Les documents ont tous un titre placé en-dessous, et chaque document est cité dans le texte au moment opportun.
2- Documents imposés :
_ La grille du quadrat et sa légende associée à une photo aérienne au même format (pour comparer)
_ Une carte avec la position des Quadrats et un ou deux diagrammes/ tableaux associés pour chaque quadrats (inspiré du document complété dans l'activité A1)
_ Ne pas oublier les données sur le biotope (format libre : tableau pH, diagramme triangulaire, photo couleur...)
Tout autre document pertinent sera valorisé.
3- Restitution du travail lors de la séance Ens Sc., la semaine de la rentrée :
_ Charger au format PDF obligatoire dans le Dossier DEVOIR sur Eléa (toujours vérifier l'ouverture du fichier PDF sur votre PC avant l'envoi) : Attention : Mettre un titre avec vos noms et Classe du type "TB?_GA?_Q3?_Nom_Nom_....PDF"
ET
_Imprimer une copie (couleur non obligatoire mais préférable, pas de reliure, juste une agrafe) à remettre directement au professeur.
Pour réaliser les grandes fonctions vitales (nutrition, reproduction, locomotion,..) certains organismes prélèvent des molécules organiques provenant d’autres organismes. Ce sont des organismes hétérotrophes.
Ils utilisent ces molécules comme source de matière ou d’énergie au sein de leurs cellules. Elles réalisent des transformations chimiques productrices d’énergie et de nouvelles molécules indispensables à leur bon fonctionnement : c’est le métabolisme.
Généralités sur une transformation chimique du métabolisme CONNAITRE la définition d'une Enzyme* (ci-dessus)
Expérience Assistée par Ordinateur (ExAO) : Levures + glucose
Raisonnement pour reconstituer la transformation chimique (1/3)
Raisonnement pour reconstituer la transformation chimique (2/3)
Raisonnement pour reconstituer la transformation chimique (3/3)
Une des transformations les plus importantes du métabolisme cellulaire est la respiration cellulaire. Elle a lieu dans les mitochondries des cellules eucaryotes et produit une forme d’énergie intracellulaire utilisable par la cellule.
Autres transformations chimiques à savoir reconstituer par la même méthode :
La photosynthèse* et la fermentation alcoolique*
3 Transformations chimiques, à savoir reconnaître, compléter ou légender
BILAN :
Pour assurer les besoins fonctionnels d’une cellule, de nombreuses transformations biochimiques s’y déroulent : elles constituent son métabolisme*.
Une cellule ou un organisme qui utilisent des molécules organiques préexistantes est dit « hétérotrophe* ».
Une cellule ou un organisme qui utilisent des molécules inorganiques (minérales) et de l’énergie solaire est dit « autotrophe* ».
Correction : A4 : Activité comptage de levures
(1) On observe qu'en présence de glucose, le nombre de levuresaugmente et que la concentration en glucose diminue en 7 jours. En parallèle, le nombre de levures dans l'eau physiologique sans glucose (expérience témoin), stagne ou diminue sur la même durée.
(2) Je sais que les cellules, comme les levures, réalisent des transformations chimiques à partir de molécules (réactifs) pour réaliser leur fonction (reproduction par mitose ici).
(3) J'en déduis que les levures absorbent le glucose de leur milieu de culture car elles l'utilisent comme réactif dans une transformation chimique.
(4) J'en conclue que les levures réalisent une transformation chimiquequi consomme le glucose et libère l'énergie nécessaire à leur bon fonctionnement : si cette transformation chimique se fait en présence de dioxygène, il s'agit probablement de la respiration cellulaire* dans leurs mitochondries. Sinon, en l'absence de dioxygène, la transformation serait une fermentation* dans leur cytoplasme.
La glycogénèse et la respiration cellulaire sont des voies métaboliques.
Une voie métabolique* est une succession de réactions biochimiques transformant une molécule en une autre.
Le métabolisme dépend de l’équipement spécialisé de chaque cellule :
- en organites (mitochondrie, chloroplaste,…)
- en macromolécules comme les enzymes*(issues de l'expression d'une partie du génome)
Le métabolisme dépend aussi de l’environnement :
- disponibilité en molécules organiques (glucose) ou minérales (eau, dioxygène,...),
- conditions de température, d'acidité (pH)
Quelques voies métaboliques chez les végétaux chlorophylliens
L'étude des réactions du métabolisme, dont la photosynthèse, révèle que les êtres vivants échangent de la matière organique et minérale et en même temps de l’énergie avec leur environnement proche (milieu de vie, autres organismes).
