► Rappels 5eme : le vivant et son évolution

Les fonctions de nutrition correspondent à l’ensemble des fonctions assurant l’approvisionnement en matière et en énergie d’un organisme ainsi que son entretien et son renouvellement.

Ces fonctions comportent la digestion, l’absorption intestinale, la respiration, la circulation et l’excrétion (élimination des déchets).

1 – La circulation chez les animaux

► Activité 1 - Des appareils circulatoires différents

Des systèmes de transport distribuent les nutriments et le dioxygène aux organes :

- Chez les insectes, un liquide, l’hémolymphe, circule à travers un appareil circulatoire ouvert. Les échanges se font directement entre l’hémolymphe et les organes, l’hémolymphe ne prend pas en charge les gaz respiratoires qui circulent dans des trachées.

- Chez les vertébrés, le sang circule dans des vaisseaux sanguins reliés entre eux et qui forment un appareil circulatoire fermé. Les échanges entre les organes et le sang se font au niveau des capillaires sanguins. L’appareil circulatoire est simple chez les poissons, et il est double chez les oiseaux et les mammifères. La double circulation permet une un meilleur apport en dioxygène aux organes.

Dans tous les cas, les liquides sont mis en mouvement par les contractions d’un ou de plusieurs cœurs.

► Activité 2 - Organisation du cœur

Chez les oiseaux et les mammifères, le cœur est un muscle constitué de quatre cavités : deux oreillettes et deux ventricules. Le sang arrive aux oreillettes par les veines lorsque le cœur est relâché, puis passe dans les ventricules.

Quand le cœur se contracte, le sang est propulsé dans les artères. Un système de valves oblige le sang à circuler en sens unique.

► Pour télécharger le schéma du cœur

► Devoir maison - Un chat malade

► Activité 2 - L'élimination des déchets

2 – L’élimination des déchets chez les animaux

Des déchets sont produits par le fonctionnement des organes : du dioxyde de carbone, et d’autres déchets, riches en azote, tels que l’urée. Ces déchets toxiques doivent être éliminés de l’organisme :

- Le dioxyde de carbone est éliminé par les trachées chez les insectes, et par des organes permettant des échanges avec le sang chez les vertébrés : branchies chez les poissons, poumons chez les vertébrés aériens.

- Les déchets azotés sont éliminés par des organes spécialisés : les tubes de Malpighi chez les insectes, qui filtrent l’hémolymphe, et les reins chez les vertébrés, qui filtrent le sang.

Bilan - les fonctions de nutrition chez les animaux :

► Pour télécharger les schémas bilan

► Pour préparer le contrôle

► Activité 1 - Des modalités de reproduction différentes

Les modalités de la reproduction diffèrent selon les êtres vivants. La reproduction sexuée est toujours caractérisée par la fécondation, union d’un gamète mâle et d’un gamète femelle. De nombreux êtres vivants, particulièrement des végétaux, sont capables de se reproduire aussi par reproduction asexuée, sans fécondation.

► Activité 2 - Mode de reproduction et conditions du milieu

La reproduction asexuée est surtout réalisée lorsque les conditions de vie sont favorables (température, ressources alimentaires…). Elle permet une invasion rapide du milieu en produisant de nombreux individus tous identiques.

► Activité 3 - Une nouvelle variété de rose...

La reproduction sexuée est réalisée lorsque les conditions de vie sont défavorables. Elle est plus lente et produit moins d’individus, mais ceux-ci sont tous différents. Cette diversité permet une meilleure adaptation aux changements du milieu.

► Pour préparer le contrôle

1 – Les caractères des êtres vivants sont déterminés par l’information génétique

► Activité 1- Localisation de l'information génétique

L’information génétique (ou programme génétique) est l’ensemble des informations qui déterminent les caractères d’un individu. Elle est présente dans chaque cellule de l’individu, localisée dans le noyau.

► Activité 2- Dans le noyau, les chromosomes

► Activité 3- Caryotypes

Le noyau des cellules contient des chromosomes qui ne sont visibles qu’au moment de la division cellulaire. L’ensemble des chromosomes d’une cellule, classés par paires de chromosomes identiques constitue un caryotype.

- Le nombre de chromosomes contenu dans chaque cellule est caractéristique de l’espèce. Par exemple, une cellule humaine contient 23 paires de chromosomes.

