5,2,2/ L’énergie cellulaire

1/ L’ATP, molécule, un nucléotide riche en énergie

Adénosine TriPhosphate

Découverte en 1929, la molécule d’ATP a été mise en évidence dans toutes les cellules animales, végétales et bactériennes : c’est une molécule universelle. L’ATP est un ribonucléotide formé : – d’adénosine, composée de ribose et d’adénine, – de trois groupements phosphate.

Modélisation de l'ATP et de l'ADP :

ATP : https://libmol.org/?libmol=46

ADP : https://libmol.org/?libmol=74

Pi : https://libmol.org/?libmol=77

A : https://libmol.org/?libmol=42

• Comptez les atomes de la molécule

• recopiez la formule globale

• dessinez la molécule en plan

L'ATP est une molécule instable dont les liaisons entre les deux derniers groupements phosphate sont des liaisons covalentes faibles. La synthèse de l’ATP par phosphorylation de d’ADP, c’est-à-dire création d’une liaison entre deux groupements phosphate, est catalysée par l’enzyme ATP synth(ét)ase et nécessite de l’énergie. Quand la source d’énergie est la lumière, on parle de photophosphorylation. Dans le contexte de la photosynthèse, la réaction chimique produisant de l’ATP peut s’écrire :

ADP + Pi + ENERGIE → ATP

L’hydrolyse d’une molécule d’ATP, catalysée par l’enzyme ATPase, avec production d’une molécule d’adénosine diphosphate (ADP) et d’une molécule de phosphate inorganique (Pi), produit une grande quantité d’énergie : c’est pourquoi on parle de composé phosphorylé riche en énergie. Cette hydrolyse est une réaction exergonique, c’est-à-dire s’accompagnant d’une perte d’énergie.

ATP + H₂O → ADP + Pi + énergie

L’énergie est apportée sous forme de molécules d’ATP à toutes les cellules. Il n’y a pas de stockage de l’ATP, cette molécule est produite par les cellules à partir de matière organique, notamment le glucose.

2/ la mitochondrie, organite énergétique de la cellule eucaryote

Extraire et organiser des informations pour identifier les différentes voies métaboliques.

Localiser les réactions métaboliques nécessaires à la contraction musculaire dans une cellule.

Observer des électronographies de mitochondries.

A quoi sert le dioxygène utilisé lors de la respiration ?

ExAO sur cellules entières puis fractions mitochondriales

Oxydation

glycolyse dans le hyaloplasme = cytosol

3/ Compromis sélectif

Interpréter des caractéristiques anatomiques humaines en relation avec des compromis sélectifs (comme les difficultés obstétriques)

https://www.lelivrescolaire.fr/page/5339666

Manuel p.209

Les difficultés obstétriques

La pré-éclampsie et ses conséquences

4/ Histoire évolutive de l’oeil

Expliquer l’origine d’une structure anatomique en mobilisant les concepts de hasard, de variation, de sélection naturelle et d’adaptation (exemple de l’oeil).

Evolution of the Eye : http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=evolution-of-the-eye

Visualizing the Evolution of Vision and the Eye : ttps://www.visualcapitalist.com/eye-evolution/

text 438 words : https://byjus.com/question-answer/what-are-the-four-evolutionary-forces-that-would-disrupt-population/

video 5’16 : https://youtu.be/QjVqIW281Qo The animal kingdom boasts an incredible diversity of eyes. Some rotate independently while others have squiggly-shaped pupils. Some have protective lids, others squirt blood. But which creature has the best sight? Which sees best in the darkness? Which sees the most detail? Which animal sees the most color? And finally, which detects motion the fastest? Thomas W. Cronin investigates. Which animal has the best eyesight? - Thomas W. Cronin 

video 4'43 : https://youtu.be/qrKZBh8BL_U?si=DL3l2fTXjWkHEmsh The human eye is an amazing mechanism, able to detect anywhere from a few photons to a few quadrillion, or switch focus from the screen in front of you to the distant horizon in a third of a second. How did these complex structures evolve? Joshua Harvey details the 500 million year story of the human eye. Lesson by Joshua Harvey, animation by Artrake Studio.

 

audio & text : https://bigthink.com/starts-with-a-bang/13-scales-universe/ The 13 scales that define our physical Universe

text 610 words : https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_and_General_Biology/Book%3A_General_Biology_(Boundless)/01%3A_The_Study_of_Life/1.08%3A__Themes_and_Concepts_of_Biology_-_Levels_of_Organization_of_Living_Things

Practical work : draw a scale of life organization on the verso ...

§ Comment produire un mouvement ?

5,2/ PRODUIRE LE MOUVEMENT : CONTRACTION MUSCULAIRE ET APPORT D’ÉNERGIE

Les mouvements mobilisent les muscles. Les organismes pluricellulaires sont constitués de cellules ayant des particularités différentes selon l’organe auxquels elles appartiennent. 1/ La cellule musculaire dispose d’une organisation structurale lui permettant de se raccourcir, ce qui entraîne la contraction du muscle. 2/ Elle a besoin d’énergie apportée sous forme d’ATP, produit à partir du glucose. 3/ L’approvisionnement des cellules musculaires en glucose nécessite le maintien de la concentration de glucose sanguin, régulé par des hormones.

5,2,1/ la contraction musculaire

1/ Les muscles et l’articulation

Réaliser et/ou observer au microscope optique et au microscope électronique des préparations de cellules musculaires striées, pour enrichir la notion de cellule eucaryote spécialisée.

Manipuler, modéliser, recenser, extraire et organiser des informations et/ou manipuler (dissections, maquettes…) pour comprendre le fonctionnement du système musculo-articulaire.

