TD IUFM Biologie

QUELQUES RAPPELS GENERAUX
Démarche d’investigation :
Questionnement – Situation d’entrée (émergence des représentations des élèves : individuellement puis
confrontation en groupes) et problème – Hypothèse – Investigation (observations, expérimentations,
modélisation...) – Interprétation des résultats et notions – Généralisation – Conceptualisation.
Il faut faire la différence entre expérimenter et manipuler. L’expérimentation fait partie de la démarche
scientifique car on met à l’épreuve une hypothèse et les élèves conçoivent le protocole. La manipulation
ne fait pas partie de la démarche scientifique car on y suit un protocole.
Les niveaux d’organisation du vivant
Atomes Molécules cellules Tissus Appareils Organismes Population (même
espèce) Peuplement (= Biocénose = ensemble de différentes espèces dans un même milieu)
Ecosystème (Biotope : milieu physico-chimique + Biocénose : faune et flore) Biosphère
(Planète Terre Système solaire Galaxie : Voie Lactée)
La biosphère fonctionne principalement grâce à une source d’énergie = l’énergie solaire. Seule une infime
partie est utilisée (énergie utile), le reste est reflété, réfracté et perdu sous forme de chaleur (pertes).
Notion d’interdépendance
Bilan de la photosynthèse (Producteurs)
Eg solaire + CO2 + H2O Glucose + O2
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6CO2
Bilan de la respiration (cellulaire)
Glucose + O2 CO2 + H2O + Energie
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + Energie
Matière minérale et matière organique
La matière minérale :
- Ne possède pas de Carbone lié à de l’Hydrogène.
- Ne vient d’être vivant.
- On y compte : l’eau (H2O), les sels minéraux (NaCl, chlorures, sulfates, phosphates, nitrates..., Ca,
K, Mg, Fe, Zn...
La matière organique :
- Provient des organismes vivants.
- Elle comporte du Carbone relié à de l’Hydrogène
- Il existe 4 grandes catégories : les glucides (CHO), les lipides (CHO), les protides (CHON) et les
acides nucléiques (CHONP).

REPRODUCTION ET DEVELOPPEMENT CHEZ LES ANIMAUX
La reproduction est la fonction par laquelle une espèce peut assurer sa descendance pour survivre, se
propager et évoluer.
Il existe la reproduction asexuée et la reproduction sexuée.
Les espèces hermaphrodites : quand l’animal est capable de produire simultanément ou successivement
les 2 types de gamètes.
On peut distinguer : le dimorphisme sexuel, les comportements reproducteurs (tels que le rut, parades
sexuels, combats...), présence ou non d’accouplement, le type de fécondation (interne ou externe) et le
mode de reproduction (vivipare, ovipare ou ovovivipare).
Il faut dissocier accouplement – fécondation
Fécondation externe
Fécondation interne
Avec accouplement
Sans accouplement
Avec accouplement
Sans accouplement
Grenouille
Crapaud
Thon
Huître
Moule
Oursin
Insectes
Mammifères
Oiseaux
Certains batraciens
La fécondation externe entraîne une absence de protection des œufs et de soins aux petits. La production
d’œufs est alors importante pour maximiser la vie de quelques uns.
La fécondation interne entraine souvent une faible production d’œufs, mais la protection maximise les
chances de survie.
Ovipare : L’embryon est protégé dans un œuf ou une gangue. Il n’y a pas de lien nutritionnel avec la
mère. Il y a souvent des échanges gazeux avec le milieu extérieur. La ponte se fait dans l’eau ou sur la
terre. Naissance = éclosion. La couvaison chez certains oiseaux est une des modalités de l’incubation (=
maintien d’une température constante pour permettre le développement).
Ovovivipare : La couvaison est interne (reptiles et quelques poissons). L’embryon est protégé par un
œuf. Il n’y a pas de lien nutritionnel avec la mère. L’éclosion se fait dans le ventre de la mère.
Viviparité : L’embryon est protégé par un placenta et des annexes embryonnaires. Il y a un lien
nutritionnel et des échanges gazeux avec la mère par le biais du placenta. Naissance = mise bas.
Développement juvénile
Le jeune vit dans le même milieu de vie et a la même alimentation que l’adulte. Il a un développement
juvénile direct.
La larve a une alimentation différente et un milieu de vie différent de l’adulte. Elle a un développement
juvénile indirect. Par exemple chez les insectes :
Larve Pupe ou nymphe imago (= adulte). On parle alors de métamorphose lors du
passage de la larve à l’adulte. C’est l’apparition et la disparition d’organes.
Courbes de croissance

La souris a une croissance continue jusqu’à atteindre un maximum. Par contre le phasme a une croissance
discontinue, c'est-à-dire qu’il y a des moments de croissance : les mues. Cette modalité de croissance se
trouve principalement chez les Arthropodes.
Rmq : La « mue » des crapauds et des serpents = desquamation.