- Les chromosomes de chaque paire sont toujours identiques (taille et forme) sauf pour une paire pour laquelle ils sont identiques chez la femme (XX) et différents chez l’homme (XY) : ce sont les chromosomes sexuels, ils déterminent le sexe de l’individu.

- Un nombre anormal de chromosomes entraîne des anomalies qui le plus souvent ne permettent pas de vivre, sauf par exemple un chromosome n°21 supplémentaire, responsable de la trisomie 21.

► Activité 4- Devenir des chromosomes au cours de la mitose

2– La mitose conserve l'information génétique

Au début de la mitose (=division cellulaire), les chromosomes apparaissent. Ils sont constitués de deux chromatides (= chromosomes doubles). Au cours de la mitose, les chromatides de chaque chromosome se séparent et se répartissent de façon égale dans les deux cellules-filles (chromosomes simples). A la fin de la mitose, les chromosomes disparaissent. Pendant l’interphase, à l’intérieur du noyau, chaque chromosome se duplique, c’est-à-dire qu’il produit une nouvelle chromatide.

► Pour télécharger le schéma bilan

La mitose permet ainsi de conserver l’information génétique qui est identique dans toutes les cellules d’un individu.

► Activité 5- La mitose dans le monde vivant

La mitose est un processus qui permet aux cellules de se multiplier, de se renouveler. Elle assure ainsi la croissance de l’organisme et le maintien de ses fonctions.

Elle permet aussi à certains êtres vivants de se reproduire : c'est la reproduction asexuée. Ce mode de reproduction concerne de nombreux végétaux, certains animaux et les bactéries. Il donne naissance à des individus génétiquement identiques.

► Pour préparer le contrôle

► Frise des temps géologiques

► Pour télécharger la frise des temps géologiques à compléter

► Pour télécharger les vignettes permettant d'illustrer la frise

1 – La vie au cours des temps géologiques

► Activité 1 - Des changements au cours du temps chez les ammonites

Les populations ont changé au cours des temps géologiques; des groupes sont apparus, se sont diversifiés, ont régressé et certains ont disparu. Au sein de ces groupes, les espèces apparaissent et disparaissent : la biodiversité évolue.

► Activité 2 - Des crises biologiques

L'histoire de la vie a été marquée par des extinctions massives d'espèces, voire de groupes (celui des ammonites par exemple) : on parle de crises biologiques. Ainsi, l'évolution s'effectue par à-coups, les crises étant suivies de périodes de diversification.

Ces crises, ainsi que les transformations géologiques de la Terre sont utilisées pour découper les temps géologiques en ères et systèmes de durées variables.

► Activité 3 - Expliquer l'origine d'une crise biologique

Des indices permettent de comprendre l’origine des crises biologiques. Par exemple, un volcanisme important et/ou l’impact d’une météorite seraient à l’origine de la crise biologique de -65 MA. Les poussières libérées par ces phénomènes entraînant une diminution de l’énergie solaire reçue par la Terre, les végétaux auraient disparu entraînant l’effondrement de toute la chaîne alimentaire.

► Activité 4 - Des liens de parenté entre les êtres vivants

2 – Des liens de parenté entre les êtres vivants

Des espèces qui ont des caractères en commun ont des liens de parenté : elles possèdent en effet un ancêtre commun qui a transmis ces caractères à tous ses descendants. Plus le nombre de caractères partagés est important plus le lien de parenté est étroit.

Un arbre de parenté représente ainsi les liens de parenté entre les espèces :

– Les caractères partagés par les espèces sont placés sur les branches,

– Les nœuds représentent les ancêtres communs des espèces.

La représentation de tous les liens de parenté de tous les êtres vivants, fossiles et actuels, forme l'arbre du vivant. Il permet de définir les grands groupes d'êtres vivants :

► Pour télécharger le schéma de l'arbre du vivant

Tous les êtres vivants sont constitués de cellules.

Les bactéries et les archées sont constituées de cellules sans véritable noyau. Elles diffèrent entre autres par la composition de leur membrane. Les eucaryotes sont constitués de cellules contenant un noyau.

LUCA est la cellule ancestrale à l'origine de tous les êtres vivants existant aujourd'hui sur la planète.

► Pour préparer le contrôle