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L’UNIVERS VIVANT
CHAPITRE 3
LA DIVERSITÉ ET LE MAINTIEN DE LA VIE
NOM : _____________________
FOYER : _______
Document de l’enseignant
2014-2015
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 2
TABLE DES MATIÈRES
Table des matières ..........................................................................................................................................2
Les cellules animales et végétales (rappel) .....................................................................................................3
les constituants d’une cellule animale & végétale...............................................................................4
Ressemblance et différence entre la cellule animale et végétale ........................................................5
3.1 Les chromosomes et les gènes..................................................................................................................6
L’information héréditaire......................................................................................................................6
Chromosome.........................................................................................................................................7
Gène ......................................................................................................................................................9
3.2 la diffusion et l’osmose............................................................................................................................11
La membrane cellulaire.......................................................................................................................11
La diffusion..........................................................................................................................................12
Osmose................................................................................................................................................13
3.3 Les intrants et les extrants de la cellule ..................................................................................................14
Intrants et extrants dans une cellule végétale pour la photosynthèse...............................................14
Intrants et extrants dans une cellule animale pour la respiration cellulaire ......................................14
3.4 La photosynthèse et la respiration cellulaire ..........................................................................................15
La photosynthèse................................................................................................................................15
Respiration cellulaire...........................................................................................................................16
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 3
LES CELLULES ANIMALES ET VÉGÉTALES (RAPPEL)
Définition  Les cellules participent au fonctionnement de tout organisme.
 Elles se nourrissent, produisent de l'énergie, échangent des informations,
se multiplient et meurent au bout d'un certain temps.
 La cellule est l'unité de base de tous les vivants. C'est la plus petite unité de
vie.
Exemple
Cellule buccale Cellule d’oignon Une bactérie
Globule rouge Une amibe Paramécie
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 4
LES CONSTITUANTS D’UNE CELLULE ANIMALE & VÉGÉTALE
Schéma d’une cellule animale:
A) Membrane cellulaire
B) Cytoplasme
C) Membrane nucléaire
D) Noyau
E) Mitochondrie
F) Chromosome
Schéma d’une cellule végétale:
G) Paroi cellulosique
H) Chloroplaste
I) Une grosse vacuole
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 5
RESSEMBLANCE ET DIFFÉRENCE ENTRE LA CELLULE ANIMALE ET
VÉGÉTALE
Ressemblance
Elles ont toutes deux un noyau, une membrane nucléaire, une membrane cellulaire
et un cytoplasme.
Différence
La membrane cellulaire d’une cellule végétale est entourée d’une épaisse paroi
cellulosique. La cellule végétale contient des chloroplastes. La cellule végétale a
une ou deux grosses vacuoles et la cellule animale en a des centaines.
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 6
3.1 LES CHROMOSOMES ET LES GÈNES
L’INFORMATION HÉRÉDITAIRE
Définition  C’est l’information contenue dans les chromosomes de chaque cellule d’un
individu. Elle est transmise des parents à leurs descendants.
 Cette information est à l’origine des caractères héréditaires, qui sont des
caractères physiques ou psychologiques, apparents ou non.
Exemple
Voici quelques exemples d’informations héréditaires ou génétiques :
 Couleur des yeux
 Couleur de la peau
 Forme des oreilles
 Cinq doigts
 Groupe sanguin
 Taille
 Myopie
 Forme du nez
 Couleur des cheveux
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 7
CHROMOSOME
Définition C’est un élément du noyau cellulaire qui renferme de l’information héréditaire.
Il prend généralement la forme d’un bâtonnet.
 Chaque espèce possède un nombre précis de chromosomes.
 Toutes les cellules d’un être vivant possèdent les mêmes chromosomes, à
l’exception des gamètes (cellule reproductrice)
 Les gamètes ne possèdent qu’un seul chromosome par paire,
 La moitié des chromosomes proviennent de la mère et l’autre du père.
Chez l’humain
 L’être humain est constitué de 23 paires, soit un total de 46 chromosomes.
 Les gamètes possèdent seulement 23 chromosomes au total.
 La 23e paires de chromosomes est composée des chromosomes X et Y :
o Une femme possède le chromosome X et X ;
o Un homme possède le chromosome X et Y.
Caryotype d’une femme Caryotype d’un homme
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 8
Division cellulaire
La division cellulaire est un processus qui permet à une cellule mère de produire
deux nouvelles cellules. Avant d'entamer la division cellulaire, la cellule mère doit
copier son ADN pour ainsi donner à chacune des cellules filles les 23 paires de
chromosomes qu'elle contient.
Autres espèces
Espèce Nombre de
chromosomes
Chat 38
Chien 78
Escargot 24
Pomme de terre 48
Âne 62
Chimpanzé 48
Hamster 22
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 9
GÈNE
Définition C’est une unité d’information héréditaire qui occupe un lieu précis sur un
chromosome.
