PARTIE 1 : LES CELLULES, LES PLUS PETITES UNITÉS DU MONDE VIVANT

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1 PARTIE 1 : LES CELLULES, LES PLUS PETITES UNITÉS DU MONDE VIVANT Chapitre 1 : Comparaison de la structure des cellules chez des êtres vivants différents 1 semaine Pb 1 : Quels sont les points communs et les différences entres les cellules des végétaux, des animaux et des champignons? Pb 2 : Quels sont les points communs et les différences entre les bactéries et les cellules eucaryotes? Chapitre 2 : Respiration et nutrition des cellules chez les organismes pluricellulaires TP noté DM facultatif 01 4 semaines Pb 1 : Comment les animaux approvisionnent-ils leurs cellules en nutriments et dioxygène? Pb 2 : Comment les plantes capturent-elles la lumière et les gaz (O 2 et CO 2 ) dont elles ont besoin pour pousser? Pb 3 : Comment les plantes fabriquent-elles les nutriments dont leurs cellules ont besoin? TP noté Devoir 01 Pb 4 : Comment les plantes approvisionnent-elles l ensemble de leurs cellules en nutriments produits dans les feuilles? Chapitre 3 : Les cellules, de petites «usines» spécialisées 5 semaines Pb 1 : Comment fonctionnent la «machinerie cellulaire»? Pb 2 : Quel est le plan, le schéma qui permet l assemblage des nouvelles protéines? Pb 3 : Comment expliquer les points communs et les différences observées entres les cellules des animaux, des végétaux, des champignons et des bactéries? TP noté Devoir 02

2 Chapitre 2 : Respiration et nutrition des cellules chez les organismes pluricellulaires Chapitre 2 : Respiration et nutrition des cellules chez les organismes pluricellulaires 4 semaines Pb 1 : Comment les animaux approvisionnent-ils leurs cellules en nutriments et dioxygène? Pb 2 : Comment les plantes capturent-elles la lumière et les gaz (O 2 et CO 2 ) dont elled ont besoin pour pousser? Pb 3 : Comment les plantes fabriquent-elles les nutriments dont leurs cellules ont besoin? TP noté Devoir 01 Pb 4 : Comment les plantes approvisionnent-elles l ensemble de leurs cellules en nutriments produits dans les feuilles?

3 ACTIVITE 1 Objectif de l activité : - Réactiver des acquis de 5 ème (Domaine 4)

4 Cellules musculaires observées au MO (x500)

5

6 Rappels de 5 ème : Chez les animaux, pour fabriquer leur énergie et donc vivre, les cellules consomment des nutriments (glucose) provenant de la digestion et du dioxygène (O 2 ) provenant de la respiration.

7 Pb 1 : Comment les animaux approvisionnent-ils leurs cellules en nutriments et dioxygène? Problématique 1 : Comment les animaux approvisionnent-ils leurs cellules en nutriments et dioxygène?

8 Pb 1 : Comment les animaux approvisionnent-ils leurs cellules en nutriments et dioxygène? ACTIVITE 2 Objectif de l activité : - Réactiver des acquis de 5 ème (Domaine 4)

9 Pb 1 : Comment les animaux approvisionnent-ils leurs cellules en nutriments et dioxygène?

10 Pb 1 : Comment les animaux approvisionnent-ils leurs cellules en nutriments et dioxygène? Glucose O 2 CO 2 vaisseau sanguin Réaction chimique = Energie Utilisation par le muscle Energie évacuée sous forme de chaleur muscle

11 Pb 1 : Comment les animaux approvisionnent-ils leurs cellules en nutriments et dioxygène? Rappels de 5 ème : Les nutriments et le O 2 sont transportés par le sang qui circulent très lentement dans les capillaires sanguins au niveau des organes pour permettre les échanges avec les cellules.

12 Pb 1 : Comment les animaux approvisionnent-ils leurs cellules en nutriments et dioxygène? Rappels de 5 ème : Les nutriments et le O 2 sont transportés par le sang qui circulent très lentement dans les capillaires sanguins au niveau des organes pour permettre les échanges avec les cellules. Transition : Comment le sang assure-t-il le transport et les échanges de nutriments, O 2 et CO 2?

