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dossier cellule

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dossier cellule Powered By Docstoc
					Séverine Boyer

Mathilde Cambon                                     Master II EF-SVT




      La cellule, unité de structure, de
       reproduction et de transmission
                             d’informations




Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                  Page 1
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I.         La cellule : unité de structure du vivant .......................................................................................... 5
      A.        La découverte de la cellule en 6ème ............................................................................................. 5
      B. Toutes les cellules présentent la même structure : découverte progressive de la 6ème à la
      terminale ............................................................................................................................................. 7
II.        La cellule : unité de fonctionnement du vivant, le métabolisme cellulaire .................................... 9
      A.        La cellule échange de la matière et de l’énergie avec son environnement (2nde) ....................... 9
      B.        La diversité et la complémentarité des métabolismes : la création d’énergie (TS spé)............ 13
           1. Du carbone minéral aux composants du vivant : la photo-autotrophie pour le carbone......... 13
           2. L’ATP, molécule indispensable à la vie cellulaire ...................................................................... 15
      C.        La cellule est le lieu de synthèse des protéines ........................................................................ 17
III. Cellule : unité de reproduction et de transmission d’informations .............................................. 18
      A.        La division cellulaire .................................................................................................................. 18
           1.      Niveau 3ème.......................................................................................................................... 18
           2.      Niveau 1ère S......................................................................................................................... 20
      B.        Etude d’une division cellulaire particulière à l’origine des gamètes : la méiose...................... 22
           1.      Niveau 3ème ............................................................................................................................ 22
           2.      Niveau TS ............................................................................................................................... 23
IV. La cellule : unité de base de l’évolution ........................................................................................ 25
      A.        Au collège .................................................................................................................................. 25
      B.        Au lycée ..................................................................................................................................... 26




Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                                                                                                     Page 2
                                      INTRODUCTION


              Tous les êtres vivants sont composés de cellules. La cellule est donc au
       centre de l’étude de la vie et donc des programmes de SVT. La vie peut être
       définie par trois propriétés liées à la notion de cellules.

               La première caractéristique de la vie est l’existence d’un métabolisme qui
       a lieu à l’intérieur d’un système clos et qui échange avec le milieu extérieur.
       Dans son cursus, un élève va étudier l’organisation structurale de la cellule
       (système clos) et voir le fonctionnement cellulaire (métabolisme).

              La deuxième caractéristique de la vie est que le métabolisme est dirigé par
       des enzymes codées par le matériel génétique. L’existence d’informations codées
       qui se transmettent de génération en génération est nécessaire à la vie.

             La troisième caractéristique de la vie est la capacité d’évolution. Cette
       capacité est liée au matériel génétique et donc à la cellule.

             De la sixième à la terminale, la cellule sera étudiée sous ces différents
       aspects.

                                                                                            ère
                                                                                           1 caractéristique : la
                                                                                           cellule est un système
                                                                                           clos dans lequel a lieu le
                                                                                           métabolisme
 ème
2 caractéristique :
Rôle du matériel génétique dans
le fonctionnement cellulaire




                                               ème
                                              3 caractéristique : la cellule est un
                                              indice de parenté entre les êtres vivants.
                                              Capacité d’évolution




              A l’école élémentaire la notion de cellule n’a jamais été abordée. Les
       élèves de sixième vont découvrir ce qu’est une cellule puis au cours de leurs
       études approfondir leurs connaissances pour acquérir en fin de terminale une
       vision globale de la structure et du fonctionnement cellulaire.

             Bien que le noyau de la cellule renferme le patrimoine génétique, on
       n’étudiera pas en détail la structure de l’ADN ainsi que les phénomènes de

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transcription et mutations. Les cellules présentent aussi une grande diversité de
forme et de fonction qui ne seront pas exposées ici. La cellule est aussi au centre
des thèmes : défense de l’organisme, système nerveux et contraction musculaire
que nous ne détaillerons pas dans ce dossier.

       Dans une première partie du dossier, on s’intéressera à la cellule en tant
qu’unité structurale. Dans une deuxième partie, on étudiera l’aspect fonctionnel
de la cellule. Puis on verra la cellule en tant qu’unité de reproduction et de
transmission de l’information, enfin on verra comment cellule et évolution sont
liées.




                                 Cellule humaine en mitose




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          I. La cellule : unité de structure du vivant

   A. La découverte de la cellule en 6ème

Les acquis : Les élèves de sixième ont vu qu’il existe une grande biodiversité.
Ils ont aussi vu que les organismes vivants sont classés en groupes à partir des
attributs qu’ils possèdent en commun.