 Selon les spécialistes en génétique, il y aurait 30 000 gènes dans les 23
paires de chromosomes d’une cellule humaine.
Rôle des gènes
Les gènes sont à l’origine de l’information héréditaire : la couleur des yeux, de la
peau, le fonctionnement des organes, etc. Un gène qui comporte un défaut peut
entraîner une maladie dite héréditaire.
Cellule
Noyau
Chromosome
Gène
ADN
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 10
ADN
L’ADN ou l’Acide désoxyribonucléique se trouve à l’intérieur du noyau de chaque
cellule. Il entre dans la composition des gènes. On appelle « code génétique »
l’information que contient l’ADN.
En fait, l’ADN est une structure très longue formée de petites molécules dont
l’agencement et la disposition permet de codifier l’information génétique.
Bref, le noyau cellulaire contient les 3 milliards de lettres du code génétique, soit
l’équivalent de 1000 encyclopédies de 5 cm d’épaisseur. Si on empile ces
encyclopédies les unes sur les autres, la hauteur ainsi atteinte représente un
immeuble de 20 étages.
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 11
3.2 LA DIFFUSION ET L’OSMOSE
LA MEMBRANE CELLULAIRE
Définition C’est une enveloppe qui renferme le contenu de la cellule pour la séparer du
milieu environnant. Elle contrôle les échanges entre l’intérieur de la cellule et le
milieu extérieur.
Seules quelques molécules peuvent franchir la membrane cellulaire dans un sens
ou dans l’autre.
 Les petites molécules passent plus facilement que les grosses.
 Certains types de molécules passent et pas d’autres.
 La membrane peut sélectionner ce qui va traverser.
Les substances peuvent franchir la membrane cellulaire par diffusion ou osmose.
Équilibre des
concentrations
Déséquilibre des
concentrations
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 12
LA DIFFUSION
Définition C’est le déplacement des particules de soluté, du milieu le plus concentré vers le
milieu le moins concentré.
 La diffusion est un phénomène passif, c’est-à-dire que la diffusion se
produit sans qu’aucune action ne soit nécessaire.
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 13
OSMOSE
Définition Définition : C’est le déplacement du solvant (généralement l’eau), du milieu le
moins concentré vers le milieu le plus concentré.
 L’osmose est un des moyens qui permettent aux plantes d’absorber l’eau
du sol. Comme la diffusion, l’osmose est un processus passif.
d’équilibrer
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 14
3.3 LES INTRANTS ET LES EXTRANTS DE LA CELLULE
Définition Une cellule est un système vivant qui a besoin de substances pour fonctionner.
 Un intrant est une substance ou une quantité d’énergie qui entre dans la
cellule.
 Un extrant est une substance ou une quantité d’énergie qui sort de la
cellule.
INTRANTS ET EXTRANTS DANS UNE CELLULE VÉGÉTALE POUR LA
PHOTOSYNTHÈSE
INTRANTS ET EXTRANTS DANS UNE CELLULE ANIMALE POUR LA
RESPIRATION CELLULAIRE
Intrants :
 Glucose
 Oxygène
Extrants :
 Eau
 CO2
 Énergie
Intrants :
 Glucose
 Oxygène
Extrants :
 Eau
 CO2
 Énergie
(solaire)
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 15
3.4 LA PHOTOSYNTHÈSE ET LA RESPIRATION CELLULAIRE
LA PHOTOSYNTHÈSE
Définition Processus par lequel les végétaux utilisent l’énergie de la lumière pour fabriquer
du glucose à l’aide de l’eau et du gaz carbonique. Ce processus s’effectue grâce à
la chlorophylle qui se trouve dans les chloroplastes.
Chloroplastes
Organite propre à la cellule végétale, c’est ici que l’on retrouve la chlorophylle, une
substance capable de capter l’énergie lumineuse. C’est la chlorophylle qui est
responsable de la pigmentation verte chez les végétaux.
Cellule végétale Schéma d’un chloroplaste
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 16
Équation de la photosynthèse
6 H2O + 6 CO2 + Énergie lumineuse → C6H12O6 + 6 O2
Eau + Gaz carbonique + Énergie → Sucre + Oxygène
RESPIRATION CELLULAIRE
Définition Processus par lequel les cellules produisent de l’énergie par la combustion de
substances nutritives complexes. Ce processus s’effectue dans les mitochondries.
Mitochondrie
Les mitochondries sont les organites qui réalisent la
respiration cellulaire. Ils sont situés dans le cytoplasme des
cellules.
