Thème 1 : Une longue histoire de la matière
BO (Bulletin Officiel = ce qu'il y a écrit dans le programme) : L’immense diversité de la matière dans l’Univers se décrit à partir d’un petit nombre de particules élémentaires qui se sont organisées de façon hiérarchisée, en unités de plus en plus complexes, depuis le Big Bang jusqu’au développement de la vie.
Chapitre 1.3 : Une structure complexe : la cellule vivante
BO : Dans le monde, la matière s’organise en structure d’ordre supérieur à l’échelle moléculaire. Un exemple est ici proposé : la structure cellulaire.
I - La théorie cellulaire
Point vocabulaire
Microscope : instrument d'optique permettant de grossir les objets observés grâce à un système de lentilles
Théorie cellulaire : tout être vivant est constitué d'une ou plusieurs cellules qui proviennent d'autres cellules par division
Théorie scientifique : modèle qui permet d'expliquer l'ensemble des faits observés
Bilan
Connaissances :
La découverte de l’unité cellulaire est liée à l’invention du microscope.
L’observation de structures semblables dans de très nombreux organismes a conduit à énoncer le concept général de cellule et à construire la théorie cellulaire.
Savoir-faire :
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Analyser et interpréter des documents historiques relatifs à la théorie cellulaire.
II - L’observation des cellules grâce aux microscopes
Observation au MET (et colorisation artificielle) d’une cellule végétale
Point vocabulaire
Cellule: unité structurale et fonctionnelle du vivant, délimitée par une membrane plasmique
Microscope électronique : microscope utilisant un faisceau d'électron
Bilan
Connaissances :
Plus récemment, l’invention du microscope électronique a permis l’exploration de l’intérieur de la cellule et la compréhension du lien entre échelle moléculaire et cellulaire.
Savoir-faire :
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Situer les ordres de grandeur : atome, molécule, organite, cellule, organisme.
III - La membrane plasmique
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D’après l’échelle, quelle est l’épaisseur de la membrane plasmique ? 7nm
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D’après les informations de ce document et la partie 1, quelles hypothèses pouvez-vous faire sur le nombre de couches de phospholipides et leur disposition ? 2 couches de phospholipide or ils ont une partie hydrophile/ hydrophobe => milieu riche en eau de chaque côté, les parties hydrophiles sont vers l’extérieur.
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Expliquer le lien entre les propriétés chimiques des phospholipides et la structure de la bicouche lipidique en intégrant une capture d’écran de la membrane annotée à l’aide des documents précédents (partie 1 incluse).
Point vocabulaire
Hydrophile : un composé hydrophile est un composé ayant une affinité pour l’eau et une tendance à s’y dissoudre
Lipophile : une substance lipophile (ou hydrophobe) est soluble dans un corps gras
Bilan
Connaissances :
La présence de la membrane plasmique permet d’isoler le milieu intracellulaire (= cytoplasme) du milieu extérieur grâce aux propriétés hydrophobes et hydrophiles des phospholipides qui forment une barrière hydrophobe tout autour de la cellule.
Les grosses molécules hydrophiles ne peuvent plus passer naturellement au travers de la membrane créant un environnement chimique intracellulaire particulier compatible avec la vie.
La présence de protéines traversantes permet des échanges entre le milieu intra et extra cellulaire.
Savoir-faire :
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Relier l’échelle de la cellule et celle de la molécule (exemple de la membrane plasmique).
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Schématiser la membrane plasmique à partir de molécules dont les parties hydrophile/lipophile sont identifiées.
