Vivant ou non vivant
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Vivant ou non vivant ? BACTERIE Vivant ou non vivant ? Cellule animale Cellule végétale Les êtres vivants sont constitués de cellules. Problématique: Quels sont les constituants de la matière du vivant ? Comment l’étude du vivant à l’échelle cellulaire et moléculaire aboutitelle à l’idée d’une parenté entre organismes ? I. Les éléments chimiques des êtres vivants Le non vivant (roche) est composé d’atomes de magnésium, silicium, carbone, fer, oxygène et nickel. Cela forme des molécules de silicates, … Le vivant est composé d’atomes d’oxygène, de carbone, d’hydrogène et d’azote. Les atomes forment des molécules d’eau et des molécules carbonées (organiques). Un méduse : 97% d’eau Les molécules organiques des êtres vivants sont : Lipides : CHO Glucides : CHO Protéines : CHON et Soufre On retrouve des protéines, des lipides et des glucides chez tous les être vivants, cela est un indice de leur parenté Les proportions des éléments chimiques entre vivant et non vivant sont très différents. II. Unité et diversité des cellules Microscopie optique Les cellules animales sont composées d’une membrane cytoplasmique, d’un cytoplasme et d’un noyau et des mitochondries. Elle est ronde et mesure environ 25 um. Microscopie électronique Microscopie optique Les cellules végétales sont composées d’une paroi, d’une membrane plasmique, de chloroplastes,d’une vacuole d’un cytoplasme , des mitochondries et d’un noyau. Elle a une forme rectangulaire et elle mesure 90 um. Microscopie électronique Les cellules des végétaux, des animaux, et des champignons possèdent des compartiments délimités par une ou plusieurs membranes : les organites. Ces cellules sont dites eucaryotes. Les organites sont : Le noyau (contient l’information génétique) Les mitochondries et les chloroplastes Les êtres vivants dont les cellules sont de type eucaryote forment un groupe de la classification du vivant : les eucaryotes. Les bactéries sont composées d’une paroi, d’une membrane et d’un cytoplasme. L’information génétique (l’ADN) est dans le cytoplasme. La bactérie n’a pas d’organites : c’est une cellule procaryote. Elle mesure 3 um. Arbre phylogénétique traduisant les relations de parenté entre les groupes étudiés Bactérie cellule animale cellule de champignon cellule végétale chlorophyllienne Ancêtre commun Un groupe possède les caractères de son ancêtre Caractère cellulaire commun Arbre phylogénétique traduisant les relations de parenté entre les groupes étudiés Bactérie cellule animale cellule de champignon cellule végétale chlorophyllienne Ancêtre commun Un groupe possède les caractères de son ancêtre Caractère cellulaire commun Arbre phylogénétique traduisant les relations de parenté entre les groupes étudiés Bactérie cellule animale cellule de champignon cellule végétale chlorophyllienne Paroi non cellulosique Vacuoles Mitochondries Procaryotes ucaryotes matériel génétique Cytoplasme Membrane plasmique Ancêtre commun Un groupe possède les caractères de son ancêtre Caractère cellulaire commun Arbre phylogénétique traduisant les relations de parenté entre les groupes étudiés Bactérie cellule animale cellule de champignon cellule végétale chlorophyllienne Paroi non cellulosique Mitochondries Noyau matériel génétique Cytoplasme Membrane plasmique Ancêtre commun Un groupe possède les caractères de son ancêtre Caractère cellulaire commun Arbre phylogénétique traduisant les relations de parenté entre les groupes étudiés Bactérie cellule animale cellule de champignon cellule végétale chlorophyllienne Paroi non cellulosique chloroplastes Vacuoles Mitochondries Noyau matériel génétique Cytoplasme Membrane plasmique Ancêtre commun Un groupe possède les caractères de son ancêtre Caractère cellulaire commun Arbre phylogénétique traduisant les relations de parenté entre les groupes étudiés Bactérie cellule animale cellule végétale chlorophyllienne chloroplastes Paroi cellulosique Vacuoles Mitochondries Noyau matériel génétique Cytoplasme Membrane plasmique