1,1/ L’ORGANISME PLURICELLULAIRE, UN ENSEMBLE DE CELLULES SPÉCIALISÉES

Comment un tissus peut-il être spécialisé dans une fonction particulière ?

1,1,2/ la spécialisation cellulaire témoigne de son héritabilité

1/ un tissus spécialisé au microscope

Observation de peaux au microscope : observer de près sa peau

video 3'21 : https://www.lemonde.fr/sciences/video/2016/07/06/plongee-au-c-ur-de-la-peau_4964615_1650684.html

photos :

https://www.microscopies.com/EXPORT/galerie -2.htm

https://www.ismphoto.com/index.php?page=galerie_aff&idgal=23

https://www.gettyimages.fr/photos/peau-microscope

https://www.sciencephoto.fr/images/skin

Un tissu est une structure composée de cellules qui effectuent une même tâche pour l’ensemble de l’organisme.

Il est possible de différencier plus de quatre types de tissus fondamentaux en s’appuyant sur leur mode de développement, leur structure et leur fonction :

1. Tissu épithélial Structure cellulaire superficielle ; recouvre les surfaces externes et internes du corps, des cavités organiques et des conduits et canaux (tissu de revêtement).

2. Tissus conjonctif et de soutien → donnent la forme de l’organisme et permettent son maintien. Tissu conjonctif (TC) : peut être lâche, dense, réticulaire ou adipeux. Tissu de soutien : cartilage et os.

3. Tissus musculaire

4. Tissus nerveux

5. tissus sanguins

6. tissus endocrine

7. tissus exocrine

Un organe est formé de différents types de tissus :
– le parenchyme : composé des cellules responsables de la fonction propre de l’organe ;
– le stroma ou compartiment interstitiel (du latin interstitium, compartiment intermédiaire) : forme l’ossature de l’organe, il contient du tissu conjonctif (TC), plus rarement du tissu épithélial et des cellules musculaires, ainsi que des vaisseaux et des nerfs.

L’espace intercellulaire est rempli d’une substance intercellulaire ou matrice extracellulaire→ échange de substances entre le sang et les cellules, fonction mécanique

https://www.elsevier.com/fr-fr/connect/concours-paramedicaux/les-differents-tissus-de-lorganisme

? dessinez les différentes cellules pour décrire leur particularité # spécialisation # spécialité => structures et fonctions

réaliser un tableau de comparaison entre peaux

peau végétale :

tissus	Cuticule	Epiderme		Parenchyme
cellules	0	Cellules épidermiques	stomates	Cellules chlorophylliennes
organites	0			chloroplaste
molécules	cires			chlorophylle
FONCTIONS	IMPERMÉABILITÉ	PROTECTION	ÉCHANGES GAZEUX	PHOTOSYNTHÈSE

peau humaine :

tissus	Épiderme		Derme
cellules	Kératinocytes	Mélanocytes	Fibroblastes
organites		Mélanosomes + mitochondrie	Réticulum endoplasmique
molécules	Kératine	Mélanine	Collagène & élastine
FONCTIONS	IMPERMÉABILITÉ & PROTECTION	PROTECTION UV	RÉSISTANCE & ÉLASTICITÉ

Pancréas humain

Tissus	ilôt de Langherhans Endocrine	acinus Exocrine
cellules	cell A&B	Acineuse = glandulaire
organites	vésicules	vésicules
molécules	Hormones (glucagon & insuline)	Enzymes
fonctions	RÉGULATION GLYCÉMIE	DIGESTION

spécialisation cellulaire,

Les cellules spécialisées ont une fonction particulière dans l’organisme, en lien avec leur organisation

Toutes les cellules d’un organisme sont issues d’une cellule unique à l’origine de cet organisme

Elles possèdent toutes initialement la même information génétique cependant, les cellules spécialisées n’expriment qu’une partie de l’ADN.

évaluation

video 3'51 https://youtu.be/nvJFI3ChOUU : Facts of Evolution (Chapter 7): Molecular EvolutionThe Molecules Of Life.

