Cours

Thème 1 : La Terre dans l’univers, la vie et l’évolution du vivant : une planète
habitée
Intro générale 1er thème :
La Terre s’est formée il y a 4,6 milliards d’années. Peu après, des océans sont apparus et les
1ères formes de vie aquatiques se sont développées (Bactéries, -3,5 Ga).
Depuis des groupes d’organismes vivants sont apparus, se sont développés et ont pu
disparaître, remplacés par d’autres : il y a eu une évolution de la biodiversité
Pb : Comment expliquer que sur Terre, le vivant existe et qu’il y ait une aussi grande diversité
d’êtres vivants capables d’occuper des milieux très différents, voire extrêmes ?
Souligner les mots clés de la problématique du chapitre.
- Recherche d’arguments en faveur de cet ancêtre commun pour montrer la parenté (à
l’échelle de l’organisme, de la cellule, de la molécule)
- Mise en évidence de la diversité à différentes échelles.
Chap1 : La Terre, une planète qui abrite la vie
Introduction générale :
Diaporama sur le système solaire
L’univers est constitué de nombreuses galaxies. Notre galaxie se nomme « la voie lactée ». Elle
renferme des milliards d’étoiles, chacune au centre d’un système. Notre système est le
« système solaire ».
I-
La Terre, une planète au sein du système solaire :
Pb : Comment la Terre se situe-t-elle dans le système solaire ? TP1
Le système solaire est composé d’une étoile, le Soleil, autour de laquelle gravitent 8 planètes
et leurs satellites, des planètes naines, des astéroïdes et des comètes.
La Terre et 3 autres planètes (Mercure, Vénus et Mars) sont des planètes rocheuses. Ces
planètes sont les plus proches du Soleil. Les autres planètes (Jupiter, Saturne, Uranus et
Neptune), plus éloignées du Soleil sont des planètes gazeuses.
Mots clés : système solaire, étoile, planète gazeuse, planète rocheuse, astéroïde et comète.
Rq : En septembre 2008, cinq planètes naines étaient reconnues : Cérès, Pluton, Hauméa, Eris
et Makemake.,
Définitions à chercher
Les satellites: corps célestes en orbite autour d’une planète.
Les astéroïdes: petits corps rocheux de taille très variable. La plupart gravitent autour du soleil sur
une orbite située entre celle de Mars et de Jupiter. (Ceinture de Kuiper)
Lorsqu’un fragment d’astéroïde quitte son orbite et percute un autre corps céleste, on parle de
météorite. La trace laissée sur le corps céleste est qualifiée d’impact météoritique.
Les comètes: Elles sont constituées d’une tête (noyau solide) et d’une queue (chevelure de gaz et de
poussières se développant à l’approche du Soleil), qui peut mesurer jusqu’à un million de km de long et
traversent le système solaire sur des orbites très allongées.
Rq : Une étoile filante est un morceau de roche, de météorite, qui tombe sur notre planète et qui
en entrant dans l’atmosphère s’enflamme et se pulvérise. Une météorite qui entre dans
l’atmosphère avec une vitesse de 72 000 km/s est freinée et la chaleur dégagée par les
frottements la transforme en boule de feu (étoile filante) Elle est pulvérisée avant d’atteindre le
sol.
II-
Les conditions de la vie sur Terre
Pb2 : Quelles sont les conditions qui permettent le maintien de la vie (étroitement liée à la
présence d’eau sous ses 3 états) sur Terre ?
Activité 1
A) Une atmosphère favorable associée à la présence d’eau sous ses 3 états
La Terre est la seule planète du S.S ayant aujourd’hui une température de surface d’environ
15°C et une pression atmosphérique d’environ 105 Pa permettant l’existence d’eau liquide. Ces
conditions de température et de pression associées à une composition chimique originale de
son atmosphère (riche en O2 et N2) rendent ainsi la vie possible.
TP2: Comment peut-on expliquer l’existence d’une température
atmosphérique permettant l’existence d’eau liquide sur Terre ?
et
d’une
pression
B) L’origine de ces conditions particulières
La présence d’une pression de 105 Pa sur Terre est liée à l’épaisseur importante de son
atmosphère. La présence de cette atmosphère est à relier à la masse de notre planète : en
effet, pour qu’il existe une atmosphère, il faut que la force d’attraction exercée par la
planète soit suffisante pour empêcher les molécules gazeuses de s’échapper dans l’espace.
Cette force de gravitation est proportionnelle à la masse de la planète.
Les planètes de faible diamètre n’auront pas d’atmosphère tandis que les grandes auront une
atmosphère très épaisse.
La température quant à elle, est directement liée à la distance planète-Soleil. Elle dépend
aussi de la présence d’une atmosphère, qui peut piéger une partie du rayonnement solaire et
augmenter ainsi la température par effet de serre.
C) Planète habitée, planète habitable
Autour de chaque étoile, on définit une zone où une planète possédant une atmosphère est à
une distance de son étoile telle que la présence d’eau liquide à la surface est possible : c’est la
zone d’habitabilité. Il semblerait que d’autres planètes que la Terre possèdent des
caractéristiques voisines et qu’elles puissent être habitables mais pour l’instant rien ne dit
qu’elles sont effectivement habitées !
Schéma bilan (conditions physico chimiques)
III-
Les éléments chimiques disponibles sur Terre
Pb : A partir de quels éléments présents sur le globe, les êtres vivants ont-ils pu se
constituer ?
La matière qui constitue les êtres vivants est-elle la même que celle présente dans le milieu
qui les entoure, c’est-à dire le « non vivant » ?
TP3 : les éléments chimiques disponibles sur Terre
La matière des êtres vivants et la matière minérale sont constituées d’éléments chimiques disponibles
sur Terre. Leurs proportions sont très différentes dans le monde minéral et le monde vivant.
L’abondance relative des éléments chimiques dans le monde minéral et dans le monde vivant.
La matière des êtres vivants est riche en carbone et en eau. Elle est combustible.
Les éléments chimiques constituant le monde minéral sont plus variés (ex : on trouve du silicium et de
l’aluminium dans les roches par exemple).
Les lipides, les glucides et les protides sont les molécules caractéristiques du monde vivant. Ils
constituent la matière organique. Les lipides et les glucides sont formés de carbone, d’hydrogène et
d’oxygène ; les protides contiennent en plus de l’azote et du soufre.
Les éléments chimiques constituant la matière des êtres vivants sont les mêmes chez tous les êtres
vivants (seules les proportions changent) : cette unité chimique constitue un argument en faveur de
leur parenté.
Schéma bilan composition