Proportion des atomes dans le vivant et les roches terrestres.

23 11 2014

Abondances des atomes dans différents compartiments.




Protocoles de dissection de vertébrés.

29 05 2011

Dissection de vertébrés.




Des parentés au sein de la biodiversité.

3 04 2011

– Malgré leur diversité de formes, les vertébrés présentent certaines parentés. Ils possèdent tous un squelette osseux, une colonne vertébrale constituée de vertèbres, un crâne. Leur organisation externe est toujours basée sur la présence d’une tête, d’un tronc et d’une queue ainsi que de la présence de deux paires de membres antérieurs et postérieurs même si ces derniers n’ont pas toujours la même fonction (ailes, nageoires, membres marcheurs).

– Les mammifères possèdent un certain nombre de caractères en communs (poils, mamelle, viviparité).

Chamois
© Photographer: Arenysam | Agency: Dreamstime.com

– Les oiseaux possèdent des caractères en communs qui les caractérisent (plumes,bec,ailes). Il possèdent également des caractères osseux qui les rapprochent des dinosaures.

Vautour de Griffon
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– Reptiles, amphibiens, et poissons sont des groupes distincts, bien qu’appartenant aux vertébrés. Les groupes des reptiles et des poissons ont été remaniés dans les classifications actuelles.

Lézard commun de mur
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La biodiversité des champignons et des lichens.

3 04 2011

Les lichens sont des êtres vivants constitués de l’association symbiotique (association dont les deux partenaires tirent un bénéfice réciproque) entre une algue et un champignon. Le champignon offre un abri,une protection à l’algue et cette dernière lui fourni des nutriments organiques. On estime à environ 10 000 le nombre de lichens différents vivants sur terre, sachant qu’un lichen correspond en réalité à une algue et un champignon.

Lichen de carte
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Lichen de tripes de roche
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Les champignons,dont la classification ancienne a été en partie remaniée,ne sont ni des végétaux ,ni des animaux. On estime le nombre d’espèces à environ 100 000.

Champignon de porcelaine
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Woodlover
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Salade saumonée (helvelloides de Tremiscus)
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La biodiversité des espèces ou spécifique correspond à la diversité des espèces vivantes sur Terre. Environ 1,8 million d’espèces ont été répertoriées, on estime qu’il y aurait entre 15 et 30 millions d’espèces existantes actuellement sur la Terre.

La biodiversité actuelle est le résultat de l’évolution des êtres vivants. Elle est différentes des biodiversités anciennes ( 99% des espèces qui ont vécu sur Terre ont disparu). Elle ne sera probablement pas la même demain.

L’homme notamment participe à la réduction de cette dernière en étant responsable de la disparition directe (disparition ou modification de certains milieux) ou indirecte (changement climatique) de plus en plus d’espèces.




Prérequis niveau collège sur l’information génétique.

3 04 2011

– Chaque individu présente les caractères de l’espèce avec des variations qui lui sont propres. Les caractères qui se retrouvent dans les générations successives sont des caractères héréditaires.  

PS: Les facteurs environnementaux peuvent modifier certains caractères. Ces modifications ne sont pas héréditaires (elles ne sont pas transmises à la descendance).  

– Les chromosomes présents dans le noyau sont le support de l’information génétique.  

Chromosomes visibles durant la division cellulaire (Source biodidac)

Chromosomes visibles durant la division cellulaire (Source biodidac)

 

– Chaque cellule d’un individu de l’espèce humaine possède 23 paires de chromosomes, l’une d’elles présente des caractéristiques différentes selon le sexe (XX chez la femme car de même taille, XY chez l’homme car de taille différente).  

Chromosomes d'une cellule humaine éclatée, à droite noyau d'une cellule où les chromosomes ne sont pas visibles (Source Biodidac)

Chromosomes d'une cellule humaine éclatée, à droite noyau d'une cellule où les chromosomes ne sont pas visibles (Source Biodidac)

 

– On peut ranger les chromosomes d’une cellule et réaliser un caryotype (les chromosomes sont associés par paire d’homologues et rangés en fonction de leur taille).  

Caryotype d'une femme (Source:banque nationale de svt,Georges Grousset)

Caryotype d'une femme (Source:banque nationale de svt,Georges Grousset)

 

   

   

PS: Un nombre anormal de chromosomes empêche le développement de l’embryon ou entraîne des caractères différents chez l’individu concerné. 

