2nde - SVT Guilleray

T1 – Chap 1
2. Les cellules, unité biologique des êtres vivants
SVT – 2nde
Objectifs de la séance
Parenté des cellules − Contrôle du métabolisme cellulaire − Echelle de grandeur
ACTIVITE 1 : CELLULES PROCARYOTES/EUCARYOTES (traiter l’information et raisonner)
Le 25 juillet 2001, des pluies de couleur rouge sang se sont abattues sur Kerala, une ville
d’Inde. D’après les premières analyses chimiques, la couleur rouge serait due à de la matière
organique. Vous êtes un biologiste envoyé sur place pour déterminer le type cellulaire
impliqué.
Q1. Analysez le document du laboratoire pour déterminer si les
cellules impliquées sont procaryotes ou eucaryotes.
A droite : document du laboratoire de
biologie cellulaire : micrographie de la
pluie rouge de Kerala
Je vois que les cellules contiennent un noyau.
Je sais que les cellules procaryotes sont des cellules sans noyau et les cellules eucaryotes sont
des cellules avec noyau.
Je conclus que les cellules de la pluie de Kerala sont des cellules eucaryotes.
ACTIVITE 2 : LE METABOLISME CELLULAIRE (réaliser une expérience, traiter l’information et raisonner)
Le métabolisme cellulaire représente l’ensemble des réactions chimiques dans une cellule. Une partie de ces
réactions chimiques permettent de produire de l’énergie utilisée pour le fonctionnement des cellules. Dans cette
activité, on cherche à savoir ce qui contrôle le métabolisme cellulaire, c’est-à-dire le fonctionnement des cellules en
prenant comme exemple la respiration.
1 Un premier facteur de contrôle du métabolisme cellulaire
Observation et
problème
On cherche à savoir ce qui contrôle la respiration des levures.
Hypothèse
La présence de glucose dans l’environnement permet aux levures de respirer.
Expérience
Paramètre contrôlé
Présence/absence de glucose
Paramètre mesuré
Taux de dioxygène
Témoin
Les levures sans glucose (avant l’injection donc)
Résultats attendus
Les levures doivent respirer en présence de glucose et
donc consommer du dioxygène après l’injection
Vocabulaire : la levure est un champignon unicellulaire.
Q2. Réalisez l’expérience d’EXAO proposée en suivant la fiche protocole fournie.
Q3. Imprimez le résultat et annotez correctement votre graphique (titre, etc.).
Titre : évolution de la concentration de dioxygène en fonction
du temps et de la présence/absence de glucose

Q4. Analysez le résultat pour valider ou invalider l’hypothèse.
Je vois qu’avant l’injection de glucose, la concentration de dioxygène reste presque constante à 10mg/L
durant 3 minutes. Après l’injection de glucose, la concentration en dioxygène diminue de 10 à quasiment 0
mg/L en 6 minutes.
Je sais que la respiration consomme du dioxygène.
J’en conclus qu’en présence de glucose les levures respirent.
Donc l’hypothèse est validée.
Dans ce cas, la respiration est donc contrôlée par la présence (ou l’absence) de glucose dans
l’environnement des levures. Autrement dit, nous avons là un premier facteur de contrôle de la respiration
(et donc du métabolisme) : l’environnement
2 Un deuxième facteur de contrôle du métabolisme cellulaire
Les levures consomment normalement du glucose
et du dioxygène pour leur métabolisme respiratoire
et produisent un déchet : le CO2.
Chez les levures, on connaît des levures mutantes
qui ont une modification dans leur patrimoine
génétique (c’est-à-dire une mutation dans leur
ADN).
Dans l’expérience ci-contre, les chercheurs essaient
de déterminer si les levures normales et les levures
mutantes respirent.
Q5. Analysez les résultats pour déterminer si les
levures respirent.
Q6. Déterminez dans ce cas ce qui contrôle le
métabolisme respiratoire.
évolution du volume de CO2 dégagé en fonction du temps
chez des levures témoins et des levures mutantes
Q5. Je vois que le volume de CO2 dégagé par les levures témoins augmente de 10 à 60 mL en 25 minutes
alors que les levures mutantes ne dégagent aucun CO2 sur le même temps. Les deux levures ont accès à
du glucose.
Je sais que la respiration rejette du CO2.
Je conclus que les levures témoins respirent et que les levures mutantes ne respirent pas.
Q6. Comment les levures mutantes ont une mutation dans leur ADN, la respiration dans ce cas est
contrôlée par le patrimoine génétique et non plus l’environnement (puisqu’ici les deux levures ont bien du
glucose).
ACTIVITE 3 : ECHELLE DE GRANDEUR (traduire des informations par un schéma)
Q7. Construisez une échelle de grandeur en plaçant correctement les six niveaux d’organisation du vivant que vous
connaissez : organisme, cellule, molécule, atome, organe, organite. Pour chaque niveau de cette échelle,
indiquez l’ordre de grandeur et donnez un exemple.