Problème : Existe-t-il un élément caractéristique regroupant tous les êtres
vivants ?

Activités :

- Observations microscopiques de différents fragments d’organisme : épiderme
d’oignon, épithélium buccal et paramécies.

- Faire un dessin d’observation.

- Décrire les cellules (points communs).




                       Montage entre lame et lamelle d’épiderme d’oignon




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                              Cellules d’épiderme d’oignon (X100)




       Cellules buccales humaines (X400)                    paramécie (X150)

                 Observation microscopique des cellules étudiées

Capacités mises en œuvre :

- Utiliser le microscope
- Faire un dessin d’observation, légendé et titré.
- Observer et comparer

Notions :

Toutes les cellules possèdent un noyau, le cytoplasme et une membrane. La
cellule est un élément caractéristique de tous les êtres vivants, c’est l’unité du
vivant.
Les êtres vivants peuvent posséder soit une (unicellulaire) soit plusieurs
cellules (pluricellulaire).


L’utilisation du microscope et l’observation des cellules est l’occasion d’aborder
un thème de l’histoire des sciences : la découverte du microscope.

- Recherche sur internet (validation du B2i) d’informations (date de naissance et
de mort, exemple de découverte et d’observation) sur Antoni Van Leeuwenhoek
et Robert Hooke.



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   B. Toutes les cellules présentent la même structure :
      découverte progressive de la 6ème à la terminale

Toutes les cellules observées au cours du cursus présentent les mêmes
caractéristiques. Ces caractéristiques sont acquises progressivement de la 6ème à
la terminale.

Niveau                                    Les cellules présentées                     Acquisition
                                                                                    progressive des
                                                                                       notions

6ème




                    Cellules buccales
                                                      Cellules de peu de triton




                                                                                  Une cellule est
                                                                                  constituée d’une
                                                                                  membrane, d’un
               Cellules d’épiderme d’oignon                                       cytoplasme et d’un
                                                                                  noyau


                                                      Paramécie (unicellulaire)




4ème




                     Spermatozoïdes
                                                             Ovule d’oursin




                        Neurones



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3ème




                                                                                                               Certaines cellules n’ont
                                                                                                               pas de noyau (les
                                                                                                               hématies)
                                                     Leucocytes et hématies




                                                                                                               Le noyau contient le
                                                                                                               matériel génétique,
                                                                                                               visible sous forme de
                                                                                                               chromosomes lors de la
                                                                                                               division cellulaire
                                               Cellules et cellules en division


2nde



                                                                                                               Observation de
                                                                                                               l’ultrastructure avec le
                                                                                                               microscope électronique

                                                                                                               Le cytoplasme contient
              Cellule végétale chlorophyllienne au                                                             des organites : vacuole,
                    microscope électronique
                                                                                                               chloroplaste et
                                                                                                               mitochondries
                                                             cellule animale au microscope électronique


1ère S

                                                                                                               Découverte d’un nouvel
                                                                                                               organite le ribosome


                                                     Ribosome et traduction


TS

                                                                                                               Description détaillée
                                                                                                               des chloroplastes et des
                                                                                                               mitochondries
                                                            Mitochondrie observée au microscope électronique
                                                                                X20000



              Chloroplaste observé au microscope
                     électronique X 18000



Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                                                                   Page 8
Dans ce dossier, on ne rentrera pas en détail sur la diversité cellulaire et on
n’expliquera pas les diverses fonctions des cellules, qui sont abordées au cours
du collège (LB et des LT par exemple) ou au lycée (cellule musculaire par
exemple).



   II.        La cellule : unité de fonctionnement du
              vivant, le métabolisme cellulaire

   A. La cellule échange de la matière et de l’énergie avec
      son environnement (2nde)

Les acquis : En 5ème, les élèves ont vu que pour fonctionner, l’organisme
échange avec l’extérieur. Pour produire de l’énergie une réaction chimique se
produit entre le dioxygène (passé dans le sang lors de la respiration) et le
glucose (absorbé au niveau de l’intestin grêle).




               Depuis la 3ème, les élèves savent que les caractères des individus
sont sous un contrôle génétique.
              En 5ème, les élèves ont aussi vu que la répartition des êtres vivants
dans le milieu est liée à la respiration.