  

– Chaque chromosome est constitué d’ADN. L’ADN est une molécule qui peut se pelotonner ou se compacter lors de la division cellulaire, ce qui rend visibles les chromosomes. Chaque chromosome contient de nombreux gènes. Les gènes déterminent les caractères héréditaires. Un gène peut exister sous des versions différentes appelées allèles. Les cellules de l’organisme, à l’exception des cellules reproductrices, possèdent la même information génétique que la cellule-oeuf dont elles proviennent par divisions successives. 

chromosome à une ou deux chromatides

chromosome à une ou deux chromatides

 

– La division d’une cellule  est préparée par la copie (duplication) de chacun de ses 46 chromosomes (on passe de 46 chromosomes à une chromatide à 46 chromosomes à deux chromatides reliées par le centromère)  et se caractérise par la séparation des chromosomes obtenus (les deux chromatides se séparent et migrent dans les deux cellules filles) , chacune des deux cellules formées recevant 23 paires de chromosomes identiques à ceux de la cellule initiale.

– Chaque cellule reproductrice (ovule ou spermatozoide) contient 23 chromosomes. Lors de la formation des cellules reproductrices les chromosomes d’une paire, génétiquement différents, se répartissent au hasard. Les cellules reproductrices produites par un individu sont donc génétiquement différentes (elles ne possèdent qu’un seul allèle pour chaque gènes).

– La fécondation, en associant pour chaque paire de chromosomes, un chromosome du père et un de la mère, rétablit le nombre de chromosomes de l’espèce.

– Un individu possède donc pour chaque paire de chromosomes,l’un d’origine paternelle et un autre d’origine maternelle. Par conséquent pour chaque gènes l’individu possède un allèle d’origine paternelle et un autre d’origine maternelle.

– Chaque individu issu de la reproduction sexuée est génétiquement unique.




Animation sur la thérapie génique.

26 03 2011

Un exemple d’application biotechnologique issue des connaissances sur l’ADN:

Animation expliquant le principe de la thérapie génique.

Cette animation montre où se situe l’information génétique dans la cellule ainsi que le lien ente l’ADN et les chromosomes. Elle montre également comment se fait la transmission de l’information lors de la reproduction. Pour finir elle présente le principe de la thérapie génique qui consiste à insérer dans les cellules un gène fonctionnel pour pallier les déficiences du gène (plus précisemment des allèles dysfonctionnels) d’une personne malade.




Cours « La terre dans l’univers,la vie et l’évolution du vivant:une planète habitée. »

20 03 2011

LA TERRE DANS L’UNIVERS, LA VIE ET L’EVOLUTION DU VIVANT: UNE PLANETE HABITEE 

L’histoire de la Terre s’inscrit dans celle de l’Univers. Le développement de la vie sur Terre est lié à des particularités de la planète. La vie a émergé de la nature inerte. Les êtres vivants possèdent une organisation et un fonctionnement propres. Leurs formes montrent une diversité immense, variable dans le temps, au gré de l’évolution.

 I/ LA TERRE, UNE PLANETE HABITEE.

 Pb : Quelle est la place de la terre dans l’univers ?

 1/ La place de la terre dans le système solaire.

 Le système solaire est constitué de l’ensemble des corps célestes qui gravitent autour d’une étoile, le soleil. Dans le système solaire on distingue dans l’ordre de leur proximité au soleil des planètes internes ou rocheuses (Mercure, Venus, Terre et Mars) et des planètes externes ou gazeuses (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune). Les planètes internes sont petites comparativement aux planètes externes géantes. On trouve également des astéroides (corps rocheux ) et des comètes(corps de glace).

 Pb : Comment expliquer la présence de vie sur terre ?

 2/ La terre, seule planète habitée du système solaire.

 La Terre est une planète rocheuse du système solaire. Les conditions physico-chimiques (température, pression) qui y règnent permettent l’existence de l’eau sous ses trois états (liquide, gazeux, solide) et notamment d’eau liquide et d’une atmosphère compatible avec la vie (présence de O2,couche d’ozone). Ces particularités sont liées à la taille de la Terre (qui a permis à cette dernière de garder son atmosphère) et à sa position dans le système solaire (températures ni trop basses, ni trop hautes) . Ces conditions peuvent exister sur d’autres planètes qui possèderaient des caractéristiques voisines sans pour autant que la présence de vie y soit certaine.

