Thème 1 : La Terre, la vie et l’organisation du vivant

1.1 - L’organisme pluricellulaire, un ensemble de cellules spécialisées 

Rappel : Tous les êtres vivants sont constitués d'au moins une cellule.

1.1.1 Les organismes unicellulaires sont autonomes.

A1 : Comment observer une cellule?

> exemple de l’euglène.

Chez les organismes unicellulaires, toutes les fonctions (mouvement, nutrition, reproduction) sont assurées par une seule cellule : notamment par leurs organites (seulement chez les eucaryotes : noyau, chloroplaste, mitochondrie, vacuole,…) ou par des structures spécialisées (matrice extracellulaire ou MEC (paroi), flagelle, cils,…). Les organismes unicellulaires sont donc des organismes autonomes.

Les cellules qui possèdent un noyau cellulaire et des organites sont des cellules eucaryotes ( animal, végétal et champignon) ; les cellules qui ne possèdent pas d'organite comme le noyau sont appelées procaryotes ( ex: les bactéries).

Les cellules sont étudiées avec différentes techniques de microscopie qui sont complémentaires entre-elles.

1.1.2 Les organismes pluricellulaires sont organisés en tissus biologiques.

A2 : Comment un organisme pluricellulaire est-il organisé?

> Exemple de la feuille d’Élodée et de tubercule de la Pomme de terre
> Exemple de la peau de l'Homme

Chez les organismes pluricellulaires, les organes sont constitués de cellules spécialisées formant des tissus biologiques.

Un tissu est un ensemble de cellules semblables et de même origine, regroupées en amas, en réseau (tissu cérébrale), en fibre (tissu musculaire) ou en feuillet (épiderme).

Leur matrice extracellulaire ou leur paroi est constituée de molécules fabriquée par les cellules (tissu osseux, tissu végétal comme le bois) elle participe souvent à l’adhérence de ces dernières dans le tissu biologique.

Ces cellules participent à une même fonction biologique. 

Un tissu en biologie est donc le niveau d'organisation entre la cellule et l'organe. Ils sont assemblés entre eux pour former des organes. La science qui étudie les tissus est l'histologie.

1.1.3 Les cellules spécialisées des tissus expriment qu’une partie de
leurs gènes.

A3 : Comment les cellules se spécialisent-elles?

Toutes les cellules d’un organisme sont issues d’une cellule unique à l’origine de cet organisme : la cellule-oeuf produit par la fécondation.

Elles possèdent toutes, dans leur noyau (pour les cellules eucaryotes), la même information génétique organisée 23 paires de chromosomes constitués d’ADN (acide désoxyribonucléique), et divisés en gènes (env. 23 000 gènes pour l’Homme) .

Cependant, les cellules sont spécialisées dans une fonction car elles  n’expriment qu’une partie de leurs gènes et donc de leur ADN.

Un gène* est un segment d’ADN d’un chromosome qui participe au contrôle d’un ou plusieurs caractères héréditaires. Un gène contient une information qui est nécessaire à la synthèse d’une ou plusieurs molécules, toujours des protéines (protéine enzymatique (glucokinase), protéines de structure (élastine),...)

A4 : La structure de la molécule d'ADN, support de l'information génétique.

Seulement 6 molécules de base (4 bases azotées, un glucide et un acide) permettent de synthétiser les 4 nucléotides de l'ADN. 

L'ADN est une double hélice, deux séquences de nucléotides complémentaires.

L’ADN est une longue molécule organique (Acide nucléique) constituée de deux

chaînes (ou brins) enroulées en une double hélice, eux-mêmes constituées d’une

séquence de 4 molécules de base, les nucléotides :

-nucléotides à adénine (A)

-nucléotides à thymine (T)

-nucléotides à guanine (G)

-nucléotides à cytosine (C)

Les deux séquences enroulées sont complémentaires : un nucléotide A fait toujours

face à un nucléotide T, et un nucléotide G en face d’un nucléotide C.

