Bilan n°1 – La Terre dans l`Univers et quelques propriétés du

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Bilann°1–LaTerredansl’Universetquelques
propriétésdumondevivant
Objectifs de cette partie du programme :
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(TP n°1) découvrir quelles sont les particularités de la Terre par rapport aux autres objets du système solaire
qui permettent d’expliquer que la vie existe sur Terre ;
(TP n°2 et 3) mettre en évidence la nature chimique du monde vivant et la comparer au monde minéral ;
(TP n°4 et 5) mettre en évidence que la cellule constitue la brique élémentaire du monde vivant ;
(TP n°6) découvrir que la structure de la molécule d’ADN est universelle et qu’elle est le support de
l’information génétique des êtres vivants ;
(TP n°7) montrer que le message porté par l’ADN est variable ce qui explique la diversité du monde vivant.
I) Les particularités de la Terre.
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TP n°1 - Le système solaire est composé d'une étoile le Soleil, autour de laquelle tournent huit
planètes et leurs satellites, des astéroïdes et des comètes. Les planètes les plus proches du Soleil,
Mercure, Vénus, Terre et Mars sont des planètes rocheuses, c’est à dire que leur surface est constituée
de roches. Les autres planètes, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune sont plus éloignées du Soleil et
sont des planètes gazeuses, c’est à dire qu’elles n’ont pas de surface solide constituée par des roches.
La Terre possède une atmosphère épaisse dont la composition est originale par rapport à la
composition de celles des autres planètes rocheuses. L’atmosphère terrestre est riche en diazote (N2)
en dioxygène (O2) et en eau (H2O) et elle contient très peu de dioxyde de carbone (CO2). La présence
de l’atmosphère terrestre est liée à sa masse suffisamment importante pour retenir les molécules
gazeuses (la Lune est au contraire trop peu massive pour posséder une atmosphère) et à sa distance
idéale par rapport au Soleil (Mercure est au contraire tellement proche du Soleil que son atmosphère a
été détruite par les rayons solaires).
La Terre est la seule planète du système solaire où il existe de l’eau à l’état liquide. Sur d’autres
planètes telle que Mars (par exemple) on trouve de l’eau mais uniquement sous ses formes gazeuse et
solide. L’existence d’eau liquide sur Terre est due à plusieurs paramètres :
o sa distance au Soleil qui détermine une température moyenne à la surface terrestre, compatible
avec la présence d’eau sous forme liquide ;
o les caractéristiques de son atmosphère dont la pression a une valeur compatible avec la présence
d’eau sous forme liquide.
La présence de la vie sur Terre est due à des caractéristiques
très précises : la présence et la composition de son atmosphère,
Mots clés : système solaire,
la présence d’eau liquide, sa masse et sa distance idéale au Soleil
étoile, planète gazeuse, planète
rocheuse, astéroïde, comète,
que l’on nomme la zone d’habitabilité. La zone d’habitabilité est
satellite, atmosphère, zone
une zone précise autour d’une étoile dans laquelle une planète,
d'habitabilité.
possédant une atmosphère, pourrait contenir de l’eau liquide à
sa surface sans pour autant que la présence de vie y soit certaine.
II) Les caractéristiques chimiques du monde vivant.
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TP n°2 - Tous les êtres vivants sont constitués d’une grande quantité
d’eau (= matière minérale) et des mêmes catégories de molécules
organiques. Cette unité chimique du monde vivant montre qu’il existe
un lien de parenté entre tous les êtres vivants. Les molécules
organiques qui constituent les êtres vivants sont réparties en trois
grandes catégories : les protides (protéines…), les lipides (substances
grasses…) et les glucides (sucres…).
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Seconde - Cours bilan n°1.
Mots clés : molécule,
molécule organique,
parenté.
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TP n°3 - Les molécules organiques contiennent des éléments chimiques
(= atomes) présents à la surface du globe terrestre. Toutes les molécules
organiques sont constituées par une très forte proportion d’atomes de
carbone (associé à des atomes d’hydrogène) : la matière vivante est donc
aussi appelée la matière carbonée.
Les êtres vivants sont caractérisés par leur matière carbonée et par leur
très forte teneur en eau, ce qui les différencient de la matière minérale
(eau, gaz, roches…).
Mots clés : élément
chimique, molécule
organique.
La composition chimique des êtres vivants.
III) La cellule et l’unité du monde vivant.