 II/ LA NATURE DU VIVANT.

 Pb : Quelle est la composition chimique du vivant ?

1/ Constitution chimique des êtres vivants.

 Les êtres vivants sont constitués d’éléments chimiques disponibles sur le globe terrestre(C,O,N,H…). Leurs proportions sont différentes dans le monde inerte (ou minéral) et dans le monde vivant. Ces éléments chimiques se répartissent dans les diverses molécules constitutives des êtres vivants (Lipides, protides et glucides). Les êtres vivants se caractérisent par leur matière carbonée (matière organique) et leur richesse en eau. L’unité chimique des êtres vivants est un indice de leur parenté.

 Pb : Qu’est ce qui fonde le vivant ? Quelle est la structure élémentaire du vivant ?

2/ La cellule,unité structurale et fonctionnelle des êtres vivants.

 De nombreuses transformations chimiques se déroulent à l’intérieur de la cellule : elles constituent le métabolisme(ex :glucose+O2®CO2+eau). Il est contrôlé par les conditions du milieu et par le patrimoine génétique. La cellule est un espace limité par une membrane plasmique qui échange de la matière (nutriments, déchets) et de l’énergie avec son environnement. Dans une cellule eucaryote (animaux, végétaux, champignons…) on trouve un cytoplasme à l’intérieur duquel se trouve le noyau et différents organites (mitochondries, réticulum, appareil de golgi…). Les cellule procaryotes (bactéries) ne possèdent pas un noyau et des organites individualisés. Cette unité structurale et fonctionnelle commune à tous les êtres vivants est un indice de leur parenté.

 Pb : Quel est le support de l’information génétique ?

 3/ L’ADN, support de l’information génétique.

 L’information génétique est contenue dans le noyau, plus précisément dans les chromosomes. Les chromosomes sont constitués d’une molécule que l’on appelle ADN (acide désoxyribonucléique). L’ADN est constitué de deux brins (ou deux chaînes) organisés en spirale formant une double hélice. Chaque chaîne est constituée d’un  enchaînement ou d’une succession de 4 types différents de nucléotides (ATGC) : On parle de séquence de nucléotides.  Les nucléotides placés face à face sur les deux chaînes sont toujours complémentaires(A face à T et G face à C).  C’est la séquence de nucléotides qui porte l’information génétique. Les gènes, qui sont portés par les chromosomes correspondent donc à des séquences de nucléotides  déterminant un ou plusieurs caractères. La transgénèse (insertion d’un gène dans un organisme qui devient ainsi un Organisme Génétiquement Modifié) montre que l’information génétique est contenue dans la molécule d’ADN et qu’elle y est inscrite dans un langage universel. La variation génétique et donc les différences entre individus  repose sur la variabilité de la molécule d’ADN (des modifications accidentelles de la séquence des nucléotides se produisent parfois, on parle de mutation). Les mutations sont à l’origine des allèles (versions différentes d’un même gène) L’universalité du rôle de l’ADN est un indice de la parenté des êtres vivants

 III/ LA BIODIVERSITE, RESULTAT ET ETAPE DE L’EVOLUTION.

 Pb : Quelles sont les causes de la biodiversité actuelle ?

 1/ Variabilité de la biodiversité.

 La biodiversité est à la fois la diversité des écosystèmes (ensemble constitué par un milieu et les êtres vivants qui l’habitent), la diversité des espèces et la diversité génétique (variabilité de l’ADN) au sein des espèces. L’état actuel de la biodiversité correspond à une étape de l’histoire du monde vivant : les espèces actuelles représentent une infime partie du total des espèces ayant existé depuis les débuts de la vie (fossiles). De nombreuses crises biologiques ont affecté le vivant, entraînant des exterminations massives d’espèces (ex :dinosaures) toujours suivi d’un renouvellement de la biodiversité (ex :apparition des mammifères). La biodiversité se modifie au cours du temps sous l’effet de nombreux facteurs (disparition ou évolution des espèces, événements catastrophiques tel le volcanisme ou la chute de météorites exterminant des espèces), mais aussi l’activité humaine (effets positifs ou négatifs de l’Homme sur la biodiversité).

 Pb : Existe-t-il des parentés au sein de la biodiversité ?

 2/ Des parentés entre êtres vivants malgré la diversité.