Une portion de double hélice, donc de séquences ATGC complémentaires, contient

une information génétique codant un caractère cellulaire participant à sa fonction :

cette portion s’appelle un gène.

La molécule d'ADN, de l'échelle cellulaire (chromosome) à l'échelle moléculaire (nucléotides).

Le Poster Scientifique

Le poster scientifique est une méthode de publication et de communication scientifique courante dans les colloques et congrès.

Ensemble des informations présente sur un poster scientifique :

Attention, la disposition des paragraphes est libre mais elle doit respecter un sens de lecture logique.

Les logos, le titre et les auteurs sont obligatoirement situés en haut du poster.

Exemple de poster :

Identification des Minéraux au Microscope Polarisant

Protocole :

- Penser à faire l'extinction !

- Commencer par observer la lame en LPNA : déterminer la coloration, c'est à dire si les minéraux sont colorés, légèrement coloré ou incolore ou noir (ex : le glaucophane est le seul minéral bleu). 

- Observer le relief (= épaisseur du trait de contour) des minéraux ainsi que les clivages  (lignes parallèles ou sécantes dans le minéral)
(ex : les amphiboles ont des clivages à 120°, les pyroxènes à 90°).

- Continuer l'observation en LPA : déterminer les teintes de polarisation (fausses couleurs, vives (ex. olivine) ou ternes (ex. pyroxène), ou noir à blanc et niveaux de gris (ex. quartz et feldspaths)

- Observer l'extinction (la teinte devient noire quand on tourne la platine) : extinction totale (ex. grenat), droite ou oblique) et les mâcles (ex. feldspaths)

- Ne pas se fier aux photos ! Faites converger les indices notés en gras ci dessus!

LEXIQUE :

- LPNA : Lumière Polarisée non Analysée

- LPA : Lumière Polarisée Analysée

- CLIVAGE : Fragmentation d'un minéral selon des plans déterminés par sa structure atomique tridimensionnelle. Certains minéraux possèdent des clivages parallèles à plusieurs plans. Il existe alors un angle caractéristique entre ces plans.

Attention : si un minéral est coupé parallèlement à ses plans de clivage, ceux-ci, bien qu'existants, ne seront pas visibles.

- EXTINCTION : Un minéral observé en LPA devient noir tous les 90° lorsque l'on tourne la platine entre polariseur et analyseur croisés. On dit qu'il s’éteint. Le minéral peut être éteint sur les 360° : l’extinction est dite totale.

L'angle d'extinction est mesuré entre une direction d'allongement du cristal (clivage ou arête) et la position d'extinction.

Si l'angle est nul, l'extinction est droite. Sinon, elle est oblique. Lorsqu'elle est inégale et progressive, on la dit roulante.

- TEINTE DE POLARISATION : Palette de couleurs obtenue lors de l'observation d'un minéral en LPA. L'échelle des couleurs est divisée en ordres :

Premier ordre : couleurs peu vives, allant du blanc au gris et à l'orange terne.

Second (et troisième) ordre : couleurs vives : jaune, violet, bleu et vert.

Ordres supérieurs : couleurs pastel.

- MACLE : Figure obtenue par la juxtaposition de cristaux d'un même minéral orientés différemment.

Macle simple (ou de Karlsbad) : deux zones, possédant une extinction pour des angles différents.

Macle polysynthétique : répétition de macles simples, apparaissant sous la forme de lamelles disposées parallèlement.

- RELIEF : Propriété de certains minéraux qui, ayant un indice de réfraction très différent de celui des autres minéraux et du milieu de montage des lames minces, ont des contours nettement visibles en LPNA. Ils se "détachent" du reste de la lame et paraissent ainsi en relief.

- PLEOCHROISME : Variation de couleur suivant l'orientation du cristal par rapport au plan de polarisation de la lumière (donc lorsque l'on tourne la platine).

Attention : cette caractéristique est observée en LPNA.