Cours de Biologie 53411 Module 1 - Introduction Fondements de la biologie Qu est-ce que la biologie La biologie est l étude systématique des êtres vivants, des êtres qui l ont déjà été et de leur milieu matériel et énergétique. Branches de la biologie anatomie bactériologie biologie -cellulaire -de la vie marine -moléculaire botanique sylviculture écologie ggénétique immunologie microbiologie mycologie pathologie pharmacologie physiologie pisciculture toxicologie virologie zoologie Interdépendance de la biologie avec d autres sciences Exemples Biochimie études des éléments composant les êtres vivants. Biophysique - études des molécules du vivant au moyen de techniques physiques et chimiques L origine de la vie sur Terre Plusieurs hypothèses nous sont offertes: 1
1- Le créationnisme Un être suprême (Dieu, Bouddha, etc.) a créé la vie. 2- La panspermie: Selon certains scientifiques, dont Arrhenius, des cailloux venus d'une autre planète seraient tombés sur terre et ces cailloux contenaient des micro-organismes qui auraient ainsi ensemencé la terre. 3- Selon les Raëliens (secte) Selon eux, la vie sur terre aurait été créée en laboratoire par des extraterrestres! 4- L'Évolutionnisme La vie aurait évolué à partir d êtres très simples au fil des ans. Cette théorie est la plus acceptée par les scientifiques. photocopie Évolution humaine!?!?!?! Fossiles comme tracé historique de la vie sur Terre Photocopie 2
Évolution comme théorie unifiante en biologie. La vie évolue sur Terre depuis des milliards d années. Les espèces sont différentes les unes des autres, mais les individus d une même espèce présentent également des variations (couleur, forme, grosseur, fonction, etc.). Évolution Changement génétique qui survient graduellement dans une population. Changement relatif des caractères d une population d une génération à l autre. Exemples: Cou de la giraffe Évolution du chien Variation génétique Peut être causée par Besoin Aléatoire (au hasard) Hérédité génétique Si ce caractère favorise la survie, il va être transmis à plusieurs, car plus d individus survivent et en conséquent se reproduisent. Sélection naturelle Mécanisme de changement selon lequel les individus les mieux adaptés à un milieu donné survivent et transmettent leurs caractères à leur descendance. Caractéristiques Exemples: Girafe de la vie Phalène du bouleau 3
Hiérarchie de l organisation biologique Qu est-ce que des organismes? Se sont des êtres vivants entiers et indépendants. Ex: les bactéries, les oiseaux, les humains. Les organismes sont formés de cellules. La cellule est à la biologie ce que l'atome est à la chimie: tous les organismes se composent de cellules. Qu est-ce qu une cellule? C est l unité fondamentale de tout les êtres vivants. Dans la hiérarchie de l'organisation biologique, la cellule représente le premier niveau capable de vie. D'ailleurs, bien des êtres vivants sont constitués d'une seule cellule. On dit que se sont des organismes unicellulaires. Les processus nécessaires à la vie se produisent à l intérieur de la cellule ex. bactérie, protozoaire, amibe, 4
Les organismes supérieurs, dont les végétaux et les animaux, comportent plusieurs sortes de cellules spécialisées, organisées en groupements complexes, comme les tissus et les organes. On dit que ces organismes sont pluricellulaires. Il ne faut pas oublier que tous les êtres vivants sont d abord composés de matière. Rappel: C est quoi la matière? C est tout ce qui a une masse et qui occupe de l espace. La base de la matière est l atome. Niveaux d organisation des organismes vivants Activité et notes à copier Caractéristiques des êtres vivants 5
Les organismes doivent obtenir continuellement de l énergie pour: L énergie peut être obtenue à partir de la nourriture ou provenir de la décomposition de vieilles parties de l organisme. Cette énergie permet à notre métabolisme de bien fonctionner. Le métabolisme, c est l ensemble des changements chimiques qui se produisent dans un organisme. Il y a deux types de métabolisme : 1. Anabolisme L anabolisme est la Ex :Photosynthèse 2. Catabolisme Le catabolisme est la La croissance des organismes Ex : Respiration cellulaire (glucose est transformé en énergie utilisable par la cellule) Si la formation de nouvelles parties est plus rapide que l usure des anciennes, l organisme croît. 6
La croissance, c est Les organismes unicellulaires changent très peu durant leur vie. Cependant, les organismes pluricellulaires eux se modifient beaucoup. C est quoi le développement? Le développement c est D ailleurs, c est grâce à ces changements que plusieurs organismes peuvent se reproduire. C est quoi la reproduction? La reproduction c est Par exemple, un cochon va produire un cochon. Un humain va produire un humain. 7
Il existe deux types de reproduction : Reproduction asexuée C est un processus par lequel un organisme peut se reproduire par Ex: une bactérie La reproduction sexuée Un processus de reproduction qui fait intervenir deux sexes différents afin de a) Fécondation C est l union de deux gamètes différents (hétérogamètes) qui donne la première cellule somatique appelée un zygote. Liens entre croissance, développement et reproduction Notes à copier Les réactions des organismes au changement 8
Les organismes sont sous l influence de deux types d environnements où il se produit bien des changements. 1. Environnement interne de l organisme. Qui comprend sa température, l eau, les éléments nutritifs, les minéraux dissous 1. Environnement interne de l organisme ( suite ) Le maintien d un équilibre interne stable se nomme 2. Environnement externe de l organisme. Qui comprend l air, l eau, le climat, la température, en plus des autres organismes environnants. L environnement externe change toujours. Pour survivre, un organisme doit s adapter. Qu est-ce que l adaptation? Toute variation génétique qui permet à un individu ou à un groupe d organismes de mieux s intégrer à son milieu est appelée adaptation. Certains changements sont graduels (température atmosphérique) ou soudains (volcan, ouragan) Qu est-ce que l adaptation?(suite ) Les adaptations permettent aux organismes de réagir aux changement et de conserver leur homéostasie. Mais,ATTENTION!! Il faut distinguer entre adaptation et acclimatation 9
Qu est-ce que l adaptation?(suite ) adaptation : transformation génétique le rendant mieux adapté au milieu. Ex. girafe, ours polaire. acclimatation : processus par lequel un organisme s habitue à des changements ex. chien domestique Avec l évolution? L évolution est Qu est-ce qu un stimulus? ( pluriel = stimuli ) modification d une condition du milieu qui est détecté à l aide des organes sensoriels La réponse d un organisme à un stimulus est la RÉACTION. ex. manger lorsqu on à faim, s éloigner d un danger Classification des êtres vivants photocopie 10