Problèmes : Ces échanges mis en évidence au niveau de l’organisme
s’observent-ils au niveau cellulaire ? Le patrimoine génétique et l’environnement
jouent t-ils un rôle dans le fonctionnement cellulaire ?

       L’étude du métabolisme cellulaire en classe de 2nde permet de remobiliser
les connaissances de collège sur l’organisation de la cellule. La notion de
fonctionnement cellulaire va être ajoutée.

Activités :
- Mise en évidence des échanges au niveau cellulaire avec l’utilisation de l’ExAO :
mesure des concentrations en O2 et CO2 avec et sans levure (organisme
unicellulaire).


Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                             Page 9
                                          Résultats à étudier



- Influence du patrimoine génétique sur la respiration cellulaire des levures.
             Comparaison de l’activité respiratoire de deux souches de levures.
Mesurer à l'aide d'une sonde oxymétrique (dispositif ExAO) la consommation d’O2
par les souches rho+ (phénotype normal) et rho- (absence de crêtes
mitochondriales) de Saccharomyces cerevisae pour montrer qu'une souche de
levure présentant des mitochondries fonctionnelles (présence de crêtes) est
capable de respirer alors que cette fonction est perturbée à la suite d'une
mutation ayant pour conséquence l'absence de crêtes mitochondriales.




Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                       Page 10
              Etude de l’origine génétique et métabolique de la couleur des
levures.

Saccharomyces cerevisiae est une levure qui peut être de couleur rouge ou
blanche.




- Influence de l’environnement sur le métabolisme des levures.
             En fonction de la présence ou l’absence de dioxygène.




Compter le nombre de levures et mettre en évidence la présence d’éthanol.


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                En fonction du substrat




                                                                                  Mise en
                                                                                  évidence du
                                                                                  dégagement de
                                                                                  CO2 avec l’eau
                                                                                  de chaux.

  On peut faire varier le substrat et observer les variations de dégagement de
  CO2.

  Capacités mises en œuvre :
  - savoir suivre un protocole expérimental avec et sans ExAO.
  - savoir raisonner de manière scientifique : lire des résultats et conclure.

  Notions :

  De nombreuses réactions chimiques se déroulent à l’intérieur de la cellule. C’est
  le métabolisme cellulaire. Ce métabolisme est contrôlé par le patrimoine
  génétique et par les conditions du milieu.
  La cellule échange de la matière et de l’énergie à travers sa membrane qui
  l’entoure.


   Remarque : L’étude du
métabolisme cellulaire peut
être l’occasion de discuter
avec les élèves de la notion
d’échelle. En effet, ce qui a
été vu au niveau de
l’organisme au collège et
étudié en 2nde au niveau
cellulaire. Pour cela on peut
utiliser l’animation
L’échelle d’observation du
vivant.




  http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0081-1

  Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                              Page 12
   B. La diversité et la complémentarité des
      métabolismes : la création d’énergie (TS spé)


1. Du carbone minéral aux composants du vivant : la
photo-autotrophie pour le carbone.

Acquis :

- Les élèves ont vu les relations trophiques et le cycle biologique du carbone au
sein d’un écosystème. Définitions : - métabolisme : anabolisme + catabolisme
                                     - autotrophie
                                     - hétérotrophie
- Les échanges de matière au niveau d’une plante chlorophyllienne ont été
étudiés.

Problème 1 : Quelles sont les cellules responsables de ces échanges ?

Activité : Localisation cellulaire de la photosynthèse.

- On dispose de 2 lots d’élodée : l’un ayant été exposé à la lumière l’autre à
l’obscurité depuis plusieurs jours. Les élèves font le montage entre lame et
lamelle dans une goutte d’amidon et observent chacune des préparations au
microscope. Ils font le dessin légendé de cellules d’un échantillon. Ils comparent
les deux observations et concluent.

                                                    Paroi pectocellulosique

                                                    Chloroplastes renfermant de l’amidon
                                                    (coloration violette avec le lugol)


                                                    Hyaloplasme


Cellules d’élodée en présence de lumière


                                                    Chloroplastes sans amidon




Cellules d’élodée à l’obscurité




Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                                  Page 13
- Observation de la face inférieure de l’épiderme de polypode.




Notion :
En présence de lumière, les chloroplastes (organites pourvu de chlorophylle)
réalisent la synthèse d’amidon à partir du CO2 et de la lumière.

