Quelle est la brique commune à tous les êtres vivants

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Quelle est la brique commune à tous les êtres vivants ?
La cellule
Chap 2 : La cellule fonde l’unité et la diversité du vivant
La cellule est la base du monde vivant mais elle présente des formes et des fonctions différentes.
Comment la cellule est-elle organisée ?
Quelles sont les caractéristiques communes des cellules qui en font l’unité du vivant ?
I- La structure cellulaire
1- La cellule végétale
A.1 : Réaliser et observer une préparation microscopique d’élodée pour en déterminer la structure (livre p.179)
1- Re- Réaliser une préparation microscopique d’élodée en suivant les consignes du professeur
Consignes :
 A l’aide d’une pince fine, prélever une feuille d’élodée
 Placer la feuille entre lame et lamelle dans une goutte d’eau
(Déposer une goutte d’eau sur la lame, placer la feuille la face supérieur vers le haut, recouvrir la
feuille d’une lamelle, chasser les bulles d’air)
 Ne pas laisser de bulles d’air
 Observer au fort grossissement
2- Observer votre préparation au fort grossissement
Critères de réussite :
 1 cellule centrée au fort grossissement
 Netteté de l’image
3- C- Réaliser un dessin d’observation d’une cellule d’élodée en respectant les règles du dessin
d’observation
4- Utiliser la légende et vos observations pour conclure sur la structure d’une cellule végétale
Une cellule végétale est composée d’une paroi, d’une membrane plasmique, d’un cytoplasme et
de chloroplastes contenant la chlorophylle.
5- A partir de la photo d’une cellule chlorophyllienne vue au microscope électronique page 181,
dégager les informations supplémentaires de cette structure
Noyau, vacuole, mitochondrie
La cellule végétale renferme un noyau, un cytoplasme contenant des chloroplastes, des
mitochondries, des vacuoles. Cette cellule est limitée par une membrane plasmique et une paroi.
2- La cellule animale
A.2 : Observer et dessiner une cellule animale pour en déterminer la structure
A partir de vos observations, décrivez la cellule de pancréas ou cellules sanguines
Observer d’autres cellules animales, page 178,180 pour apporter une description plus détaillée
La cellule animale renferme un noyau, un cytoplasme contenant des mitochondries. Elle est
limitée par une membrane plasmique
4- Comparaison des structures cellulaires végétales et animales
A.3 : Schématiser une cellule végétale et animale afin de comparer leurs structures
Les organismes animaux, végétaux, les bactéries sont tous constitués de cellule(s). La cellule est
donc l’unité de base du vivant. Les cellules végétales possèdent la même structure que les cellules
animales (membrane plasmique, cytoplasme, noyau et organites) mais disposent en plus d’une
paroi, de chloroplastes et de vacuoles.
Comment les cellules assurent-elles les activités et les besoins de chaque organisme ?
II-
Le fonctionnement cellulaire
Les cellules pour fonctionner, pour assurer leur métabolisme, ont besoin de se nourrir
Métabolisme : ensemble des réactions chimiques qui produisent et dégradent des molécules
organiques
On distingue deux grand types de cellules : cellules chlorophylliennes (ex : algues unicellulaires :
Chlorelles) et cellules non chlorophylliennes (ex : Levures)
Quels sont les échanges gazeux de ces cellules ?
1- Les échanges gazeux entre les cellules et leur milieu
A.4 : Identifier les échanges gazeux des cellules en utilisant les résultats d’une expérimentation assistée par
ordinateur.
Questions 2 et 3 page 185
- Les cellules non chlorophylliennes consomment du dioxygène et rejettent du dioxyde de
carbone, c’est la respiration
- Les échanges gazeux des cellules chlorophylliennes éclairées sont caractérisés par une
absorption de CO2 et un rejet de O2
2- Les besoins nutritifs des cellules
A.5 : Emettre des hypothèses sur la nature des besoins nutritifs des levures et des chlorelles
Hypothèses :
- Les cellules chlorophylliennes ont besoin de lumière, d’eau, de matière minérale
- Les cellules non chlorophylliennes ont besoin d’eau, de matière minérale et organique
Si les cellules ont besoin de tous ces éléments nutritifs, alors des cellules privées d’un de ces
éléments ne doivent plus se développer.
A.6 : Vérifier nos hypothèses en élaborant un protocole expérimental adapté.
