V. Contenu intégral de la leçon

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Didier Breton
il y a 7 ans
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1 V. Contenu intégral de la leçon I. Mise en situation : Anne m'a demandé de vous donner un cours de Biologie. Je me suis donc demandé de quoi il s'agissait. Qu'est ce que la vie? J'ai fait des recherches et je suis tombée sur les molécules de bases du vivant. Les voici Pourquoi sont-elles à la base de la vie? II. Les éléments chimiques de la vie A) Observation générale: Temps 10 ' (5 minutes individuelles, 5 minutes collectives) Voici quelques molécules de base du vivant (tous les êtres vivant les possèdent). a) Comment est-ce que les animaux se les procurent? b) Comment est-ce que les plantes se les procurent? (Observe bien les atomes qui constituent ces molécules, ça t'aidera ). Méthode : analyse de documents Compétences visées : savoir faire Pour répondre à cette question, ils ont besoin 1) du document 1 contenant les formules chimiques des éléments 2) de leurs connaissances de base (les animaux mangent, les plantes non, les plantes font la photosynthèse (je ne sais pas 'ils le savent, mais sinon, ils peuvent le trouver). Méthode : situation problème Compétence visée : connaissances (faire marcher sa tête) B) Analyse des documents3. Temps 15' (10 minutes individuelles + 5 minutes collectives) (Devoir) Quels sont les arguments de Brack pour dire que le Carbone est un élément incontournable de la vie? (Il y en a quatres). -Le Carbone est tétravalent et donc susceptible de générer les édifices moléculaires de plus en plus sophistiqués permettant l évolution des systèmes vivants. -Le Carbonne est petit, il est capable de former des liaisons "solides" générant des polymères solides, tout au moins dans les conditions terrestres. -L'oxydation du carbone produit un dégagement de CO2 qui est recyclé dans la photosynthèse - le grand nombre de molécules contenant du carbone dans l'espace montre que la chimie du carbone est plus créative que la chimie du silicium. Méthode : analyse de documents Compétences visées : savoir et savoir faire C) Conclusions : Temps 5' 1) les êtres vivants sont constitués d'une série limitée d'éléments chimiques dont 6 (Carbonne, Hydrogène, Oxygène, Azote, Phosphore et Soufre) constituent plus de 99 % de son poids.

2 2) Les autotrophes sont capables de produire leur propre matière organique à partir de molécules inorganique via la photosynthèse. Les hétérotrophes n'ont pas cette capacité. Ils dépendent donc des autotrophes 3) Le carbone est à la base de la chimie organique. Sa chimie permet la création de molécules complexes et variées grâce à des liaisons solides avec d'autres éléments. En même temps, ces liaisons sont suffisamment lâches pour permettre à un grand nombre de réactions chimiques d'avoir lieue dans des conditions compatibles avec la vie. II. Les glucides A) Formule de base Question : Repartons de la transformation de la matière inorganique en matière organique. C'est la photosynthèse. Que se passe-t-il? (5') Les élèves répondent : Photosynthèse : la plante prend du CO 2 et de l'h 2 O, ça donne une molécule et de O 2 J'écris au tableau : CO 2 +H 2 O = C? H? O? + O 2. Méthode interaction interrogative Compétences visées : savoir et connaissances Comment équilibrer l'équation? (Quelle est la valeur des "?"). (5') CH 2 O Voici donc la formule de base de tous les glucides. En fait, lors de la photosynthèse, le glucide produit est un sucre dans lequel il y a 6 Carbone. Réécrivez l'équation équilibrée (au crayon). (5') 6CO 2 +6H 2 O = C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Méthode : interrogation interactive Compétences visées : utilisation de savoir extérieurs Mini synthèse : Les Glucide sont des molécules qui répondent à la formule de base : (CH 2 O)n. n pouvant varier de 3 à 7. Le glucose est le glucide produit par la photosynthèse. Dans son cas, n=6. B) A quoi servent les glucides pour les plantes? a) NRJ (10' 5' individuelles + 5' collectives) La photosynthèse nécessite NRJ solaire. Pourquoi? Comment les êtres vivants font-ils pour récupérer cette énergie? Piste : quand on brûle de la matière organique (du bois) : ça chauffe L'énergie fournie par la lumière permet la transformation de la matière inorganique en matière organique. La matière organique permet donc de stocker l'énergie solaire. Cette énergie est restituée grâce à la respiration cellulaire. Question bis : A quoi cette énergie pourrait-elle bien servir à la cellule? Compétences visées : mobilisation de savoirs antérieurs