Les voies métaboliques sont interconnectées par les molécules intermédiaires des différents métabolismes : par exemple le glucose (riche en énergie) est intermédiaire entre la photosynthèse et la respiration cellulaire.
Le glucose : une molécule intermédiaire du métabolisme.
Une mutation est une modification du matériel génétique (ADN) d’un organisme. Elle apparaît au hasard et peut être sans effet, désavantageuse ou avantageuse pour l’individu. Si elle est transmise à la génération suivante, elle forme un nouvel allèle dans la population.
2. Dérive génétique
La dérive génétique est une modification aléatoire de la fréquence des gènes (ou allèles) dans une population, liée à un double tirage au sort lors de la reproduction sexuée (gamétogénèse et fécondation).
Elle se produit surtout dans les petites populations, où le hasard peut faire augmenter ou disparaître certains allèles.
3. Sélection naturelle
La sélection naturelle est un mécanisme où certains individus, qui possèdent des caractères avantageux dans leur environnement, survivent mieux et se reproduisent davantage. Ces caractères deviennent alors plus fréquents dans la population.
4. Sélection sexuelle
La sélection sexuelle est une forme de sélection où certains caractères augmentent la chance de se reproduire (être choisi comme partenaire ou gagner un combat).
Exemple : les bois du cerf ou le plumage coloré du paon.
5. Migration
La migration, en génétique des populations, correspond au déplacement d’individus d’une population vers une autre, et avec eux, leurs allèles.
Elle entraîne un mélange de gènes entre populations.
T3_C1_2_Modéliser la biodiversité génétique
A4 Le Modèle mathématique de Hardy-Weinberg
Savoirs
Au cours de l’évolution biologique, la composition génétique des populations d’une espèce change de génération en génération.
Le modèle mathématique de Hardy-Weinberg utilise la théorie des probabilités pour décrire le phénomène aléatoire de transmission des allèles dans une population. En assimilant les probabilités à des fréquences pour des effectifs de grande taille (loi des grands nombres), le modèle prédit que la structure génétique d’une population de grand effectif est stable d’une génération à l’autre sous certaines conditions (absence de migration, absence de mutation et absence de sélection naturelle et sexuelle (panmixie)).
Cette stabilité théorique est connue sous le nom d’équilibre de Hardy-Weinberg.
Elle n'existe pas dans la nature.
Cependant, les écarts entre les fréquences réelles observées sur une population naturelle et les résultats du modèle théorique, qui sert alors de comparatif ("expérience témoin"), doivent s’expliquer notamment par les effets d'une ou des forces évolutives (mutation, sélection, dérive, etc.) absents du modèle mais présents dans la nature.
Savoir-faire
- Pour la transmission de deux allèles dans le cadre du modèle de Hardy-Weinberg, établir les relations entre les probabilités des génotypes d’une génération et celles de la génération précédente.
- Produire une démonstration mathématique ou un calcul sur tableur ou un programme en Python pour prouver ou constater que les probabilités des génotypes sont constantes à partir de la seconde génération (modèle de Hardy-Weinberg).
- Utiliser des logiciels de simulation basés sur ce modèle mathématique.
- Analyser une situation d’évolution biologique expliquant un écart par rapport au modèle de Hardy-Weinberg.
T3_C1_3_Les impacts de l’Homme sur la biodiversité
A5_ La fragmentation des écosystèmes
A6_ Les impacts des activités humaines sur la biodiversité
Savoirs
Les activités humaines (pollution, destruction des écosystèmes, combustions et leurs impacts climatiques, surexploitation d’espèces...) ont des conséquences sur la biodiversité et ses composantes, dont la variation de l’abondance spécifique et conduisent à l’extinction d’espèces.
La fragmentation d’une population en plusieurs échantillons de plus faibles effectifs entraîne par dérive génétique un appauvrissement de la biodiversité génétique d’une population.
La connaissance et la gestion d’un écosystème permettent d’y préserver la biodiversité, mais aussi le bien-être humain.
Savoir-faire
- Utiliser un modèle géométrique simple (quadrillage) pour calculer l’impact d’une fragmentation sur la surface disponible pour une espèce.
- À partir d’un logiciel de simulation, montrer l’impact d’un faible effectif de population sur la dérive génétique et l’évolution rapide des fréquences allèliques.
- Analyser des documents pour comprendre les mesures de protection de populations à faibles effectifs.
- Identifier des critères de gestion durable d’un écosystème. Envisager des solutions pour un environnement proche.