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TP n°4 - Tous les êtres vivants sont constitués d’une ou de plusieurs cellules. À l'intérieur de chaque
cellule, de nombreuses transformations chimiques se déroulent en permanence : elles constituent le
métabolisme cellulaire. Le métabolisme cellulaire permet à une cellule de produire l'énergie nécessaire
à ses activités (ex : la synthèse de molécules organiques).
Le métabolisme cellulaire est contrôlé à la fois par :
o le patrimoine génétique (une mutation peut modifier le type de réactions
Mots clés :
chimiques qui se déroulent dans une cellule : les individus mutants d'une
mutant,
métabolisme,
espèce ont ainsi un métabolisme différent des individus qui n’ont pas subi
nutriment.
de mutation) ;
o les conditions du milieu extérieur (température, luminosité…).
La cellule est l’unité fonctionnelle du monde vivant.
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TP n°5 – La cellule est l'unité structurale du monde vivant car tous les êtres vivants sont composés
par au moins une cellule.
o La cellule est un espace limité par une membrane plasmique, qui contient un liquide appelé le
cytoplasme, du matériel génétique et qui échange de la matière (ex : le glucose) et de l’énergie avec
son environnement.
o La présence d’une ou plusieurs cellules chez tous les êtres vivants et les similitudes dans leur
organisation montrent qu’il existe un lien de parenté entre tous les êtres vivants.
La diversité du monde vivant est due à des caractéristiques particulières qui personnalisent les
cellules des différents groupes d’êtres vivants.
o Les cellules des espèces Eucaryotes possèdent dans le cytoplasme
des compartiments délimités par une membrane. Ces
Mots clés : cellule,
compartiments, qui assurent des fonctions précises dans la cellule,
membrane plasmique,
sont appelés des organites (ex : le noyau contient le matériel
organite, Eucaryote et
Procaryote.
génétique).
o Les cellules des espèces Procaryotes ne possèdent pas d’organites et
leur taille est beaucoup plus petite que celle des cellules Eucaryotes.
La cellule est l’unité structurale du monde vivant.
IV) L’ADN, molécule universelle et variable.
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TP n°6 - La structure de la molécule d’ADN est identique chez tous les êtres vivants : elle est
constituée de deux chaînes de nucléotides enroulées l'une autour de l'autre formant une double hélice.
o Chaque nucléotide est constitué d’un groupement phosphate, d’un sucre (le désoxyribose) et
d’une base azotée parmi les quatre bases azotées possibles : l’adénine (A), la guanine (G), la
thymine (T) et la cytosine (C).
o Les deux chaînes de nucléotides sont reliées entre elles par des liaisons faibles qui unissent les
bases azotées selon une règle précise de complémentarité : l’adénine se lie avec la thymine et la
guanine se lie avec la cytosine. Chaque nucléotide d’une chaîne de l’ADN est ainsi relié au
nucléotide complémentaire situé en face de lui sur l’autre chaîne de nucléotides ; ceci assure la
liaison entre les deux chaînes de la molécule d’ADN.
La transgénèse consiste à transférer un gène d’une espèce A chez une
espèce B. Après son transfert, le gène remplit la même fonction chez
Mots clés : ADN,
l’espèce B que celle qu’il remplissait chez l’espèce A : il modifie les
double hélice,
caractéristiques de l’espèce B. La transgénèse démontre que l’information
nucléotide,
génétique est contenue dans la molécule d’ADN et que le langage porté
transgénèse.
par l’ADN est universel.
La structure identique de la molécule d’ADN et le langage universel
porté par l’ADN montrent qu’il existe un lien de parenté entre tous les
êtres vivants.
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TP n°7 – L’information génétique est constituée par la succession ordonnée des nucléotides d’une
chaîne d’ADN (appelée séquence de nucléotides). Une séquence de nucléotides qui détermine un
caractère (ex : le groupe sanguin) est appelée un gène.
o La séquence d’un gène donné est variable au niveau de quelques nucléotides : ajout ou perte
d’un nucléotide, remplacement d’un nucléotide par un autre (nucléotide à adénine à la place
d’un nucléotide à guanine…). Ces modifications de la séquence d’un gène sont appelées des
mutations : elles sont aléatoires (= non prévisibles). Un gène existe donc sous différentes
versions appelées des allèles.
o Les différentes versions des gènes expliquent que les individus
Mots clés : allèle,
gène, séquence de
d’une même espèce ne soient pas tous exactement identiques (ex : il
nucléotides.
existe plusieurs groupes sanguins chez l’espèce humaine).
La structure et l’information génétique portée par la molécule d’ADN.
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