Text : The Revolution in the Biomedical World : https://www.imedpub.com/articles/metagenomics-the-revolution-in-the-biomedical-world.php?aid=21391

evaluation : https://quizizz.com/admin/quiz/5c9d5baab2e4c6001afc0f9f/biomolecules

correction

1.2 - ordonated structures : cristals

salt crystal

video 6'22: https://youtu.be/euAxX4yGEKs?si=ZosasylAYDR12aK0 Chemistry of Salt (NaCl)

This NBC News Learn video explains and illustrates the molecular structure of sodium chloride (NaCl) crystals; the structure and symmetry of crystal lattices; and why one crystalline solid, salt, melts another, ice.

text : https://seasalt.com/salt-101/about-salt What is Salt?

photos : https://www.cellsalive.com/crystals.htm Landscapes of Polarization Microscopy

When oriented molecules such as crystalline chemicals are placed between two polarizing filters, the crystals exhibit amazing colored landscapes or subtle patterns. Shown approximately 10 to 50 times actual size, the chemicals on this page were photographed between "crossed" polarizing filters.

Dédé, le cochon de la Française des Jeux

2,2,1/ Production de matière organique par Photosynthèse

2/ Chloroplastes, organites photosynthétiques

Organite, chloroplaste, thylakoïde [thylakos : poche], granum [latin granum (« grain »)], stroma [grec στρῶµα strôma, génitif στρώµατος strốmatos ce que l'on étend, latin strōma couverture], enveloppe

Chloroplaste

3/ Expériences historiques sur la photosynthèse

Étudier des expériences historiques sur la photosynthèse

• 1932 Emerson et Arnold : existence de deux types de réactions

• 1937 Hill : la libération de O₂ nécessite un accepteur d’électrons

• 1941 Ruben et Kamen : origine de l'oxygène

• 1952-1959 Calvin et Benson : nature des composés carbonés formés

6CO₂ + 6H₂O + ENERGIE → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

CO₂ + 2H₂O + ENERGIE→ (CH₂O) + H₂O + O₂

phase photochimique puis phase biochimique :

Oxydation de l'eau : 2 H₂O → O₂ + 4 H⁺ + 4 e^-

Réduction du carbone : CO₂ + 4 H⁺ + 4 e^- → (CH₂O) + H₂O

photolyse de l’eau,

réduction du CO₂,

Les parties aériennes de la plante sont les lieux de production de matière organique par photosynthèse.

Captée par les pigments chlorophylliens au niveau du chloroplaste, l’énergie lumineuse est convertie en énergie chimique par la photolyse de l’eau, avec libération d’O₂ et réduction du CO₂ aboutissant à la production de glucose et d’autres sucres solubles.

1.2 - Des édifices ordonnés : les cristaux

2/ Deux types de roches magmatiques

Il existe 3 types de roches : magmatiques, métamorphiques, sédimentaires

Logiciel de mod 3D en ligne : http://www.librairiedemolecules.education.fr/outils/minusc/app/minusc.htm

modélisation structures moléculaires minérales par Merkel : http://www.le.ac.uk/eg/spg3/atomic.html bn

modélisation des formes cristallines: http://webmineral.com/crystall.shtml

glaucophane : http://webmineral.com/jmol/structure.php?id=Glaucophane

calcite : http://webmineral.com/jmol/structure.php?id=Calcite

librairie de molécules :

quartz : http://www.librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=242

aragonite : http://www.librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=246

feldspath : http://www.librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=245

olivine : http://www.librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=244

atlas de cristallologie : http://www.mineralogie.org/base-de-donnees-p1-2.htm

cristallisation vanilline : https://youtu.be/n85JCOeSXEY

roches cristallines = ignées = plutoniques : refroidissment lent, structure ordonnée => texture grenue

roches amorphes = volcaniques : refroidissement rapide, verre + cristaux => texture microlithique

Mettre en relation la structure amorphe ou cristalline d’une roche et les conditions de son refroidissement

Distinguer, en termes d’échelle et d’organisation spatiale, maille, cristal, minéral, roche. Les identifier sur un échantillon ou une image.

structure cristalline / amorphe

Une structure cristalline est définie par une maille élémentaire répétée périodiquement. Un type cristallin est défini par la forme géométrique de la maille, la nature et la position dans cette maille des entités qui le constituent.

Un composé de formule chimique donnée peut cristalliser sous différents types de structures qui ont des propriétés macroscopiques différentes. Ainsi les minéraux se caractérisent par leur composition chimique et leur organisation cristalline.

