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A – La nutrition des êtres vivants
1 – La nutrition des animaux
► Mise en évidence des besoins des organismes animaux
►Activité 1 - Les besoins des organes
L'organisme a besoin d'aliments et de dioxygène. Ces éléments permettent la croissance, le renouvellement des cellules, le fonctionnement des organes. Le prélèvement et l'utilisation de ces éléments constitue la nutrition.
L’alimentation des animaux :
►Rappels : origine des nutriments et régimes alimentaires
►Activité 2 – Des adaptations au régime alimentaire
Les animaux prélèvent des aliments qu'ils transforment en nutriments dans leur appareil digestif. Les nutriments sont ensuite distribués aux organes pour assurer leur fonctionnement.
L'organisation de l’appareil digestif d'un animal est adaptée à son régime alimentaire, ainsi que les micro-organismes qui y vivent. Ceux-ci constituent le microbiote et sont essentiels pour la digestion.
Les végétaux étant plus difficiles à digérer, les phytophages ont une dentition adaptée au broyage, un système digestif plus complexe et un microbiote plus riche que les zoophages.
►Activité 3 – Des appareils respiratoires différents
►Télécharger le document à compléter
La respiration des animaux :
→ La respiration aérienne peut être réalisée par des poumons qui permettent des échanges entre l'air et le sang. Le sang distribue ensuite le dioxygène aux organes et permet l’évacuation du dioxyde de carbone.
Les poumons peuvent être de simples sacs vascularisés comme chez la grenouille, ou être plus complexes comme chez les mammifères. Chez ces derniers, l'air circule dans un ensemble de conduits avant d'aboutir aux alvéoles pulmonaires, où se réalisent les échanges avec le sang.
♥ Vascularisé : riche en vaisseaux sanguins.
→ La respiration aérienne peut être aussi réalisée par des trachées, qui permettent les échanges directement entre l'air et les organes comme chez les insectes.
→ La respiration aquatique est réalisée par des branchies qui permettent les échanges entre l'eau et le sang, comme chez les poissons.
►Télécharger les schémas-bilans
2 – La nutrition des végétaux
►Rappel : les besoins des plantes
Pour sa croissance (production de feuilles, de bois...), la plante doit prélever de la matière minérale dans son environnement : de l’eau, des sels minéraux et du dioxyde de carbone. Elle a aussi besoin de lumière.
►Activité 4 : Nutrition et organisation des plantes
Les poils absorbants des racines permettent de prélever l'eau et les sels minéraux dans le sol, ce qui constitue la sève brute.
Les stomates des feuilles permettent d'absorber le dioxyde de carbone de l'air.
La sève brute monte dans la plante jusqu'aux feuilles par des vaisseaux.
Dans les feuilles, de la matière organique est produite à partir du dioxyde de carbone et de la sève brute. Cette matière organique circule dans toute la plante dans d'autres vaisseaux et constitue la sève élaborée. C'est elle qui permet la croissance de la plante.
B – La reproduction sexuée des êtres vivants
La reproduction sexuée des êtres vivants (animaux et végétaux) est caractérisée par l'union de deux gamètes, ovule et spermatozoïde : c'est la fécondation.
►Activité 2 : Gamètes, fécondation et développement
♥ Gamète : cellule reproductrice.
La fécondation interne se réalise à l'intérieur de l'organisme femelle tandis que la fécondation externe se réalise à l'extérieur, uniquement en milieu aquatique.
Le résultat de la fécondation est une cellule-œuf, première cellule d'un nouvel individu. La cellule-œuf se développe à l’intérieur d’un œuf chez les animaux ovipares et dans le corps de la femelle chez les animaux vivipares.
Certains animaux ont un développement direct : ils donnent naissance à un jeune qui ressemble à l’adulte (mammifères, oiseaux…). Mais de nombreux animaux ont un développement indirect : ils donnent naissance à une larve, très différente de l’adulte, qui devra se métamorphoser (amphibiens, arthropodes…).
Chez les végétaux, la fécondation peut aussi être externe, en milieu aquatique, comme chez les algues, ou interne, comme chez les plantes à fleurs. Chez ces dernières, les grains de pollen produisent un tube pollinique qui permet de conduire les gamètes mâles jusqu’à l’ovule. La fécondation est à l’origine de la transformation de la fleur : le pistil (ovaire) devient un fruit tandis que l’ovule fécondé devient une graine à l’origine d’une nouvelle plante.
Des comportements particuliers permettent aux partenaires de se rapprocher en période de reproduction (parades nuptiales).
Chez les plantes à fleurs, le vent ou les insectes assurent le transport du pollen sur le pistil.
L'attraction (chimique) entre les gamètes leur permet de se rencontrer même en milieu aquatique.
La reproduction sexuée, à travers différentes stratégies, permet aux espèces de se maintenir dans un milieu :
– de nombreuses espèces aquatiques compensent une absence de protection des embryons par une très grande fécondité.
– En milieu terrestre, la fécondité est moins élevée, mais les embryons sont protégés dans des œufs (ovipares) ou à l'intérieur du corps de la femelle (vivipares).
♥ Fécondité : nombre d'œufs ou de petits par femelle.
►Activité 3 : Reproduction sexuée et conditions du milieu
Les conditions du milieu influencent la reproduction : ressources alimentaires, température, prédateurs…
L’action humaine peut aussi influencer la reproduction des êtres vivants ; par exemple, la pollution réduit la fécondité des oiseaux.
C – La diversité des êtres vivants
►Activité 1 : Les caractères des êtres vivants
1 – Les caractères des êtres vivants
Les individus capables de se reproduire entre eux de génération en génération appartiennent à une même espèce. Ils partagent un certain nombre de caractères dits spécifiques. Par exemple, les humains possèdent des cheveux tandis que les chiens possèdent un pelage.
Les individus d’une même espèce présentent des caractères individuels variables. Par exemple, la couleur du pelage varie d’un chien à l’autre.
►Activité 2 : Des caractères variables
Les caractères qui se transmettent de génération en génération sont des caractères héréditaires. Tous les caractères spécifiques sont héréditaires, ainsi que la plupart des caractères individuels.
Certains caractères sont modifiés par les conditions de l’environnement (ex : bronzage), ces modifications ne sont pas héréditaires.
L’ensemble des caractères d’un individu constitue son phénotype. Il est la somme des caractères spécifiques, des caractères individuels et de l’influence de l’environnement.
2 – Biodiversité au cours des temps géologiques
►Activité 3 : Reconstituer des paysages anciens
Les roches sédimentaires constituent des archives géologiques : elles contiennent des fossiles qui permettent de reconstituer les paysages anciens et leurs peuplements à différentes périodes.
L’étude de ces peuplements montre que la biodiversité varie en permanence au cours des temps géologiques : certaines espèces disparaissent tandis que de nouvelles espèces apparaissent.
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