Partie II: La planète Terre et son environnement

Partie II : La Terre, la vie et
l’évolution du vivant.
Chapitre 2 : La nature du vivant.
Nous avons vu que la Terre était la seule planète connue à abriter la vie. D’où proviennent les éléments qui constituent
la matière vivante ? Votre carbone, oxygène hypo : environnement.
Pour répondre à cela, nous allons d’abord voir de quoi sont constitués les êtres vivants
I . La composition chimique des êtres vivants.
TP14 : Les molécules des êtres vivants.
Les êtres vivants sont constitués d’eau , sels minéraux et de matière carbonée. Les molécules carbonées se répartissent
en trois catégories : les lipides, protides et glucides.
TP15 Les éléments chimiques de la matière vivante.
Les êtres vivants sont constitués d’éléments chimiques disponibles sur le globe terrestre. Leurs proportions sont
différentes dans le monde inerte et dans le monde vivant. Les lipides et glucides sont constitués de carbone,
d’hydrogène et d’ oxygène. Les protides contiennent en plus de l’azote et du souffre.
Schéma bilan.
Comment s’organise ces molécules ?
Les molécules du vivant s’assemblent pour former des structures, capable de se développer et de se reproduire. Tous
les êtres vivants sont constitués d’une ou de plusieurs cellules. C’est un physicien anglais, Robert Hooke, qui, au
XVIIe (1665) siècle a observé pour la première fois ces structures dans un échantillon de liège. Il a appelé ces
structures « cellules » car elles ressemblaient à des cavités.
PB : Quelles sont les caractéristiques communes et les différences entre les différentes cellules ?
II. La structure des cellules.
A. Les Points communs.
TP16 Les structures cellulaires.
Les cellules peuvent avoir des formes très différentes mais toutes sont limitées par une membrane cytoplasmique
délimitant un compartiment contenant le cytoplasme.
B. Quelques particularités structurales.
Dans du cytoplasme, il existe des éléments. On les nomme organites et ils constituent des compartiments à
l’intérieur de la cellule ( exemple le noyau, )





On distingue deux grands types de cellules :
Les cellules eucaryotes qui possèdent un noyau ( végétaux, animaux)
Les cellules procaryotes ne possédant pas de noyau ( bactéries)
Les cellules végétales ont :
Une paroi cellulosique épaisse et rigide (sorte de squelette de la cellule) doublant extérieurement la membrane
cytoplasmique.
 Des vacuoles dans le cytoplasme, compartiment rempli de liquide.
 Des chloroplastes, présents dans certaines cellules végétales et contenant la chlorophylle. On parle de cellules
chlorophylliennes.

Certains êtres vivants ne sont formés que d’une seule cellule (bactéries, levures, euglènes…) : ce sont des
organismes unicellulaires. D'autres sont formés de milliards de cellules, regroupées en organes : ce sont des
organismes pluricellulaires.
Comparaison taille des cellules animales et végétales livre page 36 37 et bactéries page 41 ( schéma 100 fois plus
petit)

Les cellules végétales sont plus grosses que les cellules animales. Les bactéries sont de très petites cellules. Les
virus sont plus petits que les bactéries.
Remarque : (livre page 40)Certains organites tels que les mitochondries ne sont visibles qu’au microscope
électronique.
PB : Comment expliquer la présence de certains organites dans certaines cellules ?
Par exemple, nous avons observé la présence de chloroplastes dans les cellules végétales.
Hypothèse : Elles auraient des fonctionnement différents.
Si tel est le cas elle auraient des besoins différents.
III. Le fonctionnement cellulaire.
Dans chacune des cellules d’un être vivant, se déroulent des réactions chimiques qui produisent et dégradent des
molécules organiques. L’ensemble de ces réactions est appelé le métabolisme. D’où viennent ces molécules
organiques ? Quels sont les besoins des cellules ?
A .La membrane plasmique : une surface d’échange.
TP17
La cellule est un espace limité par une membrane plasmique qui échange de la matière avec son environnement.
TP18 Le métabolisme des cellules non chlorophylliennes :les levures.
On remarque que les levures se sont développer en présence de glucose.
EXAO conso O2 et CO2 ou courbe
Cette consommation de glucose est couplée à une consommation de dioxygène et à un rejet de CO2.
Glucose + O2
donne
CO2 + H2O + énergie ( rappel respiration)
Cette énergie servira au fonctionnement cellulaire ( contraction…. ) et à fabriquer de nouvelles molécules propres à
l’organisme.
B.Métabolisme et influence de l’environnement.
Exercice 7 Page 47 par écrit à la maison
En absence de dioxygène, les levures continuent d’utiliser le glucose. Elles rejettent toujours du CO2 mais aussi de
l’éthanol
Glucose donne CO2 + éthanol + énergie
On parle de fermentation. Le métabolisme dépend donc des conditions du milieu.
C. Métabolisme et patrimoine génétique.
Doc 1 page 38
L’activité des cellules est contrôlée par le patrimoine génétique car les mutations ( voir IV ) sont à l’origine de
modifications de fonctionnement des cellules.
Constat : Il est possible de modifier les caractères ( la couleur du corps) d'un individu (une souris)
par introduction dans son organisme d'un fragment d'information génétique d'un autre individu
appartenant à une autre espèce (une méduse). Comment expliquer que de tels transferts
d'information soient réalisables d’une espèce à l’autre ?
IV. Support et codage de l’information génétique.
Rappel : Les structures des cellules et leurs modes de fonctionnement (métabolisme, division) sont
maintenus au cours des générations cellulaires successives dans le noyau. Les chromosomes
contenus dans le noyau portent l’information génétique.
TP19 : La molécule d'ADN se retrouve chez tous les êtres vivants.
A. La molécule d'ADN se retrouve chez tous les êtres vivants
On peut récupérer une molécule filamenteuse contenu dans les chromosomes. Cette molécule est
appelée ADN.
B. La structure de l’ADN est universelle.
TP20 : La structure de l’ADN est universelle. (Rastop) IL FAUT CHANGER LE PROBLEME ET
DONC LE PROTOCOLE5 COMPARER STRUCTURE DE DIFFERENTS ADN
L’ADN est formée de deux brins constituant une double hélice (structure hélicoîdale).
La molécule d’ADN est formée d’une longue succession de nucléotides. Chaque nucléotide est
formé d’un groupement phosphate ou Acide phosphorique, d’un sucre, le Désoxyribose et d’une
base azotée ou base Nucléique. ADN est donc l’abréviation D’Acide DésoxyriboNucleique ou
ADN.
Il existe 4 bases azotées différentes :
 L’Adénine A
Purique, pyrimidique inutile
 La Thymine T
 La Cytosine C
 La Guanine G
( voir 4 Schémas )
L’adénine est toujours associée à la Thymine et la cytosine à la guanine. Des liaisons hydrogènes
relient les deux brins. L’adénine est associée à la thymine par 2 liaisons hydrogènes et la cytosine à la
guanine par 3 liaisons hydrogènes.
Schema ADN TP
PB : comment l’ADN peut coder l’information ?
C. La molècule d’ADN est informative.
Activité 1 : construction d’une maquette ( 12 nucléotides, 3 de chaque sorte, identifiez A, T, C, G au
tableau). Construire les 4 nucléotides puis construire une molécule D’ADN. Vous devez assembler
correctement les nucléotides pour former une échelle plate.
Remarque : toutes les molécules ne sont pas les même.
Ce qui diffère d’une molécule à l’autre, c’est l’ordre des bases donc des nucléotides. Cette
succession est appelée séquence.