13 Pb 1 : Comment les animaux approvisionnent-ils leurs cellules en nutriments et dioxygène? ACTIVITE 3 Objectif de l activité : - Analyser des documents pour répondre à des questions (Domaine 4)

14 Pb 1 : Comment les animaux approvisionnent-ils leurs cellules en nutriments et dioxygène?

15 Pb 1 : Comment les animaux approvisionnent-ils leurs cellules en nutriments et dioxygène?

16 Pb 1 : Comment les animaux approvisionnent-ils leurs cellules en nutriments et dioxygène? Globule blanc Globule rouge = cellules (solide) Plasma = eau + éléments dissous (liquide)

17 Pb 1 : Comment les animaux approvisionnent-ils leurs cellules en nutriments et dioxygène? Protéines Plasma Eau Vitamines Autres nutriments (glucides, lipides) SANG Autres éléments Déchets Globules blancs Cellules Globules rouges Transportent les gaz O 2 et CO 2

18 Pb 1 : Comment les animaux approvisionnent-ils leurs cellules en nutriments et dioxygène? Le sang se compose d un liquide (le plasma) et de cellules (les globules rouges et les globules blancs). Les globules rouges (hématies) ont pour rôle le transport des gaz (O 2 et CO 2 ) et le plasma le transport des nutriments (glucides, lipides et protéines).

19 Pb 1 : Comment les animaux approvisionnent-ils leurs cellules en nutriments et dioxygène? Le sang se compose d un liquide (le plasma) et de cellules (les globules rouges et les globules blancs). Les globules rouges (hématies) ont pour rôle le transport des gaz (O 2 et CO 2 ) et le plasma le transport des nutriments (glucides, lipides et protéines).

20 Pb 1 : Comment les animaux approvisionnent-ils leurs cellules en nutriments et dioxygène? Le sang se compose d un liquide (le plasma) et de cellules (les globules rouges et les globules blancs). Les globules rouges (hématies) ont pour rôle le transport des gaz (O 2 et CO 2 ) et le plasma le transport des nutriments (glucides, lipides et protéines). Transition : Et chez les plantes?

21 ACTIVITE 4 Objectif de l activité : - Réactiver des acquis de 6 ème (Domaine 4)

22

23 Lumière Gaz O 2 et CO 2 Gaz O 2 et CO 2 Germe Eau Pousse

24 Rappels de 6 ème : Pour pousser, les végétaux ont besoin de lumière, d eau et de O 2 et CO 2

25 Pb 2 : Comment les plantes capturent-elles la lumière et les gaz (O 2 et CO 2 ) dont elles ont besoin pour pousser? Problématique 2 : Comment les plantes capturent-elles la lumière et les gaz (O 2 et CO 2 ) dont elles ont besoin pour pousser?

26 Pb 2 : Comment les plantes capturent-elles la lumière et les gaz (O 2 et CO 2 ) dont elles ont besoin pour pousser? ACTIVITE 5 Objectif de l activité : - Pratiquer la démarche scientifique (Domaine 4)

27 Pb 2 : Comment les plantes capturent-elles la lumière et les gaz (O 2 et CO 2 ) dont elles ont besoin pour pousser? - Les plantes capturent la lumière au niveau de leurs feuilles. - Quelles sont les structures cellulaires qui captent la lumière? (1). Propose une hypothèse répondant à la problématique. Je pense que (2). Réfléchis à une expérience permettant de vérifier la validité (la «justesse») de ton hypothèse.

28 Pb 2 : Comment les plantes capturent-elles la lumière et les gaz (O 2 et CO 2 ) dont elles ont besoin pour pousser? - Les plantes capturent la lumière au niveau de leurs feuilles. - Quelles sont les structures cellulaires qui captent la lumière? (1). Propose une hypothèse répondant à la problématique. Je pense que ce sont les chloroplastes qui capturent la lumière qui arrive au niveau des feuilles. (2). Réfléchis à une expérience permettant de vérifier la validité (la «justesse») de ton hypothèse.

29 Pb 2 : Comment les plantes capturent-elles la lumière et les gaz (O 2 et CO 2 ) dont elles ont besoin pour pousser? Montage A = TEMOIN Euglènes exposés à 4 jours de lumière Montage B Euglènes exposés à 4 jours d obscurité

30 Pb 2 : Comment les plantes capturent-elles la lumière et les gaz (O 2 et CO 2 ) dont elles ont besoin pour pousser? Montage A = TEMOIN Euglènes exposés à 4 jours de lumière Montage B Euglènes exposés à 4 jours d obscurité (3). Présente sous la forme de ton choix (schéma ou phrases) les résultats de l expérience. (4). Valide ou non ton hypothèse et conclue en répondant à la problématique (sous la forme d un schéma ou de phrases).

31 Pb 2 : Comment les plantes capturent-elles la lumière et les gaz (O 2 et CO 2 ) dont elles ont besoin pour pousser?

32 Pb 2 : Comment les plantes capturent-elles la lumière et les gaz (O 2 et CO 2 ) dont elles ont besoin pour pousser? Transition : Et les gaz O 2 et CO 2?

