Leçon les grands goupes eucaryotes

Leçon d'examen de didactique
Evolution
Les grands groupes eucaryotes
1
Devaux Sara
Leçon examen de didactique
Les grands groupes eucaryotes
Remarque préalable : Les groupes dont on va parler ici sont des groupes qui posent
"problèmes" et que Lecointre recommande de ne pas étudier en classe d'un point de vue
évolutif. Or ces groupes sont connus des élèves et font textuellement partie du programme. Il
s'agit des animaux, des végétaux et des champignons. Je propose donc ici d'en parler à la fin
du chapitre sur l'évolution, après m'être assurée que les élèves ont bien compris les notions de
bases. Je pense que c'est la seule option possible. En parler en dehors d'un cadre évolutif
laisserait planer un flou peu didactique sur la place de ces groupes dans le monde vivant. Il
faut cependant prendre conscience qu'à la fin de ce cours sur l'évolution et la classification,
j'aurai dit aux élèves qu'il n'y a plus de dinosaures, ni de poissons, que les champignons sont
presque des animaux et que les végétaux n'existent pas. Ils risquent de me prendre pour une
"folle" si le contexte évolutif n'a pas été correctement posé.
Code couleur : Noir = corps du texte
Bleu = les réponses attendues (ce que je crois que les élèvent savent)
Vert = compétences visées
Niveau considéré : 6
e
.
Matériel didactique : voir documents élèves
Références :
« Animal ou végétal ? Une distinction obsolète", Marc-André Selosse, (professeur à
l’université de Montpellier), pour la Sciences n°350, décembre 2006.
« Comprendre et enseigner la classification du vivant »
Lecointre, Edition Belin, 2008
Moyens audio-visuels: petit film mettant en évidence le déplacement des cellules
http://www.youtube.com/watch?v=vvnEsOaKxuw&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=EnsydwITLYk
Prérequis : Notion d'évolution et de classification des espèces. Les trois grands règne. La
place des eucaryotes dans le vivant.
Objectifs de la leçon : Le but de ce cours est plus de mettre en pratique les notions vues
précédemment et de les utiliser pour questionner les représentations des élèves.
Compétences travaillées (voir développement)
Bâtir un raisonnement logique, acquérir des concepts fondamentaux, expliquer/interpréter un
phénomène et le fonctionnement d'un objet (vivant), résoudre des applications concrètes.
Questions d’interrogation ou d’examen
1) Cas de l'anémone de mer
Définition wikipédia.
Leur anatomie
[1]
montre un pied qui s'ancre dans le sable ou s'attache sur des substrats durs.
Elles se déplacent par glissement sur le fond et peuvent même se déraciner et nager en cas
d'attaque. Les anémones de mer hébergent dans leurs tentacules des algues unicellulaires, des
zooxanthelles, qui métabolisent l'énergie lumineuse en énergie exploitable par l'organisme. De
façon opportuniste, elles se nourrissent de plancton, de petites crevettes ou poissons attrapés
grâce à leurs tentacules, lesquels apportent ensuite la proie à l'orifice central pour la digestion
dans une cavité centrale. Les excréments sortent du corps par le même orifice.

Leçon d'examen de didactique
Evolution
Les grands groupes eucaryotes
2
Devaux Sara
Dans cette description des anémones de mer, quels sont les éléments qui la rapprochent des
eumycètes, ceux qui la rapprochent des chlorobiontes et ceux qui la rapprochent des
métazoaires.
Au final a quel groupe appartient-elle ? Justifie ta réponse.
2) Le levure Saccharomyces serevisae est un unicellulaire hétérotrophe, impliqué dans le
fermentation de la bière et du pain, et capable de synthétiser de la chitine.
Cet unicellulaire est capable d'excréter des enzymes pour digérer les sucres.
A quel groupe appartient-il ?
Justifie ta réponse (3 arguments).
I. Plan de la leçon
0. Mise en situation :
I. Exercice de classification
La définition animaux = hétérotrophe n'est pas complète
II. Les "animaux" ou métazoaires
III. Les "champignons" = eumycètes
Question : les champignons sont-ils plus proches des eumétazoaires ou des végétaux ?
IV. Les "végétaux" ou chlorobionthes
Analyse du document 2: caractère photosynthétique
Pourquoi une vacuole et une parois rigide ?
Trypanosomes et végétaux: Analyse du document 3 et de la vidéo.
II. Introduction/mise en situation
On montre la planche déjà utilisée lors de l'exercice de classification (séance n°6, voir trame)
et on demande aux élèves, par groupe de 4, rassembler ces espèces en 2 ou 3 grands sous-
groupes monophylétiques (maximum 3). Justifier votre choix par les caractères homologues
exclusifs qui permettent de regrouper ces êtres vivants ensembles. (10')
III. Développement
Voir contenu intégral de la leçon.
IV. Conclusion/synthèse
Voir contenu intégral de la leçon.
.
Sources documentaires cf. documents