Les stomates situés à la face inférieure des feuilles chlorophylliennes permettent
les échanges gazeux. L’ouverture de l’ostiole est déterminée par un
environnement éclairé, chaud et humide.


Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                           Page 14
Stomates et chloroplastes des cellules végétales sont responsables de la
photosynthèse = intégration du carbone minéral (CO2) en carbone organique
(C6H12O6)

6CO2 + 12H2O                         C6H12O6 + 6O2 + 6H20
(Stomates) (Racines)                           (Stomates)



Problème 2 : Comment la chlorophylle intervient elle dans la réaction
photosynthétique?

Activité :
- Etude de la structure du chloroplaste :




- Etude rôle des pigments chlorophylliens : collecte des photons

Notion :
Dans les thylakoïdes, la collecte des photons par les pigments va produire un
ensemble d’oxydoréductions. Ceci permet l’oxydation de l’eau, la production
d’ATP à partir de l’ADP.



       2. L’ATP, molécule indispensable à la vie cellulaire

Problème : Comment les cellules hétérotrophes réalisent-elles leur activité ?

Activité :

- Etude de doc : la contraction musculaire.




Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                         Page 15
Notion :
L’ATP est une molécule énergétique indispensable à la vie de toute cellule
Il joue un rôle d’intermédiaire dans l’activité cellulaire.

Acquis :
Toutes les cellules vivantes régénèrent leur ATP en oxydant des molécules
organiques par la respiration et la fermentation.

Dans les conditions d’aérobie une molécule de carbone va produire 36 ATP.
Cette ATP est associée à de l’énergie (en kJ)

C6H12O6 +602 + 6H2O                  6CO2 + 12H2O + 2868 kJ

La fermentation correspond à une oxydation incomplète qui produit un déchet
organique. Cette fermentation permet un renouvellement peu efficace mais réel
des intermédiaires métaboliques, ce phénomène autorise la vie en absence
d’oxygène.

Problème : Quelle peut-être la localisation cellulaire de la respiration?

Activité :
- Comparaison de l’ultrastructure de levure en présence ou non de dioxygène




Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                            Page 16
Les mitochondries sont beaucoup plus développées dans le cas de la levure en
aérobiose.

Notion :
La mitochondrie est un compartiment cellulaire qui permet, en présence de
dioxygène (qui sera consommé), l’oxydation complète des molécules organiques.

                             Bilan du métabolisme:
Toute cellule vivante est constamment soumise à un bilan d’entrée et de rejet de
matière qu’accompagnent des conversions énergétiques.
La cellule eucaryote est formée de compartiments (chloroplaste, mitochondrie,
cytosol) dans lesquels se déroulent des réactions métaboliques particulières,
catalysées par des enzymes spécifiques.



   C. La cellule est le lieu de synthèse des protéines

En 1ère S, l’expression génétique est étudiée. C’est l’occasion pour les élèves de
découvrir un autre aspect de la cellule : la cellule est le lieu de la synthèse des
protéines. La cellule contient toute la machinerie nécessaire à cette synthèse.
       - Le noyau contient l’information génétique sous forme d’ADN. La
          compartimentation cellulaire fait que l’ADN ne peut pas sortir du noyau
          (présence d’une enveloppe nucléaire). Il faut un intermédiaire : la
          transcription en ARN de l’ADN.
       - Le cytoplasme est le lieu de la traduction. Cette étape permet de
          découvrir les ribosomes.

L’étude de l’expression génétique permet d’aborder une notion importante
concernant la cellule : la compartimentation cellulaire.




Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                            Page 17
   III.       Cellule : unité de reproduction et de
              transmission d’informations

   A. La division cellulaire

           1. Niveau 3ème

Acquis : En 4ème, les élèves ont étudié la reproduction. La notion de cellule-œuf
est connue. Les élèves savent qu’un organisme est issu d’une seule cellule-œuf.
Ils savent aussi que l’ADN (située dans le noyau) est le support de l’information
génétique.

Problème : Toutes les cellules de l’organisme sont-elles identiques à la cellule-
œuf ?

Activités :
- Etude de caryotypes pour montrer que toutes les cellules ont les mêmes
chromosomes.




- Etude d’une expérience de clonage pour montrer que toutes les cellules
possèdent l’ensemble du patrimoine génétique.




Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                           Page 18
Capacités mises en œuvre :
- Comparer et conclure.
- Démarche scientifique : comprendre une expérience, donner les résultats et
conclure.

Notions :

Toutes les cellules de l’organisme possèdent la même information génétique que
la cellule-œuf dont elles proviennent.