3 b) Molécules constitutives cellulose et amidon (10' = 5'+5') Quel est le rôle de ces deux molécules? cf Documents 4. L'amidon sert de matière de réserve tandis que la cellulose participe à la constitution de la plante. NB : La cellulose est ce qu'on appelle couramment "les fibres" Compétences visées : acquisition de savoir, analyse de documents Explique en quoi ces molécules sont des glucides (cf Documents 5). Où se trouve le glucide? 2' De quel glucide s'agit-il? 2' Ce sont des chaînes de glucoses Les polysaccharides sont des polymères de glucides. Méthode: exercice Compétences visées : acquisition de savoir, aiguiser le sens de l'observation Mini synthèse : 5' Le glucose formé lors de la photosynthèse est une "réserve d'énergie solaire". Il est ensuite utilisé soit comme source d'énergie (restituée grâce à la respiration comme par exemple l'amidon), soit comme matériau de construction (comme la cellulose). La cellulose et l'amidon sont des polymères de glucose, il s'agit de polysaccharides. B) Quelle est la source de glucide pour les animaux? 10' Nourriture végétale. Exemples de sucres : Le fructose donne le goût sucré. Le sucre de table, c'est le saccharose. Le lait est sucré, il contient du Lactose. Méthode: transmissive Compétences visées : acquisition de savoirs En t'aidant du document 6 a) retrouve la molécule de fructose b) Dans cette molécule, combien vaut n?. 6 Ecrit sa formule. Est-ce la même que celle du glucose? oui Qu'est ce qui change. Sa forme Pas essentiel : c) Reconnais-tu une/des molécule qui constitue le lactose. Si oui, la(les)quelle? Méthode: exercices Compétences visées : acquisition de savoirs, aiguiser l'observation Mini synthèse.

4 Les sucres constitués de deux monosaccharides sont des disaccharides. Les disaccharides ont un goût sucré. Le disaccharide est le sucre de table, il est constitué de glucose et de fructose. Le lactose est un autre disaccharide (constitué de glucose et de galactose). Tous les sucres ont la même formule de base. On définit un sucre en fonction de son nombre de C et de la position d C) A quoi servent les glucides pour les animaux? Document6. (5') Le glycogène est-il une source d'énergie ou une molécule de structure? Et la chitine? Le glycogène est une molécule de réserve et la chitine est une molécule de structure. Ressource : ce qu'on a vu précédemment + document fournit. Compétences visées : acquisition de savoirs, de savoir faire et de connaissances, aiguiser l'observation Document 7. (5') Expliquez pourquoi le "glucose radioactif" est retrouvé dans ces différentes régions du corps et quel est, dans chaque cas, sa fonction. Le glucose se retrouve dans le foie (source d'énergie), dans les muscles (source d'énergie) et dans les tissus adipeux (réserve d'énergie à plus long terme). Il se trouve aussi dans le sang et la lymphe. Il est acheminé vers chaque cellule du corps. Compétences visées : acquisition de savoirs, de savoir faire et de connaissances, aiguiser l'observation Exemple: Rôle de l'insuline (10') La glycémie est régulée par l'insuline. La glycémie est le taux de sucre dans le sang J'écris au tableau : Si bcp de surcre : bcp d'insuline : stockage des sucres par les cellules Foie : sous forme de glycogène (le seul qui peut-être redistribué à l'organisme (sous forme de glucose, après glycogénolyse) Muscles : sous forme de glycogène (utilisé directement par les muscles lors d'un effort important) Tissus adipeux : sous forme d'acide gras Lorsque l'insuline diminue, le glycogène est (re) transformé en glucose Les acides gras sont transformés en corps cétoniques. Il y a donc une relation entre les sucres et les acides gras Méthode: transmissive Compétences visées : acquisition de savoirs permettant de faire un lien avec la suite du cours.

5 Synthèse : (10') Les Glucide sont des molécules qui répondent à la formule de base : (CH 2 O)n. n pouvant varier de 3 à 7. Il y a trois grands groupes de glucides : Les monosaccharides (ex :le glucose, ou le fructose) Les disaccharides Il s'agit de deux monosaccharides unis l'un à l'autre. Ces substances sont sucrées et solubles. (ex :le saccharoses) Les polysaccharides Qui sont polymérisation de monosaccharides en chaîne plus ou moins ramifiées. (ex le saccharose ou polysaccharides (ex la cellulose). Les glucides peuvent être formés à partir d'éléments inorganiques mais cela nécessite de l'énergie. Les plantes qui font la photosynthèse peuvent capter l'énergie solaire pour réaliser ce processus. Cette énergie est alors "stockée" dans les molécule de glucose. Elle pourra ensuite être réutilisée par les cellules des plantes et des animaux Les glucides servent donc de réserve d'énergie et de matériaux de construction.

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