Leçon d'examen de didactique
Evolution
Les grands groupes eucaryotes
3
Devaux Sara
V. Contenu intégral de la leçon
O. Mise en situation
On montre la planche déjà utilisée lors de l'exercice de classification (séance 6) et on
demande aux élèves, par groupe de 4, rassembler ces espèces en 2 ou 3 grands sous-groupes
monophylétiques (maximum 3). Justifier votre choix par les caractères homologues exclusifs
qui permettent de regrouper ces êtres vivants ensembles. (10')
Animaux végétaux/ Animaux végétaux champignons
Sur base de ce qu'ils disent, on espère arriver à
Les végétaux = ceux qui font la photosynthèse (autotrophes)
Les animaux= ceux qui sont hétérotrophes
Les champignons ?
On insiste sur le fait que, comme on l'a vu précédemment, les animaux présentés ici sont tous
des eucaryotes et que les eucaryotes ne représentent qu'une petite proportion du vivant.
Compétences visées : Résoudre une application concrète (c3.1, c3.2, c3.3, c3.4)
I. Les animaux (métazoaires)
Les champignons, ils sont autotrophes ou hétérotrophes ? (10')
Hétérotrophes
Donc, sur base de ce que vous m'avez dit, les champignons sont des animaux.
Heuu, non car ils ne se déplacent pas.
Ok, ceci veut dire que le caractère autotrophe n'est pas exclusif aux animaux. Sur base de
ceci, comment pourrait-on définir les animaux ?
Organismes hétérotrophes recherchant activement leur nourriture par déplacement d’une
partie ou de tout l’individu, ce sont les métazoaires.
Que faut-il pour manger et pour se déplacer quand on est pluricellulaire ?
-un système digestif
-un système nerveux
-des cellules musculaires
Les eumétazoaires sont des métazoaires pluricellulaires possédant une cavité gastro-
vasculaire, un système nerveux et des cellules musculaires.
Objectif : acquisition de savoir, questionnement des préconceptions
Compétence : Expliquer/interpréter le fonctionnement d'un objet (c1; c4; c5; c6).
II. Les champignons (eumycètes)
Revenons à nos champignons…
Comment se nourrissent-ils ?
Hétérotrophes.
Oui, mais ont-ils une bouche, une cavité digestive ?
Non
Alors comment font-ils ?
Absorption de petites molécules diffusant à travers la parois (= absorbotrophie).
Objectif : acquisition de savoir, questionnement des préconceptions
Compétence : Expliquer/interpréter le fonctionnement d'un objet (c1; c4; c5; c6).