33 Pb 3 : Comment les plantes fabriquent-elles les nutriments dont leurs cellules ont besoin?

34 Pb 2 : Comment les plantes capturent-elles la lumière et les gaz (O 2 et CO 2 ) dont elles ont besoin pour pousser? ACTIVITE 6 Objectifs de l activité : - Réaliser une préparation microscopique (Domaine 4) - Utiliser un microscope optique (Domaine 4) - Réaliser un dessin d observation scientifique (Domaine 1) Objectifs pour le brevet : - Test de compétences du domaine 4 - Test de compétences du domaine 1

35 Pb 2 : Comment les plantes capturent-elles la lumière et les gaz (O 2 et CO 2 ) dont elles ont besoin pour pousser? Légendes : Paroi squelettique Cytoplasme Cellule de garde : cellule en forme de haricot, 2 cellules de garde forment un stomate Ostiole : ouverture au centre du stomate Titre : Dessin observé au microscope optique (x )

36 Pb 2 : Comment les plantes capturent-elles la lumière et les gaz (O 2 et CO 2 ) dont elles ont besoin pour pousser? Cytoplasme Paroi squelettique Ostiole 1 Cellule de garde Dessin d un stomate d épiderme de poireau observé au microscope optique (x 60)

37 Pb 2 : Comment les plantes capturent-elles la lumière et les gaz (O 2 et CO 2 ) dont elles ont besoin pour pousser? Schéma d un stomate Stomate (MET, x5000)

38 Pb 2 : Comment les plantes capturent-elles la lumière et les gaz (O 2 et CO 2 ) dont elles ont besoin pour pousser? Coupe transversale de feuille (MO, x60)

39 Pb 2 : Comment les plantes capturent-elles la lumière et les gaz (O 2 et CO 2 ) dont elles ont besoin pour pousser? Grâce à leurs feuilles, les plantes capturent la lumière aux niveaux des chloroplastes des cellules et assurent leurs échanges gazeux au niveau de cellules particulières, les stomates, capables de s ouvrir ou de se fermer.

40 Pb 2 : Comment les plantes capturent-elles la lumière et les gaz (O 2 et CO 2 ) dont elles ont besoin pour pousser? Grâce à leurs feuilles, les plantes capturent la lumière aux niveaux des chloroplastes des cellules et assurent leurs échanges gazeux au niveau de cellules particulières, les stomates, capables de s ouvrir ou de se fermer. Transition : Contrairement aux animaux les plantes ne se nourrissent pas d aliments. Où trouvent-elles les nutriments dont elles ont besoin?

41 Pb 3 : Comment les plantes fabriquent-elles les nutriments dont leurs cellules ont besoin? Problématique 3 : Comment les plantes fabriquent-elles les nutriments dont leurs cellules ont besoin?

42 Pb 3 : Comment les plantes fabriquent-elles les nutriments dont leurs cellules ont besoin? ACTIVITE 7 Objectif de l activité : - Pratiquer la démarche scientifique (Domaine 4)

43 Pb 3 : Comment les plantes fabriquent-elles les nutriments dont leurs cellules ont besoin? (1). Pendant quelle période de la journée les plantes absorbent-elle le plus de CO 2?

44 Pb 3 : Comment les plantes fabriquent-elles les nutriments dont leurs cellules ont besoin? 6 CO H 2 O 6 C 6 H 12 O O 2 Dioxyde de carbone Glucose

45 Pb 3 : Comment les plantes fabriquent-elles les nutriments dont leurs cellules ont besoin? 6 CO H 2 O 6 C 6 H 12 O O 2 Dioxyde de carbone Eau Glucose

46 Pb 3 : Comment les plantes fabriquent-elles les nutriments dont leurs cellules ont besoin? 6 CO H 2 O 6 C 6 H 12 O O H 2 O Dioxyde de carbone Eau Glucose Dioxygène Eau (1). Propose une hypothèse répondant à la problématique suivante : - Comment les plantes réalisent-elles la réaction chimique ci-dessus? - Je pense que

47 Pb 3 : Comment les plantes fabriquent-elles les nutriments dont leurs cellules ont besoin? 6 CO H 2 O 6 C 6 H 12 O O H 2 O Dioxyde de carbone Eau Glucose Dioxygène Eau (1). Propose une hypothèse répondant à la problématique suivante : - Comment les plantes réalisent-elles la réaction chimique ci-dessus? - Je pense que les plantes utilisent l énergie de la lumière pour réaliser cette réaction chimique.

48 Pb 3 : Comment les plantes fabriquent-elles les nutriments dont leurs cellules ont besoin? 6 CO H 2 O 6 C 6 H 12 O O H 2 O Dioxyde de carbone Eau Glucose Dioxygène Eau (2). Utilise le matériel suivant pour concevoir une expérience permettant de tester la validité (la «justesse») de ton hypothèse : - Géranium - Eau iodée (réactif qui devient bleu nuit en présence d amidon = chaîne de glucose) - Cache-lumière pour feuilles de géranium

49 Pb 3 : Comment les plantes fabriquent-elles les nutriments dont leurs cellules ont besoin? (3). Schématise le résultat de l expérience.