Nouveau problème : Comment l’information génétique peut-elle rester
identique alors que les cellules se divisent ?

Activité :
- Etude de documents et manipulation de maquettes pour comprendre la division
cellulaire.




Capacités mises en œuvre : Formuler et valider des hypothèses (par
manipulation) afin d’établir le mécanisme de conservation de l’information
génétique au cours des divisions successives.


Notions :
La division cellulaire est une division qui permet d’obtenir deux cellules-filles
génétiquement identiques. Ceci est permis par une phase préparatoire de copie
des chromosomes puis par la séparation au niveau du centromère des
chromosomes doubles obtenus.




Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                            Page 19
En 3ème, les diverses phases de la mitose ne sont pas étudiées. Le cycle cellulaire
sera vu en 1ère S.



           2. Niveau 1ère S

Acquis : Ce sont ceux énoncés juste avant. La structure de la molécule d’ADN a
été étudiée en 2nde.

Problème : Quelles sont les mécanismes moléculaires qui interviennent lors de
la multiplication cellulaire ?

Activités :
- Etude de documents pour caractériser les diverses phases du cycle cellulaire.




Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                           Page 20
- Observations microscopiques de cellules de racine d’oignon en division pour
mettre en évidence les diverses phases de la mitose.




- Etude d’expériences historiques pour comprendre la réplication semi-
conservative de l’ADN.

Capacités mises en œuvre :
- Extraire et exploiter des informations à partir de documents.
- Analyser des expériences : donner des résultats et conclure (démarche
scientifique)

Notions :

 La division cellulaire est un
 phénomène cyclique avec deux
 phases :
    l’interphase divisée en 3 parties
 G1, S, G2. Au cours de la phase S, le
 matériel génétique subit une
 réplication semi-conservative.
    la mitose qui correspond à la
 séparation des chromatides des
 chromosomes.




Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                         Page 21
   B. Etude d’une division cellulaire particulière à l’origine
        des gamètes : la méiose


   1. Niveau 3ème

Les acquis : Les élèves savent que toutes les cellules possèdent le même
patrimoine génétique et ils connaissent le mécanisme de la division cellulaire. En
4ème, ils ont aussi étudié la reproduction et connaissent les notions de gamètes,
fécondation, cellule-œuf.

Observation : les gamètes ne possèdent pas le même nombre de chromosomes
que les autres cellules. Ils possèdent seulement 22 chromosomes et X ou Y.

Problème : Quelle division va permettre de passer d’une cellule à 46
chromosomes à une cellule à 23 chromosomes.

Activité :
- Manipulation de maquettes pour modéliser la formation des gamètes.




- Représenter le travail sous forme de schéma.

Capacités mises en œuvre :
- La démarche scientifique : émettre des hypothèses et les valider par des
manipulations.
- Savoir représenter un processus sous forme de schéma.

Notions :
Lors de la formation des cellules reproductrices (= gamètes), les cellules
subissent une division particulière. C’est une double division qui donne les
cellules reproductrices à 23 chromosomes. Lors de cette division, les
chromosomes d’une paire (génétiquement différents) se séparent au hasard et il
existe une grande variété de gamètes potentiellement produits.




Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                            Page 22
                                                                                        Gamètes (23
  Cellule de testicule                                                                  chromosomes)
  ou d’ovaire ( 46                                                                      génétiquement
  chromosomes)                                                                          différents




            ère
          1 division : séparation des
                                              ème
          chromosomes homologues             2      division : séparation des deux
                                             brins constituant les chromosomes

                     Une division particulière pour la formation des gamètes




   2. Niveau TS

En TS, la formation des gamètes est de nouveau étudiée mais avec l’introduction
du vocabulaire qui n’avait pas été vu au collège. On va parler de méiose,
d’haploïdie et de diploïdie. Le terme de réplication va lui aussi être introduit. Les
élèves sont aussi nommer les diverses étapes de la méiose.

Ce vocabulaire sera introduit grâce à des observations microscopiques montrant
les différentes phases de la méiose.

Activité :
- Prélèvement de testicules de criquet et observation de figure de méiose au
microscope.

                                                            1 : hacher grossièrement le prélèvement

                                                            2 : placer dans un fixateur (éthanol +acide
                                                            éthanoique)

                                                            3 : déposer une goutte de colorant (bleu de
                                                            toluidine)

                                                            4 : déposer une lamelle pui observer au
                                                            microscope optique




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                              Les figures de méiose observées


Capacités mises en œuvre :
- Savoir suivre un protocole et manipuler convenablement.
- Savoir observer au microscope en recherchant les zones intéressantes.