Une roche est formée de l’association de cristaux d’un même minéral ou de plusieurs minéraux. Des structures cristallines existent aussi dans les organismes biologiques (coquille, squelette, calcul rénal, etc.). Dans le cas des solides amorphes, l’empilement d’entités se fait sans ordre géométrique. C’est le cas du verre. Les roches volcaniques contiennent du verre, issu de la solidification très rapide d’une lave.

Des scientifiques énoncent une nouvelle "loi de la nature" qui englobe le vivant, les planètes et les étoiles

Selon une équipe composée de scientifiques et de philosophes, la théorie de l'évolution formulée par Charles Darwin au 19e siècle n'est qu'un "cas particulier" d'une loi de la nature qui engloberait le vivant mais aussi les minéraux, les planètes et les étoiles. Attention, débats en perspective !

NASTASIA MICHAELS Publié le 16/10/2023 à 21h00 - Mis à jour le 17/10/2023

https://www.geo.fr/environnement/scientifiques-philosophes-enoncent-nouvelle-loi-nature-qui-englobe-vivant-planetes-etoiles-mineraux-augmentation-information-fonctionnelle-217117

1/ Pigments capteurs de lumière

Réaliser une chromatographie de pigments végétaux. + un densité optique d'une solution de Chlorophylle

chlorophylle b, a [chloro : vert], xanthophylle [xanthos : jaune], carotène, anthocyanes [cyano : bleu]

http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Photosynthese/exp22.html

spectres d’absorption et d’action des pigments :

http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Photosynthese/exp233.html

schéma ExAO

pigments chlorophylliens

1,1,1/ la cellule, unité structurale et fonctionnelle du vivant

correc DS/ Cellules spécialisées

3/ Electronographies

Observer et analyser des images de microscopie électronique.

ultrastructure cellulaire

1 mm = 1 000 µm = 1 000 000 nm : http://www.cellsalive.com/howbig.htm

mitochondries : https://bio.m2osw.com/gcartable/mitochondrie.htm

chloroplastes : http://fr.wikipedia.org/wiki/Image:Plast.JPG

organites cellulaires : http://tristan.ferroir.fr/wp-content/The_illuminated_cell.jpg

cellule végétale, animale : http://www.cellsalive.com/cells/cell_model.htm

unicellulaires / pluricellulaires

organite, chloroplaste, mitochondrie

eucaryote ou procaryote

Chez les organismes unicellulaires, toutes les fonctions sont assurées par une seule cellule. Chez les organismes pluricellulaires, les organes sont constitués de cellules spécialisées formant des tissus, et assurant des fonctions particulières.

4/ Analyse moléculaire

des molécules invisibles au microscope entourent les cellules :

collagène : https://libmol.org/ autour des cellules animales

cellulose : https://libmol.org/?libmol=118 autour de cellules végétales

https://fr.wikipedia.org/wiki/Matrice_extracellulaire

matrice extracellulaire ou paroi

La matrice extracellulaire est constituée de différentes molécules qui, dans leur grande majorité, permettent l’adhérence cellulaire.

Comment un tissus peut-il être spécialisé dans une fonction particulière ?

1,1,2/ la spécialisation cellulaire témoigne de son héritabilité

1/ un tissus spécialisé au microscope

cells

video 6'49 :https://www.khanacademy.org/science/high-school-biology/hs-cells/hs-prokaryotes-and-eukaryotes/v/prokaryotic-and-eukaryotic-cells

Prokaryotic and eukaryotic cells : Eukaryotic cells contain membrane-bound organelles (such as the nucleus and mitochondria), while prokaryotic cells do not. DNA in eukaryotic cells is found inside the nucleus, while DNA in prokaryotic cells is located in the cytoplasm. Eukaryotic cells are generally larger and more complex than prokaryotic cells. Eukaryotic organisms include animals, plants, fungi, and paramecia. Prokaryotic organisms include bacteria and archaea.

HowBig? : https://www.cellsalive.com/howbig_js.htm

Cell models : https://www.cellsalive.com/cells/cell_model_js.htm

La cristalllisation de la vanilline

Bilan : L’organisation fonctionnelle des plantes à fleurs

video 3'51 : Développement de la plante et organisation en phytomères : https://youtu.be/qgbuQapIaS0?si=ENI6iHb21ubliEv-

Notions : organisation générale d’une plante angiosperme : tige, racine, feuille, stomates, vaisseaux conducteurs ; méristème ; multiplication et élongation, organogenèse.

