Chapitre 1 - Les niveaux d’organisation des êtres vivants
Chapitre 1 – Les niveaux d’organisation des êtres vivants
Tous les êtres vivants sont constitués d’une ou plusieurs cellules. Les organismes pluricellulaires sont constitués de cellules d’une grande diversité de formes et de fonctions.
Problématique : Comment les êtres vivants sont-ils structurés afin d’assurer leurs fonctions ?
I – Les unicellulaires : toutes les fonctions dans une seule cellule :
A1 Les unicellulaires
Objectif : On cherche à réaliser une photo légendée de l’organisation d’un organisme unicellulaire.
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Réaliser une préparation microscopique.
Certains êtres vivants sont constitués d’une seule cellule : ce sont les unicellulaires. Toutes leurs fonctions sont assurées dans cette unique cellule.
Certains unicellulaires possèdent dans leur cytoplasme des structures qui assurent une fonction précise : ce sont les organites. Il existe, entre autres :
le noyau qui renferme l’ADN,
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les mitochondries,
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les chloroplastes qui sont spécifiques aux cellules végétales chlorophylliennes.
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Les êtres vivants dont les cellules possèdent des organites sont dits Eucaryotes. Ceux qui n’en possèdent pas sont des Procaryotes : l’ADN est libre dans leur cytoplasme (ex. : bactéries).
II – Les organismes pluricellulaires :
1) De l’organisme à la cellule :
A2 Les échelles du vivant
Objectif : On cherche à définir quels sont les 7 niveaux d’organisation d’un pluricellulaires.
Un organisme pluricellulaire animal ou végétal est constitué de plusieurs organes, parfois regroupés en systèmes. Ils permettent le fonctionnement de tout l’organisme. Les organes sont eux-mêmes composés de tissus, assemblages de cellules spécialisées. Elles contiennent des organites qui assurent les différentes fonctions dont la synthèse de molécules.
Ex. 1 : Animal : l’Humain, le système cutané, la peau, l’épiderme, les mélanocytes, le mélanosome, la mélanine.
Ex. 2 : Végétal : le Hêtre, le système vasculaire, la feuille, le parenchyme palissadique, la cellule chlorophyllienne, le chloroplaste, la chlorophylle.
2) Des cellules organisées en tissus :
a) Les tissus :
A3 Des cellules organisées en tissus
Objectif : On cherche à comprendre comment les cellules sont agencées dans les tissus.
Au sein de chaque organe, on retrouve différents tissus. C’est un ensemble de cellules partageant la même forme et la même fonction.
- Ex. 1 : La peau est un organe assurant la fonction de protection de l’organisme contre les agressions. Elle est composée de plusieurs tissus : l’épiderme, le derme et l’hypoderme. Les cellules les plus extérieures de l’épiderme sont des cellules mortes qui empêchent l’entrée des microbes. Viennent ensuite des cellules qui protègent l’organisme des ultra-violets.
- Ex. 2 : La feuille est un organe qui assure les fonctions de protection, de nutrition et d’échanges gazeux. Elle est constituée de plusieurs tissus dont le parenchyme chlorophyllien qui permet la photosynthèse.
b) La matrice extracellulaire :
Correction de l’exercice sur la matrice extracellulaire.
Dans un tissu, les cellules spécialisées adhèrent entre elles grâce à la présence d’une matrice extracellulaire.
La matrice extracellulaire de la peau est composée de fibres de collagène. Ces fibres, synthétisées par les fibroblastes, cellules du derme, lui assurent son élasticité, sa souplesse et sa résistance. En effet, elles permettent la cohésion entre les cellules du derme, ainsi que leur protection et leur communication.
Chez les végétaux, la matrice extracellulaire est rigide et épaisse. Elle est appelée paroi pecto-cellulosique. En plus de la cohésion cellulaire, elle permet une protection contre la déshydratation, ainsi que la rigidité de la plante, jouant le rôle de squelette.
3) Des cellules spécialisées :
A4 Le végétal vert : un ensemble de cellules spécialisées
Objectif : On cherche à comprendre comment l’agencement des cellules dans un tissu lui permettent d’assurer sa fonction.
Chez les êtres vivants pluricellulaires, toutes les cellules ne sont pas identiques : elles diffèrent par leur forme, les organites qu’elles renferment, les molécules qu’elles possèdent ou qu’elles produisent. On dit que les cellules sont spécialisées. Cette spécialisation est à mettre en relation avec leur fonction.
Les cellules spécialisées des organismes pluricellulaires sont limitées par une membrane plasmique et sont remplies de cytoplasme. Une cellule contient des organites qui lui permettent de réaliser une fonction précise. Chez toutes les cellules on trouve :
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un noyau qui renferme l’information génétique,
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des mitochondries où a lieu la respiration.
Les cellules végétales chlorophylliennes contiennent en plus :
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une paroi (squelette externe),
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des chloroplastes où se déroule la photosynthèse,
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une ou plusieurs vacuoles (réserves d’eau).
4) Le rôle des organites :
A5 Le rôle des organites
Objectif : On cherche à comprendre comment l’agencement des cellules dans un tissu lui permettent d’assurer sa fonction.
Un organite peut assurer une fonction grâce aux molécules qu’il contient.
Ex.1 : L’épiderme a un rôle de protection contre les UV. Il peut le faire grâce à des cellules spécialisées dans la production d’un pigment, les mélanocytes. Celles-ci contiennent des organites, les mélanosomes, qui synthétisent de la mélanine. Celle-ci colore la peau, la protégeant contre les rayons UV.
Ex. 2 : Le parenchyme chlorophyllien a un rôle de nutrition. Il peut le faire grâce à des cellules spécialisées dans la production de matière organique, les cellules chlorophylliennes. Celles-ci contiennent des organites, les chloroplastes, capables de réaliser la photosynthèse. La molécule permettant cette réaction chimique est la chlorophylle
