TP N 3 La composition chimique du vivant

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1 Thème 1 : La Terre dans l'univers, la vie et l'évolution du vivant : une planète habitée Chapitre II : La nature du vivant TP N 3 La composition chimique du vivant Les conditions qui règnent sur terre ont permis l'épanouissement de la vie. Celle-ci prend des formes extraordinairement variées, depuis une bactérie (1µm), jusqu'au séquoia géant (plus de 80m). Tous ces êtres vivants sont constitués de molécules nombreuses et variées. Problématiques : La matière du vivant est-elle particulière? quelles sont les caractéristiques des molécules du vivant? OBJECTIFS DE METHODE DEMARCHE CRITERES DE REUSSITE (Consignes) Restituer des connaissances (S1) Choisir des connaissances (S2) I. Matière vivante, matière inerte A. Question de vocabulaire 1. Rappelez les définitions d'atome, molécule et cellule. 2. Rappelez les composantes alimentaires indispensables à l'homme. Une phrase pour chaque Une phrase Tracer un graphique (C2) Démarche explicative (R1) Réaliser des tests (T2) Faire un schéma (C2) Elaborer une conclusion (R3) Saisir des données (I) Réaliser une synthèse (R3) B. Analyse de la matière (doc. 1 à 4) 1. Indiquez la provenance des éléments chimiques de la Terre et des êtres vivants (docs 1 et 2). 2. Construisez, à l'aide du doc. 2, les histogrammes de la composition de la Terre et des trois êtres vivants. Précisez les spécificités que ces derniers partagent. 3. Indiquez deux autres caractéristiques qui distinguent la matière d'un être vivant (bactérie) et la matière inerte (minérale) du manteau terrestre (doc 3 et 4). C. Eléments clés de la chimie du vivant (doc 3 à 7) 1. Indiquez les spécificités de l'atome de C qui permettent la formation de molécules comme l'amidon (doc 5 et 6). 2. Expliquez en quoi l'eau est indissociable de la vie à l'aide de vos connaissances et des docs. 3 et 7. II. La matière organique A. Activité pratique : Identifier les glucides, lipides, protides. Il est possible d'identifier à l'aide de tests chimique, la présence de lipide, glucide et protides dans un échantillon. 1.A l'aide du document 8, identifiez les molécules organiques présentes dans un morceau de viande, et dans le lait. 2. Faire un schéma des expérience (protocole et résultats) 3. Conclure pour chaque échantillon B. La structure des lipides protides et glucides 1. Précisez quels sont les éléments chimiques qui constituent les lipides, les glucides et les protides. III. Bilan Dressez un bilan de l'ensemble des activités de ce TP : - Résumez les caractéristiques de la matière des êtres vivants et montrez qu'il existe une unité chimique du vivant. - Résumez les caractéristiques des glucides, des lipides et des protides. Voir fiche méthode En décrire au moins trois Explication argumentée (Bien lire le protocole) Schéma clair et légendé Conclusion pertinente Un texte bien écrit et structuré comportant l'essentiel des notions étudiées.

2 Document 8 : Identifiez des constituants organiques. Lipides ou corps gras : Frottez l'échantillon sur un papier filtre ou une feuille blanche. Laissez sécher et observer. La persistance d'une tache en transparence est caractérise la présence de lipides dans l'échantillon. Glucides ou sucres : Dans deux tubes à essai, versez 2 ml de liqueur de Fehling. Ajoutez le fragment dans l'un des tubes. Placez les tubes au bain marie à 90 C pendant 5 min. La formation d'un précipité rouge (ou orangé) caractérise la présence de certains glucides dans l'échantillon. Protides ou protéines : Dans deux tubes à essai, placez 1 ml d'une solution de soude à 20%. Ajoutez l'échantillon dans l'un des tubes. Ajoutez quelques gouttes d'une solution de sulfate de cuivre à 1% dans les deux tubes. L'apparition d'une coloration violette caractérise la présence de protides dans l'échantillon.

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4 Eléments de correction du TP 3 I. Matière vivante, matière inerte A. Question de vocabulaire 1. Un atome est un élément chimique constitué d'un noyau avec un ou des électrons (exemple Azote, oxygène, carbone..). Une molécule est un assemblage d'atomes (Eau H 2 O, dioxygène O 2...). Une cellule est la structure élémentaire du vivant. Elle est composée d'une membrane plasmique qui délimite du cytoplasme et du matériel génétique dans un noyau ou non. 2. Les composantes sont les glucides, lipides et protides (matière organique). B. Analyse de la matière (doc. 1 à 4) 1. Les éléments chimiques de la Terre et des êtres vivants sont les éléments présents dans le système solaire. On remarque que les éléments constitutifs des êtres vivants sont parmi les plus abondants dans le système solaire. 2. Construisez, à l'aide du doc. 2, les histogrammes de la composition de la Terre et des trois êtres vivants Les êtres vivant sont surtout composé de C, H, O, N. 3. Caractéristiques de la matière des êtres vivants: richesse en eau et diversité des molécules qui la constituent, sont deux caractéristiques qui la distingue de la matière inerte (minérale). C. Eléments clés de la chimie du vivant (doc 3 à 7) 1. L'atome de carbone peut quatre liaisons, avec des atomes divers : C, H,O (comme la molécule d'amidon), N, etc. Ces liaisons sont solides et flexibles, ce qui permet la formation de macromolécules. 2. L'abondance en eau de la matière vivante et les propriétés de la molécule d'eau sont indissociables aux transformations chimiques associées à la vie.

5 II. La matière organique A. Activité pratique : Identifier les glucides, lipides, protides. Il est possible d'identifier à l'aide de tests chimique, la présence de lipide, glucide et protides dans un échantillon. 1.A l'aide du document 8, identifiez les molécules organiques présentes dans un morceau de viande, et dans le lait. Les molécules organiques présentes dans le lait et la viande sont parmi les trois : glucides, lipides et protides. Pour déterminer l'absence ou la présence il faut réaliser trois test pour chaque échantillon. 2. Faire un schéma des expérience (protocole et résultats) Expérience 1 : mise en évidence des lipides Protocole : schéma du papier sur lequel on dépose le lait et la solution de viande hachée (+ eau pour le témoin négatif). Résultats : schéma du papier avec des taches. On remarque que les deux échantillons on laissé une tache translucide. Expérience 2 : Mise en évidence de glucides Protocole : schéma des deux tubes a essai avec la liqueur de Fehling + lait pour le premier et solution de viande pour le second ; placé dans le bain-marie à C. Résultats : schéma des tubes = Le tube avec le lait devient orange-brique, alors que le tube avec la viande reste bleu. Expérience 3 : Mise en évidence de protides (test du Biuret) Protocole : schéma des deux tubes a essai avec la soude + échantillon de lait/ viande et le sulfate de cuivre. Résultats : les deux tubes ont pris une couleur violette. 3. Conclure pour chaque échantillon L'expérience 1 permet d'affirmer qu'il y a des lipides dans les deux échantillons puisqu'ils ont laissé des taches de gras. L'expérience 2 montre que le lait possède des glucides grâce à la couleur orange (test positif). La viande ne possède pas de glucides car le test est négatif (resté bleu). L'expérience 3 montre que les deux échantillons ont des protides car la couleur violette est caractéristique (test positif). Bilan : le lait comporte les trois, lipides, glucides et protides alors que la viande comporte que des lipides et des protides.