6x + 6x + 1x + 6x
Intrants Extrants
Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 17
Équation de la photosynthèse
C6H12O6 + 6 O2 → 6 H2O + 6 CO2 + Énergie
Sucre + Oxygène → Eau + Gaz carbonique + Énergie
+6x + 6x1x 6x

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  • 1. L’UNIVERS VIVANT CHAPITRE 3 LA DIVERSITÉ ET LE MAINTIEN DE LA VIE NOM : _____________________ FOYER : _______ Document de l’enseignant 2014-2015
  • 2. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 2 TABLE DES MATIÈRES Table des matières ..........................................................................................................................................2 Les cellules animales et végétales (rappel) .....................................................................................................3 les constituants d’une cellule animale & végétale...............................................................................4 Ressemblance et différence entre la cellule animale et végétale ........................................................5 3.1 Les chromosomes et les gènes..................................................................................................................6 L’information héréditaire......................................................................................................................6 Chromosome.........................................................................................................................................7 Gène ......................................................................................................................................................9 3.2 la diffusion et l’osmose............................................................................................................................11 La membrane cellulaire.......................................................................................................................11 La diffusion..........................................................................................................................................12 Osmose................................................................................................................................................13 3.3 Les intrants et les extrants de la cellule ..................................................................................................14 Intrants et extrants dans une cellule végétale pour la photosynthèse...............................................14 Intrants et extrants dans une cellule animale pour la respiration cellulaire ......................................14 3.4 La photosynthèse et la respiration cellulaire ..........................................................................................15 La photosynthèse................................................................................................................................15 Respiration cellulaire...........................................................................................................................16
  • 3. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 3 LES CELLULES ANIMALES ET VÉGÉTALES (RAPPEL) Définition  Les cellules participent au fonctionnement de tout organisme.  Elles se nourrissent, produisent de l'énergie, échangent des informations, se multiplient et meurent au bout d'un certain temps.  La cellule est l'unité de base de tous les vivants. C'est la plus petite unité de vie. Exemple Cellule buccale Cellule d’oignon Une bactérie Globule rouge Une amibe Paramécie
  • 4. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 4 LES CONSTITUANTS D’UNE CELLULE ANIMALE & VÉGÉTALE Schéma d’une cellule animale: A) Membrane cellulaire B) Cytoplasme C) Membrane nucléaire D) Noyau E) Mitochondrie F) Chromosome Schéma d’une cellule végétale: G) Paroi cellulosique H) Chloroplaste I) Une grosse vacuole
  • 5. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 5 RESSEMBLANCE ET DIFFÉRENCE ENTRE LA CELLULE ANIMALE ET VÉGÉTALE Ressemblance Elles ont toutes deux un noyau, une membrane nucléaire, une membrane cellulaire et un cytoplasme. Différence La membrane cellulaire d’une cellule végétale est entourée d’une épaisse paroi cellulosique. La cellule végétale contient des chloroplastes. La cellule végétale a une ou deux grosses vacuoles et la cellule animale en a des centaines.
  • 6. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 6 3.1 LES CHROMOSOMES ET LES GÈNES L’INFORMATION HÉRÉDITAIRE Définition  C’est l’information contenue dans les chromosomes de chaque cellule d’un individu. Elle est transmise des parents à leurs descendants.  Cette information est à l’origine des caractères héréditaires, qui sont des caractères physiques ou psychologiques, apparents ou non. Exemple Voici quelques exemples d’informations héréditaires ou génétiques :  Couleur des yeux  Couleur de la peau  Forme des oreilles  Cinq doigts  Groupe sanguin  Taille  Myopie  Forme du nez  Couleur des cheveux
  • 7. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 7 CHROMOSOME Définition C’est un élément du noyau cellulaire qui renferme de l’information héréditaire. Il prend généralement la forme d’un bâtonnet.  Chaque espèce possède un nombre précis de chromosomes.  Toutes les cellules d’un être vivant possèdent les mêmes chromosomes, à l’exception des gamètes (cellule reproductrice)  Les gamètes ne possèdent qu’un seul chromosome par paire,  La moitié des chromosomes proviennent de la mère et l’autre du père. Chez l’humain  L’être humain est constitué de 23 paires, soit un total de 46 chromosomes.  Les gamètes possèdent seulement 23 chromosomes au total.  La 23e paires de chromosomes est composée des chromosomes X et Y : o Une femme possède le chromosome X et X ; o Un homme possède le chromosome X et Y. Caryotype d’une femme Caryotype d’un homme
  • 8. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 8 Division cellulaire La division cellulaire est un processus qui permet à une cellule mère de produire deux nouvelles cellules. Avant d'entamer la division cellulaire, la cellule mère doit copier son ADN pour ainsi donner à chacune des cellules filles les 23 paires de chromosomes qu'elle contient. Autres espèces Espèce Nombre de chromosomes Chat 38 Chien 78 Escargot 24 Pomme de terre 48 Âne 62 Chimpanzé 48 Hamster 22
  • 9. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 9 GÈNE Définition C’est une unité d’information héréditaire qui occupe un lieu précis sur un chromosome.  Selon les spécialistes en génétique, il y aurait 30 000 gènes dans les 23 paires de chromosomes d’une cellule humaine. Rôle des gènes Les gènes sont à l’origine de l’information héréditaire : la couleur des yeux, de la peau, le fonctionnement des organes, etc. Un gène qui comporte un défaut peut entraîner une maladie dite héréditaire. Cellule Noyau Chromosome Gène ADN
  • 10. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 10 ADN L’ADN ou l’Acide désoxyribonucléique se trouve à l’intérieur du noyau de chaque cellule. Il entre dans la composition des gènes. On appelle « code génétique » l’information que contient l’ADN. En fait, l’ADN est une structure très longue formée de petites molécules dont l’agencement et la disposition permet de codifier l’information génétique. Bref, le noyau cellulaire contient les 3 milliards de lettres du code génétique, soit l’équivalent de 1000 encyclopédies de 5 cm d’épaisseur. Si on empile ces encyclopédies les unes sur les autres, la hauteur ainsi atteinte représente un immeuble de 20 étages.