Toutes les cellules sont au minimum constituées de cytoplasme entouré d’une membrane plasmique et contiennent
toutes une information génétique sous la forme de chromosomes formés d’ADN. Cependant, les cellules possédant un
noyau contenant l’information génétique (animales, végétales et fongiques) sont appelées cellules eucaryotes et celles
ne contenant pas de noyau sont appelées cellules procaryotes (bactéries).
Tous les êtres vivants sont composés de cellules qui présentent les mêmes caractéristiques structurales : membrane
plasmique, cytoplasmes et ADN. On parle donc d’unité structurale.
La cellule échange à travers sa membrane de la matière et de l’énergie avec son environnement pour réaliser les
réactions chimiques de son métabolisme. Le métabolisme cellulaire représente l’ensemble des réactions chimiques
dans une cellule (exemple : la respiration  absorption de O2 et de glucose, rejet de CO2).
Le métabolisme cellulaire est contrôlé par deux facteurs :
 le patrimoine génétique, c’est-à-dire l’information génétique déterminant les caractères des cellules
 l’environnement, c’est-à-dire les conditions du milieu dans lequel vivent les cellules
Les paramètres contrôlant le métabolisme cellulaire
Tous les êtres vivants sont composés de cellules qui présentent les mêmes caractéristiques fonctionnelles
(métabolisme contrôlé par l’environnement et le patrimoine génétique). On parle donc d’unité fonctionnelle du vivant.
Echelle du vivant :
organisme (m) > organe (cm) > cellule (μm) > organite (μm) > molécule (nm) > atome (0,1 nm)
MEMORISATION
L’unité
structurale
des cellules
Quels sont les 4 grands types cellulaires ?
Cellules animales, fongiques,
végétales et bactériennes
Qu’est-ce qu’une cellule procaryote ?
Une cellule sans noyau
Qu’est-ce qu’une cellule eucaryote ?
Une cellule avec noyau
Quels sont les différents types de cellules eucaryotes ?
Animales, végétales et fongiques
Définir organite et donner un exemple.
Elément situé dans le cytoplasme
d’une cellule et entouré par une
membrane. Ex : le noyau
Définir organisme.
= être vivant
Sur quoi repose l’unité structurale des êtres vivants ?
Sur le fait que tous les êtres
vivants sont constitués de
cellules qui ont trois points
communs au niveau structure :
une membrane plasmique, un
cytoplasme et de l’ADN.
L’unité
fonctionnelle
des cellules
Définir métabolisme.
C’est l’ensemble des réactions
chimiques qui se déroulent dans
une cellule.

Qu’est-ce que la cellule échange à travers sa membrane
plasmique ?
Elle échange de la matière et de
l’énergie.
Quels sont les deux paramètres qui contrôlent le métabolisme
cellulaire ?
L’environnement et le patrimoine
génétique.
Sur quoi repose l’unité fonctionnelle des êtres vivants ?
Sur le fait que tous les êtres
vivants sont constitués de
cellules qui fonctionnent de la
même façon : leur métabolisme
est contrôlé par l’environnement
et le patrimoine génétique.
L’échelle du
vivant
Quels sont les différents maillons de l’échelle du vivant ?
(précisez l’ordre de grandeur)
Organisme (m) > organe (cm) >
cellule (μm), organite (μm),
molécule (nm), atome (0,1 nm)
CE QUE J’AI APPRIS AUJOURD’HUI
QUAND ET POURQUOI L’UTILISER ?
Je dois utiliser ce que j’ai appris aujourd’hui :
 Quand je dois identifier des cellules ou décrire les différentes cellules qui existent.
 Quand je dois discuter de l’unité structurale ou fonctionnelle des êtres vivants.
 Quand je dois expliquer ce qu’est le vivant (en parlant des caractéristiques structurales et fonctionnelles).