Notion :




Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                         Page 24
        IV.              La cellule : unité de base de l’évolution

        A. Au collège

  Les acquis : Dès la sixième, une première approche de la classification est mise
  en place et la parenté entre les êtres vivants est abordée. Cette parenté n’est
  pas étudiée au niveau cellulaire mais au niveau de l’organisme par comparaison
  de divers attributs des êtres vivants.

  Le problème : Les êtres vivants possèdent tous des cellules. Les êtres vivants
  présentent des liens de parenté. Cette parenté observée à l’échelle de
  l’organisme se retrouve t-elle à l’échelle cellulaire ?

  C’est au niveau de la classe de 3ème que la parenté est étudiée au niveau
  cellulaire.
  En 3ème, les élèves ont aussi vu que les organismes vivants sont tous constitués
  de cellules et ces cellules contiennent toutes de l’ADN, support de l’information
  génétique.

  Activité :
  - Etude d’une expérience de transgénèse : « une souris verte qui courait dans
  l’herbe, …. »




« Lucie n'est pas une souris comme les autres :
chaque cellule de son organisme fabrique une
protéine fluorescente verte (GFP : green
fluorescent protein en anglais). Cette fonction ne
modifie en aucune manière la vie de Lucie. Cette
propriété singulière est mise en évidence lorsqu'on
éclaire Lucie pendant un court instant par une
lampe ultraviolette. La peau de Lucie apparaît
alors fluorescente. Ses poils par contre qui sont
des cellules mortes ne fabriquent pas la protéine
et restent donc sombres. »




  Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                           Page 25
Capacités mises en œuvre : démarche scientifique : donner les résultats et la
conclusion d’une expérience.

Notions :
Tous les organismes sont constitués de cellules. La cellule constitue l’unité du
monde vivant et ceci indique que les êtres vivants ont une origine commune. Les
expériences de transgénèse renforcent Il cette idée d’origine commune car l’ADN
d’un être vivant peut s’exprimer chez un individu d’une autre espèce. Il y a
universalité du support de l’information génétique.



   B. Au lycée

Au lycée, les nouveaux programmes lient histoire de la Vie et de la Terre, de
manière à gommer les barrières entre Biologie et Géologie. L’évolution s’inscrit
dans cette nouvelle approche et on la retrouve dans tous les programmes du
lycée.

En seconde, dans le thème « la Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du
vivant : une planète habitée », on retrouve en filigrane la notion d’indice de
parenté entre les êtres vivants. Après avoir étudié l’unité chimique en tant
qu’indice de parenté, les élèves vont voir que la cellule présente une unité de
structure et de fonctionnement qui en fait un bon indice de parenté entre les
organismes.

En 1ère S, l’étude de la cellule se place aussi dans le thème « la Terre dans
l’univers, la vie et l’évolution du vivant ». La cellule est vue comme à l’origine de
l’évolution. C’est lors de la réplication que peuvent avoir lieu les mutations qui
sont la source aléatoire de la diversité des allèles, fondement de la biodiversité.
En 1ère S, les mécanismes de l’évolution ne sont pas étudiés.

C’est en TS que les mécanismes de l’évolution suite aux innovations génétiques
sont étudiés. On repasse du niveau cellulaire à l’origine de la variabilité au
niveau de l’organisme et même de la population.
Il est possible en TS de faire réfléchir les élèves sur l’utilisation de la génétique et
sur les problèmes éthiques que cela peut engendrer.




Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                               Page 26
                                      CONCLUSION
       L’étude de la cellule est abordée de manière verticale au cours de la
scolarité avec une complexification des notions depuis le collège jusqu’au lycée.
       En fin de TS, les élèves ont les connaissances suivantes :

La cellule : une unité de structure




La cellule : une unité de fonctionnement




Dossier « la cellule dans les programmes de SVT »                           Page 27
La cellule : une unité de reproduction et de transmission d’informations




La cellule : une unité du vivant
Elle a permis l’évolution des espèces avec des mutations et des échanges
génétiques.



Il est important de faire comprendre aux élèves que les connaissances sur la
cellule sont encore à approfondir. De nombreuses recherches sur la cellule et sur
des techniques thérapeutiques associées sont actuellement en cours.




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