Ancêtre commun Un groupe possède les caractères de son ancêtre Caractère cellulaire commun Arbre phylogénétique traduisant les relations de parenté entre les groupes étudiés Bactérie cellule animale cellule végétale chlorophyllienne Paroi cellulosique Vacuoles Mitochondries Noyau matériel génétique Cytoplasme Membrane plasmique Ancêtre commun Un groupe possède les caractères de son ancêtre Caractère cellulaire commun Arbre phylogénétique traduisant les relations de parenté entre les groupes étudiés Bactérie cellule animale cellule végétale chlorophyllienne chloroplastes Paroi cellulosique Vacuoles Procaryotes Eucaryotes Mitochondries Noyau matériel génétique Cytoplasme Membrane plasmique Ancêtre commun Un groupe possède les caractères de son ancêtre Caractère cellulaire commun Arbre phylogénétique traduisant les relations de parenté entre les groupes étudiés Bactérie cellule animale cellule végétale chlorophyllienne chloroplastes Paroi cellulosique Vacuoles Mitochondries Procaryotes Eucaryotes Noyau matériel génétique Cytoplasme Membrane plasmique Un groupe possède les caractères de son ancêtre Ancêtre commun Caractère cellulaire commun La cellule est la plus petite unité capable de vivre de façon autonome. Les caractères communs aux cellules de tous les êtres vivants suggèrent que ces derniers sont parents. Ils partagent un très lointain ancêtre qui leur a légué ces caractères communs. Le métabolisme correspond aux réactions chimiques qui se déroulent dans la cellule. Le métabolisme permet à une cellule de produire de l’énergie nécessaire à ses activités. La respiration cellulaire permet de produire de l’énergie. O2+ glucose -> CO2 + énergie Le métabolisme est soumis à un double contrôle : -environnemental -génétique Le métabolisme a lieu dans toutes les cellules du monde vivant. La membrane est perméable , cela permet des échanges avec l’environnement et donc le métabolisme. La cellule est donc une unité fonctionnelle commune à tous les êtres vivants. IV. L’ADN le support de l’information génétique des êtres vivants Découverte de la structure de l’Adn en 1954 par Crick et Watson, • Un chromosome est constitué d’ADN. L’ADN est formé de 2 chaînes. Sur chaque chaîne on observe une succession de nucléotides. Il existe 4 types de nucléotides. • A : Adénine • T: Thymine • C: Cytosine • G : Guanine Un nucléotide est composé d’un groupement phosphate, d’un sucre et d’une base azotée. Les deux chaînes de la molécule d’ADN forme une double hélice. Si il y a un T sur une chaîne il y a un A sur l’autre chaîne; et C avec G. • La transgénèse permet de mettre un morceau d’ADN d’une espèce dans une autre. Cela forme un OGM (organisme génétiquement modifié). • L’ADN a une structure universelle. C’est la même structure chez toutes les espèces. • L’Homme possède 23 paires de chromosomes. On représente les chromosomes grâce à un caryotype. Un chromosome est une molécule d’ADN compactée. • Un gène est un petit fragment d’ADN qui code pour un caractère. • Quand un gène existe sous différentes versions on parle d’allèles. • Les différences entre deux allèles sont : -un nombre de nucléotides différents ( il y a un nucléotide en plus ou en moins) -un ordre de nucléotides différents ( un A à la place d’un G, …) • La modification des nucléotides est du au phénomène de mutation. • Si on compare deux gènes on observe : -un ordre totalement différent de nucléotides -un nombre totalement différent de nucléotides. Deux gènes sont codés très différemment, cela est normal car ils codent des informations très différentes. L’ADN, support universel de l’information génétique C G T A G Transgénèse C G = transfert d’un gène G G A C C T 1 G C Acquisition d’un caractère : - ADN = support de l’information génétique - ADN = langage universel L’ADN, une molécule codée et variable A A T Double hélice d’ADN 1 chromosome = ADN condensé Gène = séquence de nucléotides Allèle 1 2 versions d’un même caractère gène CT G C G GAG TA GAC G C C T CAT Protéine 1 Mutation Allèle 2 Protéine 2 C G G C G GAGTA G C C G C C T CAT