REPRODUCTION ET DEVELOPPEMENT CHEZ LES VEGETAUX
L’organe sexuel des Angiospermes (plantes à fleurs) est la fleur.
Corolle = ensemble des pétales.
Calice = ensemble des sépales.
Pistil = ovaire (contenant les ovules) + stile + stigmate.
Etamines = filet + anthères (contenant les grains de pollen, contenant eux-mêmes les gamètes mâles).
Chez les végétaux, il n’y a pas d’accouplement mais il y a fécondation.
Le grain de pollen germe sur le stigmate en formant un tube pollinique.
La graine = embryon + réserves (contenues dans les cotylédons) + enveloppe protectrice (tégument).
La pollinisation = transport et dépôt du grain de pollen sur le stigmate.
Un ovule fécondé par un « spz » donne une graine.
Un ovaire, après fécondation, se transforme en fruit.
Développement des Végétaux : la graine
La graine = Embryon + réserves (dans les cotylédons) + téguments. C’est un organe de dissémination
(avec des caractéristiques morphologiques liées à la dispersion).
Sous nos latitudes, en hiver, les graines sont en vie ralentie (=dormance) = arrêt de la croissance,
déshydratation, respiration minimum, ralentissement du métabolisme, maintien des fonctions essentielles.
La germination (= passage de la vie ralentie à la vie active de la graine) : Levée de la dormance par
augmentation de la température ambiante (sous nos latitudes, elle se fait le plus souvent par l’exposition à
une période de froid). Réhydratation (et donc gonflement de la graine) permettant l’hydrolyse
enzymatique de l’amidon dans les cotylédons. Puis déchirure du tégument et sortie de la radicule. S’ensuit
un développement des poils absorbants (absorption d’eau). Utilisation des réserves d’amidon pour la
croissance de la jeune plantule.
Au début, la plante utilise les réserves contenues dans les cotylédons pour sa croissance (hétérotrophie).
Puis quand les réserves sont épuisées, la plante devient autotrophe.
Respiration
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + Energie
Photosynthèse
La plante est adulte quand elle est capable de se reproduire (= production de fleurs).
Un arbre a une croissance infinie par les bourgeons et une croissance discontinue car elle est variable en
fonction des saisons.

LA REPRODUCTION ASEXUEE
Elle se trouve beaucoup chez les unicellulaires (tels que la paramécie), les planaires, les spongiaires, les
cnidaires. Elle se fait par bourgeonnement, scissiparité ou à partir d’une partie du corps.
On la trouve aussi chez les végétaux : pomme de terre (tubercule), fraisier (par stolon), les bulbes (tulipe,
crocus, jacinthe), le muguet, l’iris (par rhizome), les fougères, les mousses.
Mais aussi chez les Champignons.
La reproduction asexuée permet de coloniser rapidement un milieu et a un faible coût énergétique. La
reproduction sexuée permet l’adaptabilité aux variations des conditions de milieu.
NUTRITION DES ANIMAUX
Manger = implique une bouche.
Consommer = on consomme des aliments en les prélevant dans le milieu.
S’alimenter = on apporte des aliments au corps selon ses besoins.
Se nourrir = on se nourrit en utilisant les aliments pour le fonctionnement du corps.
L’alimentation est la façon dont on se nourrit.
La nutrition est l’ensemble des processus permettant la vie cellulaire. Elle permet le renouvellement
moléculaire, la production d’énergie et l’activité cellulaire. Cela implique la coopération des divers
appareils.
La digestion est la transformation des aliments en nutriments.
L’absorption est le passage des nutriments dans le sang.
Un nutriment est une petite molécule soluble et en faible variété : 20 acides aminés, le glycérol et les
acides gras, le glucose, l’eau, les sels minéraux et les vitamines.
L’assimilation est l’utilisation des nutriments bâtisseurs par les cellules pour fabriquer leur propre
matière organique (protéines). Cette synthèse est nécessaire au renouvellement moléculaire et cellulaire
compensant les pertes naturelles.
Les aliments peuvent être classés de différentes manières selon divers critères :
- Selon leur composition chimique : les glucides (= les « sucres »), les lipides (= les graisses), les
protides, l’eau, les sels minéraux et les vitamines. Les glucides peuvent être simples (une seule
molécule tel que le glucose) ou complexe (une succession de glucides simples tels que l’amidon
qui est une succession de molécules de glucose ; ou le glycogène). Les lipides peuvent être saturés
(sans aucune double liaison entre les carbones ; ils sont mauvais pour la santé) et les insaturés
(avec des doubles liaisons entre les carbones ; ils sont plutôt bons pour la santé). Les protéines
sont des suites de molécules simples, les acides aminés (chez tous les êtres vivants, il existe 20
acides aminés).
- Selon leurs rôles dans le corps : les bâtisseurs (protides et les lipides), les énergétiques (glucides
et lipides), les fonctionnels (vitamines, sels minéraux et protides).
- Selon leur classement nutritionnel (par ordre d’importance pour l’équilibre alimentaire) : boissons
(eau...) ; fruits et légumes ; féculents (céréales, riz, pomme de terre, légumes secs) ; produits
laitiers ; viandes, poissons et œufs ; matière grasse ; sel et produits sucrés.
Remarque : Le pain est un aliment composé (amidon, gluten, sel, eau). L’amidon qui le compose est un
aliment simple.
La digestion = découpage des macromolécules en molécules simples.
L’absorption = passage des nutriments de l’intestin grêle vers le sang.