 Au sein de la biodiversité, des parentés existent qui fondent les groupes d’êtres vivants. Ainsi, les vertébrés ont une organisation commune :

-Axes de polarité antero-postérieur (tête,tronc,queue)

-Axe de polarité dorso-ventral (colonne vertébrale dorsale, viscères en position ventrale)

-Symétrie bilatérale (partie gauche et droite, organes pairs)

-Même organisation du squelette osseux (colonne vertébrale,2 paires de membres avec un plan d’organisation similaire, vertèbres)

Les parentés d’organisation des espèces d’un groupe suggèrent qu’elles partagent toutes un ancêtre commun. On classe les êtres vivants en fonction des caractères en commun qu’ils possèdent (héritage d’un ancêtre commun) et on construit ainsi des arbres phylogénétiques.

 Pb : Comment apparaissent de nouvelles espèces ?

 3/ L’évolution des espèces.

 La diversité des allèles est l’un des aspects de la biodiversité. Elle est à l’origine des différences entre individus d’une même espèce. La dérive génétique est une modification aléatoire de la diversité des allèles. Elle se produit de façon plus marquée lorsque l’effectif de la population est faible. En effet lorsqu’un nouvel allèle apparait suite à une mutation chez un individu il a peu de chance de se répandre dans la population sauf si cette population est petite (dérive génétique) et/ou si cet allèle confère un avantage à celui qui le possède (sélection naturelle).  La sélection naturelle (sélection par le milieu des formes les plus adaptées.)et la dérive génétique peuvent conduire à l’apparition de nouvelles espèces (évolution).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 




Observation de cellules animales.

20 03 2011

TITRE: CELLULES DE LA MUQUEUSE BUCCALE HUMAINE OBSERVEES AU MICROSCOPE OPTIQUE (*100 ), COLOREES AU BLEU DE METHYLENE.

Légende: CY:cytoplasme;MP:membrane plasmique;N:noyau;O:organite;M:mitochondrie

cellule frottis buccal

cellule frottis buccal

 

cellule frottis buccal

cellule frottis buccal

 

cellule frottis buccal

cellule frottis buccal

 

BILAN: 

Les animaux sont constitués de cellules entourées d’une membrane plasmique qui délimite le cytoplasme (milieu intérieur de la cellule) dans lequel on trouve un noyau et différents organites (mitochondries).

NB:tous les organites présents dans la cellule ne sont pas visibles au microscope optique.

NB:le colorant permet de rendre visible les cellules.




Observation des cellules non chlorophylliennes d’un végétal.

20 03 2011

TITRE: CELLULES D’EPIDERME DE BULBE D’OIGNON ROUGE OBSERVEES AU MICROSCOPE OPTIQUE (*100 ).

Légende: V:vacuole;P:paroi;CY:cytoplasme;MP:membrane plasmique;N:noyau.

cellule oignon rouge

cellule oignon rouge

cellule bulbe oignon

cellule bulbe oignon

cellule bulbe oignon

cellule bulbe oignon

BILAN

Les végétaux sont constitués de cellules entourées d’une paroi. Accolée à la paroi, la membrane plasmique (non visible sur les microphotographies) délimite le cytoplasme (milieu intérieur de la cellule) dans lequel on trouve un noyau et différents organites (vacuole).

NB:tous les organites présents dans la cellule ne sont pas visibles au microscope optique.

NB:coloration rouge du bulbe liée à la présence de pigments violets dans la vacuole des cellules ce qui permet de rendre visible cette dernière.

 




Observation des cellules non chlorophylliennes d’un végétal.

20 03 2011

TITRE: CELLULES D’EPIDERME DE BULBE D’OIGNON OBSERVEES AU MICROSCOPE OPTIQUE (*100 et *400).

Légende: P:paroi;CY:cytoplasme;MP:membrane plasmique;N:noyau;O:organite

 cellules bulbe oignon

cellule bulbe oignon

   BILAN:

Les végétaux sont constitués de cellules entourées d’une paroi. Accolée à la paroi, la membrane plasmique (non visible sur les microphotographies) délimite le cytoplasme (milieu intérieur de la cellule) dans lequel on trouve un noyau et différents organites.

NB:tous les organites présents dans la cellule ne sont pas visibles au microscope optique.

NB:l’absence de chloroplastes explique l’absence de couleur verte du bulbe d’oignon.