  • 11. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 11 3.2 LA DIFFUSION ET L’OSMOSE LA MEMBRANE CELLULAIRE Définition C’est une enveloppe qui renferme le contenu de la cellule pour la séparer du milieu environnant. Elle contrôle les échanges entre l’intérieur de la cellule et le milieu extérieur. Seules quelques molécules peuvent franchir la membrane cellulaire dans un sens ou dans l’autre.  Les petites molécules passent plus facilement que les grosses.  Certains types de molécules passent et pas d’autres.  La membrane peut sélectionner ce qui va traverser. Les substances peuvent franchir la membrane cellulaire par diffusion ou osmose. Équilibre des concentrations Déséquilibre des concentrations
  • 12. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 12 LA DIFFUSION Définition C’est le déplacement des particules de soluté, du milieu le plus concentré vers le milieu le moins concentré.  La diffusion est un phénomène passif, c’est-à-dire que la diffusion se produit sans qu’aucune action ne soit nécessaire.
  • 13. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 13 OSMOSE Définition Définition : C’est le déplacement du solvant (généralement l’eau), du milieu le moins concentré vers le milieu le plus concentré.  L’osmose est un des moyens qui permettent aux plantes d’absorber l’eau du sol. Comme la diffusion, l’osmose est un processus passif. d’équilibrer
  • 14. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 14 3.3 LES INTRANTS ET LES EXTRANTS DE LA CELLULE Définition Une cellule est un système vivant qui a besoin de substances pour fonctionner.  Un intrant est une substance ou une quantité d’énergie qui entre dans la cellule.  Un extrant est une substance ou une quantité d’énergie qui sort de la cellule. INTRANTS ET EXTRANTS DANS UNE CELLULE VÉGÉTALE POUR LA PHOTOSYNTHÈSE INTRANTS ET EXTRANTS DANS UNE CELLULE ANIMALE POUR LA RESPIRATION CELLULAIRE Intrants :  Glucose  Oxygène Extrants :  Eau  CO2  Énergie Intrants :  Glucose  Oxygène Extrants :  Eau  CO2  Énergie (solaire)
  • 15. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 15 3.4 LA PHOTOSYNTHÈSE ET LA RESPIRATION CELLULAIRE LA PHOTOSYNTHÈSE Définition Processus par lequel les végétaux utilisent l’énergie de la lumière pour fabriquer du glucose à l’aide de l’eau et du gaz carbonique. Ce processus s’effectue grâce à la chlorophylle qui se trouve dans les chloroplastes. Chloroplastes Organite propre à la cellule végétale, c’est ici que l’on retrouve la chlorophylle, une substance capable de capter l’énergie lumineuse. C’est la chlorophylle qui est responsable de la pigmentation verte chez les végétaux. Cellule végétale Schéma d’un chloroplaste
  • 16. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 16 Équation de la photosynthèse 6 H2O + 6 CO2 + Énergie lumineuse → C6H12O6 + 6 O2 Eau + Gaz carbonique + Énergie → Sucre + Oxygène RESPIRATION CELLULAIRE Définition Processus par lequel les cellules produisent de l’énergie par la combustion de substances nutritives complexes. Ce processus s’effectue dans les mitochondries. Mitochondrie Les mitochondries sont les organites qui réalisent la respiration cellulaire. Ils sont situés dans le cytoplasme des cellules. 6x + 6x + 1x + 6x Intrants Extrants
  • 17. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 17 Équation de la photosynthèse C6H12O6 + 6 O2 → 6 H2O + 6 CO2 + Énergie Sucre + Oxygène → Eau + Gaz carbonique + Énergie +6x + 6x1x 6x