diversité
génétique au sein d’une espèce ?
Q3 : Comment expliquer la
diversification et le maintien de
certaines espèces ?
Malgré cette origine commune des êtres vivants, la diversité du
vivant est très importante.
Lien : Texte bactéries présentes à l’origine sur Terre. Observation
III.
La biodiversité, résultat et étape de
l’évolution.
1°) Biodiversité et évolution
La biodiversité se modifie au cours du temps sous
variés.
l’effet de nombreux facteurs (rappel collège
Crise biologique) dont l’activité humaine.
TP10 Etude de documents et /ou empreintes/ou de collections sous
L’état actuel de la biodiversité correspond à une
Phylogène.
étape de l’histoire du monde vivant : les espèces
Manipuler, utiliser un logiciel –Extraire et organiser des informations
ont évolué au cours du temps au sein d’un groupe ;
elles représentent une infime partie du total des
espèces ayant existé.
2°) Biodiversité et
Lien : Rappel de la biodiversité génétique au sein d’une espèce
caractères nouveaux
(2 souches de Saccharomyces cerevisia TP 5)
Au sein d’une espèce, il existe des variantes de
TP 11 : Rappel des différences de métabolisme entre les souches de
caractères. Parmi ces variations, des caractères
levures Saccharomyces TP 5
nouveaux apparaissent grâce à des mutations de
Comparaison des 2 allèles du gène avec Anagène.
l’information génétique.
Manipuler, utiliser un logiciel - Extraire et organiser des informations
La variation génétique repose sur la variabilité de
la molécule d’ADN.
3°) Mécanismes à l’ origine de la
Prérequis de collège : modification des conditions de vie et sélection
biodiversité
des formes adaptées (ex : les pinsons des Galapagos)
La diversité des allèles est l’un des aspects de la
TP12 Utilisation d’un logiciel pour comprendre la dérive génétique
biodiversité (diversité génétique au sein d’une
comme « évolution allélique » P.Consentino Académie de Nice ou
espèce).
« génétique des populations ». Lien ave les mathématiques.
La dérive génétique est une modification aléatoire
Etude de documents /exemple : spéciation de l'écureuil-antilope dans de la diversité des allèles. Elle se produit de
façon plus marquée lorsque l’effectif de la
le Grand Canyon (au Colorado) A. harrisi et A. leucurus (barrière
population est faible.
géographique).
La sélection naturelle et la dérive génétique
Manipuler, utiliser un logiciel de modélisation- - Extraire et organiser des
peuvent conduire à l’apparition de nouvelles
informations
espèces.
d’images satellitales de la Terre : constat Présence d’’Ecosystèmes