50 Pb 3 : Comment les plantes fabriquent-elles les nutriments dont leurs cellules ont besoin? (3). Schématise le résultat de l expérience. Zone TEMOIN : Pas de coloration = Pas d amidon donc pas de photosynthèse Coloration = Amidon donc photosynthèse Feuille de géranium trempée dans l eau iodée

51 Pb 3 : Comment les plantes fabriquent-elles les nutriments dont leurs cellules ont besoin? (4). Conclusion : Lumière 6 CO H 2 O 6 C 6 H 12 O O H 2 O Dioxyde de carbone Eau Glucose Dioxygène Eau REACTIFS PRODUITS Réaction chimique de la photosynthèse

52 Pb 3 : Comment les plantes fabriquent-elles les nutriments dont leurs cellules ont besoin? Les plantes fabriquent leurs propres nutriments grâces à une réaction chimique (la photosynthèse) qui mélange de l eau, du CO 2 et utilise l énergie de la lumière. La photosynthèse a lieu dans les chloroplastes des cellules végétales.

53 Pb 3 : Comment les plantes fabriquent-elles les nutriments dont leurs cellules ont besoin? Les plantes fabriquent leurs propres nutriments grâces à une réaction chimique (la photosynthèse) qui mélange de l eau, du CO 2 et utilise l énergie de la lumière. La photosynthèse a lieu dans les chloroplastes des cellules végétales. Transition : Contrairement aux animaux les plantes n ont pas de sang.

54 Pb 4 : Comment les plantes approvisionnent-elles l ensemble de leurs cellules en nutriments produits dans les feuilles? Problématique 4 : Comment les plantes approvisionnent-elles l ensemble de leurs cellules en nutriments produits dans les feuilles?

55 Pb 4 : Comment les plantes approvisionnent-elles l ensemble de leurs cellules en nutriments produits dans les feuilles? ACTIVITE 8 Objectifs de l activité : - Réaliser une préparation microscopique (Domaine 4) - Utiliser un microscope optique (Domaine 4)

56 Pb 4 : Comment les plantes approvisionnent-elles l ensemble de leurs cellules en nutriments produits dans les feuilles? Vaisseaux de xylème Coupe transversale de tige de céleri

57 Pb 4 : Comment les plantes approvisionnent-elles l ensemble de leurs cellules en nutriments produits dans les feuilles? PROTOCOLE (1). Coupez le morceau de tige de céleri en longueur de façon à obtenir le résultat présenté sur la photo. (2). Prélevez une fibre colorée à l aide de la pince fine et la placez sur la lame. (3). Elacérez la fibre à l aide d une aiguille. (4). Déposez une goutte d eau sur la fibre élacérée et recouvrez la préparation d une lamelle. (5). Observez au microscope optique.

58 Pb 4 : Comment les plantes approvisionnent-elles l ensemble de leurs cellules en nutriments produits dans les feuilles? Vaisseaux de xylème observés au microscope optique (x60) (6). Décris (sous la forme d un schéma ou de phrases) la forme des vaisseaux de xylème.

59 Pb 4 : Comment les plantes approvisionnent-elles l ensemble de leurs cellules en nutriments produits dans les feuilles? Vaisseaux de xylème observé au microscope optique (x60) (6). Décris (sous la forme d un schéma ou de phrases) la forme des vaisseaux de xylème.

60 Pb 4 : Comment les plantes approvisionnent-elles l ensemble de leurs cellules en nutriments produits dans les feuilles?

61 Pb 4 : Comment les plantes approvisionnent-elles l ensemble de leurs cellules en nutriments produits dans les feuilles??

62 Pb 4 : Comment les plantes approvisionnent-elles l ensemble de leurs cellules en nutriments produits dans les feuilles? Stomate Xylème : conduit la sève brute (racines -> feuilles) Nervure Phloème : conduit la sève élaborée (feuilles -> reste de la plante) Schéma d une coupe de feuille au niveau d une nervure

63 Pb 4 : Comment les plantes approvisionnent-elles l ensemble de leurs cellules en nutriments produits dans les feuilles? Les racines captent l eau du sol qui remonte jusqu aux feuilles en empruntant les vaisseaux du xylème (on l appelle alors la sève brute). Une fois dans les feuilles, l eau récupère les nutriments produits par la photosynthèse (et forme ainsi la sève élaborée) et redescend dans toute la plante en empruntant cette fois-ci le phloème.

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