Cellule, ADN, unité du vivant

CONNAISSANCES DE BASE DE S.V.T. D’UN ELEVE ENTRANT EN PREMIERE L
L’organisme en fonctionnement
L’augmentation de l’activité physique s’accompagne d’un accroissement de la consommation de dioxygène et de nutriments
par les cellules musculaires.
Le fonctionnement automatique du cœur est modulé par le système nerveux.
L’activité rythmique des muscles respiratoires est commandée par le système nerveux.
Le système nerveux assure la coordination des activités cardiaque et respiratoire.
Au cours de l’activité physique, cette modulation et cette commande sont modifiées.
Ceci permet un approvisionnement en dioxygène adapté à l’activité physique.
Le système nerveux joue donc un rôle central dans la régulation des paramètres physiologiques.
>>>>> procréation
Cellule, ADN, unité du vivant
Tous les êtres vivants sont constitués de cellules. Une cellule est toujours limitée par une membrane
cytoplasmique et contient du cytoplasme et du matériel génétique.
On distingue deux grands groupes d’êtres vivants :
-
les Eucaryotes, caractérisés par leur noyau et d’autres
organites (mitochondries, chloroplastes, …). Leur
matériel génétique est localisé dans le noyau.
Les animaux, les végétaux et les champignons sont
des Eucaryotes.
-
les Procaryotes n’ont ni noyau ni organites. Leur matériel
génétique est un chromosome libre dans le cytoplasme. Les
principaux procaryotes sont les bactéries.
Cellule
animale et
champignons
Cell. Végét.
non chloro phyllienne
Cell. Végét.
chlorophyllienne
>>>>évolution de l’Homme
génotype, phénotype
Le métabolisme est l’ensemble des réactions chimiques nécessaires à l’activité des cellules et à leur
multiplication.
Pour assurer leur métabolisme toutes les cellules ont besoin de matière et d’énergie qu’elles prélèvent
dans leur environnement.
Il existe deux types de métabolisme :
- l’autotrophie,
- l’hétérotrophie.
L’autotrophie caractérise les cellules chlorophylliennes des végétaux et certaines bactéries. Ces
cellules sont capables de synthétiser leur propre matière organique dont elles tirent leur énergie. Les
ions minéraux, l’eau et le CO2, absorbés par ces cellules, fournissent à celles-ci les atomes nécessaires
à la synthèse des molécules organiques. La lumière fournit l’énergie nécessaire à cette synthèse.
Le mécanisme biologique assurant l’autotrophie est la photosynthèse. Elle se déroule dans les
chloroplastes des cellules végétales et dans les membranes des bactéries.
L’hétérotrophie caractérise les animaux, les champignons, les cellules végétales non
chlorophylliennes et certaines bactéries.
Les cellules hétérotrophes doivent absorber des matières organiques dont elles extraient l’énergie.
Les mécanismes biologiques permettant cette extraction d’énergie sont la respiration et les
fermentations.
La respiration se déroule dans les mitochondries et nécessite un apport de dioxygène.
Les fermentations se déroulent dans le cytoplasme.
La division cellulaire s’observe chez tous les êtres vivants.
Dans tous les cas le matériel génétique est dupliqué puis réparti équitablement dans les deux cellules filles. Ainsi s’explique
le maintien des caractéristiques d’une cellule au cours des divisions.
L’unité et la diversité du monde vivant constatée à l’échelle de l’organisme se vérifie également à l’échelle cellulaire.
Depuis plus d’un siècle les scientifiques accumulent les arguments en faveur de l’idée de parenté entre toutes les espèces
vivantes. Le degré de parenté entre deux espèces dépendrait des caractères qu’ils ont en commun.
Tous les êtres vivants ont leur programme génétique stocké dans la molécule d’ADN.
La molécule d’ADN est une double chaîne polynucléotidique. Elle est caractérisée par sa séquence de bases (A,T,C,G).
On appelle « gène » une portion d’ADN qui joue un rôle dans la formation d’un caractère.
La séquence des nucléotides à l’intérieur d’un gène constitue un message.
Les mutations font apparaître de nouveaux allèles d’un gène.
Celles qui ont lieu dans les cellules germinales (c. à d. de futurs gamètes) sont nommées mutations germinales. Elles peuvent
être transmises aux générations suivantes : elles sont héréditaires.
Celles qui ont lieu dans les cellules somatiques sont nommées mutations somatiques. Elles peuvent être à l’origine d’un
changement de caractère (pigmentation, dépigmentation, cancers, …) mais ne sont pas héréditaires.
>>>>>> génotype, phénotype
Les expériences de transgénèse montrent qu’un gène d’une espèce vivante peut fonctionner dans les cellules d’une autre
espèce même éloignée. La molécule d’ADN est universelle.
L’unité du monde vivant s’expliquerait par l’existence de gènes identiques ou très proches chez toutes les espèces vivantes.
La diversité s’expliquerait par l’existence de gènes spécifiques des différents groupes et espèces.
L’observation externe d’un animal révèle sa morphologie ( = forme extérieure du corps).
La dissection précise l’anatomie ( = forme et disposition des organes).
Un appareil ou un système est un ensemble d’organes qui participent à une même fonction.
Un plan d’organisation est la disposition d’organes les uns par rapport aux autres. Les repères sont pris par rapport aux
axes de polarité (axes antéro-postérieur, dorso-ventral et droite-gauche).
Les Vertébrés ont un plan d’organisation commun.
>>>> évolution de l’Homme
La mise en place du plan d’organisation est déjà déterminée dans la cellule-œuf.
Le début du développement est très semblable chez les Vertébrés . C’est la période où leur plan d’organisation commun se
met en place. C’est ensuite que des caractères distinctifs apparaissent. >>>> évolution de l’Homme
Les gènes homéotiques gouvernent la mise en place des différentes régions du corps suivant les axes de polarité.
Chez toutes les espèces l’ordre d’emplacement de ces gènes sur un chromosome correspond à l’ordre des régions
embryonnaires dont ils gouvernent le développement.
Des gènes homéotiques d’espèces différentes peuvent remplir la même fonction. Dans ce cas on observe une grande
similitude dans la séquence de ces gènes . On parle de gènes homologues.
L’existence de gènes homéotiques homologues renforce l’idée d’une parenté entre les espèces. Ils dériveraient d’un gène
ancestral que possédait un ancêtre commun. .
>>>> évolution de l’Homme