Par diverses caractéristiques, les plantes terrestres montrent une capacité d’adaptation à la vie fixée à l’interface sol/atmosphère, dans des environnements variables. Les plantes développent de grandes surfaces d’échange, aériennes d’une part (optimisation de l’exposition à la lumière, source d’énergie, transferts de gaz) et souterraines d’autre part (absorption d’eau et d’ions du sol facilitée le plus souvent par des symbioses, notamment les mycorhizes). Des tissus conducteurs canalisent les circulations de matière dans la plante, notamment entre les lieux d’approvisionnement en matière minérale, les lieux de synthèse organique et les lieux de stockage. Le développement d’une plante associe croissance (multiplication cellulaire par mitoses dans les méristèmes, suivie d’élongation cellulaire) et différenciation d’organes (tiges, feuilles, fleurs, racines) à partir de méristèmes. Ce développement conduit à une organisation modulaire en phytomères, contrôlée par des hormones végétales et influencée par les conditions de milieu.

Précisions : l’étude s’appuie uniquement sur l’observation d'une plante en tant qu’organisme. La connaissance de l’anatomie végétale se limite au repérage du phloème, du xylème ainsi qu’à l'indication de leurs rôles – sans mécanisme – dans les échanges entre organes de la plante. La différenciation cellulaire se limite à l’identification de cellules différenciées. La connaissance des mécanismes de la différenciation cellulaire n’est pas attendue, pas plus que l’étude de la diversité et du mode d’action des hormones végétales.

Conduire l’étude morphologique simple d’une plante commune mettant en lien structure et fonction.

Estimer (ordre de grandeur) les surfaces d’échange d’une plante par rapport à sa masse ou son volume.

Mettre en oeuvre un protocole expérimental de localisation des zones d’élongation au niveau des parties aériennes ou souterraines.

Étudier les surfaces d’échange des mycorhizes, associations symbiotiques entre champignons et racines de plantes, déjà observées en classe de première.

Réaliser et observer des coupes dans des organes végétaux afin de repérer les grands types de tissus conducteurs (phloème, xylème).

Étudier et/ou réaliser les expériences historiques sur l’action de l’auxine dans la croissance racinaire ou caulinaire.

Établir et mettre en oeuvre des protocoles montrant l’influence des conditions de milieu (lumière, gravité, vent) sur le développement de la plante.

13 octobre

Evaluation

Question type bac : les angiospermes réalisent des échanges avec leuur milieu. Réalisez un schéma de synthèse expliquant l'organisation fonctionnelle d'une plante à fleur. Aucun texte n'est attendu.

méthode :

1. listez les mots clefs : brain storming

2. organisez les mots en fonction de leur place sur la page (ici une plante)

3. dessinez la partie fonctionnelle au crayon graphite effaçable

4. choisissez un code de couleur et un type de légende (place, modalités)

5. ajoutez les fonctions avec le code de couleur

6. repassez éventuellement les structures à l'encre noire

7. n'oubliez pas que tout dessin, graphique ou schéma comporte titre, légende, échelle (unités)

quelle différence entre desssin et schéma en svt ?

dessin	schéma
structure	fonction
ce qui est visible	ce qui est mesurable
observation au microscope, à la loupe, à l'oeil nu	bilan, synthèse, relations
crayon de bois (graphite et rarement avec couleurs)	en couleurs
éléments,	évènements, phénomènes, action
réaliste : ce que l'on voit	symbolique : ce qui est
complexité dans les formes	complexité dans les relations

Quels sont les pb à résoudre maintenant ?

2,2/ LA PLANTE, PRODUCTRICE DE MATIÈRE ORGANIQUE

Objectifs : on s’intéresse ici avant tout au bilan et aux produits de la photosynthèse, à leur diversité et à leur fonction dans les plantes.

Liens : enseignement de SVT en classe de seconde : métabolisme des cellules, classe de première : enseignement scientifique, respiration et apports d’énergie.

2,2,1/ Production de matière organique par Photosynthèse

video 1'51 : https://www.youtube.com/watch?v=C1_uez5WX1o THE PHOTOSYNTHESIS SONG

1/ Pigments capteurs de lumière