• Dissequer un muscle,

• observer à la loupe puis au miscroscope

Lames muscle : faire un dessin

stries noires & blanches

correction TP

Le muscle strié est un ensemble de cellules musculaires (= myocytes = fibres musculaires) organisées en faisceaux musculaires.

Le raccourcissement et l’épaississement des muscles lors de la contraction musculaire permettent le mouvement relatif des deux os auxquels ils sont reliés par des tendons. Les ligaments relient les os entre eux. Le cartilage protège les os des frottements.

2/ la contraction musculaire

Utiliser un logiciel de modélisation moléculaire pour observer le pivotement des têtes de myosine.

Myosine : https://libmol.org/?libmol=279&embedded=1

http://www.phys.ens.fr/~vincent/courdea/Muscle.htm

Fonctionnement du muscle squelettique : http://svt.ghediri.com/bac-sciences/10/neurophysiologie/20/fonctionnement-muscle-squelettique.html

La cellule musculaire, cellule spécialisée, est caractérisée par un cytosquelette particulier (actine et myosine) permettant le raccourcissement de la cellule. La contraction musculaire nécessite des ions calcium et l’utilisation d’ATP comme source d’énergie.

3/ les myopathies

Remobiliser les acquis sur la matrice extracellulaire à travers l’exemple d’une myopathie.

p.410 

voir début chapitre génétique

Dans certaines myopathies, la dégénérescence des cellules musculaires est due à un défaut dans les interactions entre les protéines membranaires des cellules et la matrice extra-cellulaire.

 dissection de gigolettes de lapin

make our own herbarium cabinet in the lab with photocopies of plants of our garden

sélection naturelle

= filtre à allèles par l'intermédiaire du milieu, de la reproduction, de l'alimentation, de la prédation, …

La sélection naturelle résulte de la pression du milieu et des interactions entre les organismes. Elle conduit au fait que certains individus auront une descendance plus nombreuse que d’autres dans certaines conditions.

5+11 mars

3/ Sélection sexuelle

F Analyser avec un regard critique l’avantage de certains caractères sexuels extravagants du point de vue de la sélection naturelle : développement d’attributs liés à la reproduction chez le mâle (queue du paon, cornes des bovidés ou des scarabées, ...)

parade du paon : http://www.lumni.fr/video/charles-darwin-une-affaire-de-seduction

Dans le monde animal, la communication interindividuelle et les comportements induits peuvent contribuer à la sélection naturelle à travers la reproduction. C’est le cas pour la sélection sexuelle entre partenaires (majoritairement faite par les femelles). Des difficultés dans la réception du signal peuvent générer sur le long terme un isolement reproducteur entre organismes de la même espèce et être à l’origine d’un évènement de spéciation (naissance d'une nouvelle espèces).

à faire à la maison :

F étude d'exemples de communication animale intra-spécifique.

? Complétez le tableau de comparaison des ex :

Maratus volans : l’araignée paon doit exécuter une danse réussie si elle veut vivre : https://youtu.be/IBkXcVVnS84

colibri : https://youtu.be/F337lSmg2Oo

busards des roseaux, cet oiseau se travestit pour séduire : https://youtu.be/yD1cfffD0MU

oiseaux de paradis (Nlle Guinée): http://youtu.be/YTR21os8gTA

oiseau lyre (Australie): https://youtu.be/b2AGqPs10kU

animal	communication	émetteur	récepteur	dimorphisme sexuel	sélection sexuelle
Maratus volans	visuelle	mâle	femelle	oui	oui

communication, émetteur, récepteur, comportement, vie solitaire, vie en société, dimorphisme sexuel, sélection sexuelle

La communication dans le monde vivant consiste en la transmission d’un message entre un organisme émetteur et un organisme récepteur pouvant modifier son comportement en réponse à ce message. La communication s’inscrit dans le cadre d’une fonction biologique (nutrition, reproduction, défense …). Il existe une grande diversité de modalités de communication (chimique, biochimique, sonore, visuelle, hormonale).

4/ Dérive génétique

F Utiliser un logiciel de modélisation et/ou extraire et mettre en relation des informations pour illustrer la dérive génétique sur des temps courts.

18 mars

démarche : https://svt.ac-versailles.fr/spip.php?article545

logiciel Constantino : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/derive-diplo/index.htm

application hors-ligne : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/derive-diplo/derive-diplo-local.zip

fiche technique : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/derive-diplo/FT-derive-diplo.pdf

3/ Compromis sélectif

Interpréter des caractéristiques anatomiques humaines en relation avec des compromis sélectifs (comme les difficultés obstétriques)

https://www.lelivrescolaire.fr/page/5339666

Manuel p.209

Les difficultés obstétriques

La pré-éclampsie et ses conséquences

4/ Histoire évolutive de l’oeil

Expliquer l’origine d’une structure anatomique en mobilisant les concepts de hasard, de variation, de sélection naturelle et d’adaptation (exemple de l’oeil).

Evolution of the Eye : http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=evolution-of-the-eye

Visualizing the Evolution of Vision and the Eye : ttps://www.visualcapitalist.com/eye-evolution/

Les structures anatomiques présentent des particularités surprenantes d’un point de vue fonctionnel, pouvant paraître sans fonction avérée ou bien d’une étonnante complexité. Elles témoignent de l’évolution des espèces, dont la nôtre. Les caractères anatomiques peuvent être le résultat de la sélection naturelle mais certains sont mieux expliqués par l’héritage de l’histoire évolutive que par leur fonction.