Leçon d'examen de didactique
Evolution
Les grands groupes eucaryotes
4
Devaux Sara
D'un point de vue évolutif, sont-ils plus proches des animaux ou des végétaux ? (ont-ils un
ancêtre commun plus récent avec les animaux ou avec les végétaux ?).
Sondage (qui pense quoi ?)
Exercice (activité 2 p 227 Lecointre, document 1) (10')
(NB: ils auront déjà construit et travaillé avec des arbres phylogénétiques, notamment lors du
travail sur l'évolution de l'homme au cours duquel un exercice sur phylogène est programmé).
Résoudre une application concrète (c3.1; c3.2; c3.3; c3.5)
Les champignons sont plus proches des animaux que des végétaux car
-le glucide de réserve est le glycogène
-les cellules sont constituées de chitine
Regardez ces petites vidéos.
On montre des vidéos de spermatozoïdes humains au microscope ainsi que de spores de
champignons et d'anthérozoïaires végétaux (je n'ai pas trouvé toute les vidéos, il faudrait que
je cherche encore ou que je contacte des labos de biologie végétale)
http://www.youtube.com/watch?v=vvnEsOaKxuw&feature=related
Conclusions:
Les métazoaires et les champignons possèdent des flagelles propulseurs. Ils appartiennent au
groupe des ophistoconthes.
On insiste sur le fait que le rapprochement entre les animaux et les champignons est validé par
des études de comparaison de séquences d'ADN.
III. Les "végétaux"- Chlorobiontes (10')
Compétences : Expliquer/interpréter un phénomène ou le fonctionnement d'un objet
Résoudre une application concrète
Sur base du document 2, quel est le seul groupe de végétaux qui est monophylétique.
La lignée verte
Qu'ont-ils en commun ?
Ils sont verts
Cette couleur verte provient de la chlorophylle a et b
Y a-t-il d'autres végétaux photosynthétiques ?
Oui
Ceux qui ont des chloroplastes forment-ils un groupe monophylétique ?
Non
NB: Par contre, ceux qui ont la chlorophylle a et b forment un groupe monophylétique, celui
des chlorobiontes
Chlorobiontes : groupe de ceux qui ont des chlorophylles a et b. Il regroupe les plantes
terrestres et les algues vertes.
Pourquoi, s'il ne s'agit pas d'un groupe monophylétique, tous les organismes
photosynthétiques ont une paroi rigide et une vacuole ?
Parce que c'est une conséquence de l'autotrophie.

Leçon d'examen de didactique
Evolution
Les grands groupes eucaryotes
5
Devaux Sara
Les autotrophe n'ont plus besoin d'être apte à réaliser la phagocytose. Une paroi, qui aurait
auparavant entravé la phagocytose, devient alors utile pour la protection de la cellule contre
les prédateurs, les stress mécaniques et osmotiques, …
Mais avec une parois rigide, la cellule ne peut plus réalise l'exocytose pour rejeter ses déchets.
D'où l'apparition d'une vacuole.
Je vais vous parler de mon unicellulaire préféré : Trypanosoma brucei (5')
C'est le parasite responsable de la maladie du sommeil en Afrique. Il vit en partie dans le sang
des mammifères. Il se nourrit par endocytose, il est donc hétérotrophe. Il stocke le glucose
Regardez-le bien.
http://www.youtube.com/watch?v=EnsydwITLYk
Comment se déplace-t-il ?
Son flagelle le tracte. Cela est-il pareil chez les métazoaires et les eumycètes ?
Non, c'est l'inverse
Sur cet arbre (document 3), où se trouve les trypanosome ?
Dans les kinétoplastides
Quel est le groupe le plus proche ?
Les plantes
En sachant que certains éléments du génome de Trypanosoma brucei sont très proches de
ceux de certaines plantes, imagine un scénario évolutif permettant d'expliquer
1) pourquoi les plantes et les trypanosomes sont si proches
Parce que certaines plantes ont un ancêtre commun direct avec les trypanosomatidae.
2) les trypanosomes forment un groupe monophylétique avec un autre groupe d'unicellulaire,
lequel ? (document 2)
Les euglènes
2) en se souvenant de l'hypothèse endosymbiotique de chloroplastes, comment pourrait-on
imaginer un scénario évolutif expliquant que certains organismes d'un groupe monophylétique
font la photosynthèse et que d'autres ne la font pas ?
Les trypanosomes auraient perdu secondairement leur organite photosynthétique.
Devoir : lire l'article "pour la sciences". Il pourra vous aider à répondre à la question
d'interrogation.
Ici, la synthèse consiste essentiellement à redonner les définitions vues au fur et à mesure des
exercices. Il me semble donc plus efficace de leur distribuer un document correct que les
élèves ne doivent pas copier plutôt que de leur faire prendre note.
Synthèse : (5')
Les unicellulaires eucaryotes (anciennement appelés protozoaires)
1) ne forment pas un groupe monophylétique
2) ont parfois une évolution complexe au sein de laquelle la limite
animal/végétal/champignon ne fonctionne pas.
Pour les pluricellulaires on peut conserver un classement qui tient compte de cette distinction
tout en respectant l'histoire évolutive.
Les ophistoconthes : ceux dont les spermatozoïdes possèdent un flagelles propulseur.
Au sein de ceux-ci on a les eumycètes et les métazoaires.