Une cellule qui couvre ses besoins nutritifs se divise. On peut vérifier ceci en faisant des mesures
d’absorbance ou de transmit tance du milieu de culture de chlorelles et de levures
A.7 : Utiliser un colorimètre pour étudier la croissance d’une culture de cellules chlorophylliennes et non
chlorophylliennes
- Comparer vos résultats
- Compléter le tableau
Cellules + temps (t)
Milieu de culture
Chlorelles (T)
t0= aujourd’hui
t1= 1 semaine
Levures (S)
t0
t1
Eau distillée
Eau distillée + matière minérale
Eau distillée + matière organique
Eau distillée + matière minérale +
matière organique
-
En déduire les besoins des cellules chlorophylliennes et non chlorophylliennes
Conclure quand a l’exactitude de vos hypothèses
Les cellules non chlorophylliennes (levures) ne peuvent survivre et se multiplier (c'est-à-dire
fabriquer leur matière organique) que dans un milieu contenant des sels minéraux et de la matière
organique : Ce sont des cellules hétérotrophes.
Les cellules chlorophylliennes ont besoin de matière minérale, de lumière pour se développer.
Elles se reproduisent en fabriquant leur propre matière organique à partir de la matière minérale
du milieu de vie : Ce sont des cellules autotrophes.
Hétérotrophie et autotrophie sont deux grands types de métabolismes
Existe-t-il un lien entre la structure des cellules et leur fonctionnement ?
3- Relation entre la structure et le type de métabolisme
A.8 : Utiliser des documents du livre afin de trouver les organites responsables des deux types de métabolisme
Livre p 186 (photosynthèse) et 187 (respiration)
- Les mitochondries sont le siège de la respiration, procédé permettant de récupérer de l’énergie
en dégradant la matière organique.
- Les chloroplastes sont le siège de la photosynthèse, ils captent l’énergie lumineuse indispensable
à la fabrication (= synthèse) de la matière organique à partir de matière minérale.
Schéma bilan fonctionnel à compléter : Les deux grands types de métabolisme : l’autotrophie et
l’hétérotrophie (P 191)
Les caractéristiques morphologiques et fonctionnelles des cellules se maintiennent-elles au fil des
générations ?
IIILa transmission des caractéristiques d’une cellule au cours des divisions
A- Chez les organismes unicellulaires
1- La transmission du métabolisme
On va émettre deux hypothèses : La cellule en se divisant transmet son métabolisme aux
générations suivantes ou la cellule ne le transmet pas
Sous forme de croquis, représenter ce qu’on va mettre dans les boîtes de Pétri, pour tester nos
deux hypothèses. Ainsi que les résultats attendus.
Une souche de
levure glu+sac-
Une souche de
levure glu+sac+
D
F
Milieu S
D
F
Milieu G
A.9 : Réaliser des cultures de levures génétiquement différentes pour étudier la transmission du métabolisme des
levures
(Feuille de TP)
A.10 : Exploiter les résultats de l’activité précédente
Exploiter : analyser (ce que je vois), interpréter (ce que j’en déduis) puis conclure en validant ou
non l’hypothèse, s’il y en a une.
Souches de
Glu+sac+ (D)
Glu+sac- (F)
levure
Milieu de culture
Saccharose
Glucose
+
+
+
+
+
+
+
+ : Les colonies se sont développées
- : Les colonies ne se développent pas
Les cellules issues de la division de la cellule mère sont identiques à la cellule mère. On peut en
déduire que les cellules transmettent leur métabolisme, donc l’hypothèse 1 est validée.
Les cultures cellulaires permettent de constater que la multiplication d’une cellule donne
naissance à une colonie de « cellules- filles » qui présentent les mêmes caractéristiques que la
cellule- mère.
Les caractères métaboliques des levures sont conservés au cours des générations.
2- Le maintien des modalités de la division cellulaire ou la reproduction des cellules
A.11 : Observer deux cultures de cellules génétiquement différentes pour comparer leur mode de division
Toutes les cellules se reproduisent par division de la cellule mère. Les cellules filles sont
identiques à la cellule mère (même forme, taille, besoin de la même matière organique, modalité
de division) Par contre d’une souche à l’autre ces modalités de division peuvent varier (Deux
espèces différentes se reproduisent selon des modalités différentes) Certaines cellules se
reproduisent par bourgeonnement et d’autres par scissiparité, mais les cellules conservent leurs
modes de division.
Les divisions cellulaires sont sous le contrôle du programme génétique propre à chaque espèce
B- Chez les organismes pluricellulaires
La cellule œuf issue de la fécondation contient le programme génétique du futur organisme. Elle
se divise puis transmet son programme génétique aux cellules filles qui donneront un être humain
constitué de types cellulaires différents (livre p. 178)
Bilan du chapitre :
Tous les êtres vivants sont constitués de cellules. Ces cellules présentent des points communs
mais aussi des particularités.
Ces caractéristiques morphologiques et fonctionnelles des cellules sont sous le contrôle du
programme génétique transmis de génération en génération
Ou est localisé le programme génétique ?
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