Bio - 1. évolution et origine du vivant - 1.1. Qu'est ce que la vie ?

Combien de caractéristiques les êtres vivants partagent-ils, selon le cours ?

Sept. Attention : le PPT et le syllabus ne les numérotent pas dans le même ordre — connaître les sept items, pas leur numéro.

Citez les 7 caractéristiques du vivant (ordre du PPT).

1) Organisation cellulaire 2) Complexité ordonnée 3) Sensibilité 4) Métabolisme (système ouvert) 5) Croissance, développement et reproduction 6) Homéostasie 7) Adaptation évolutive.

Qu'est-ce qui délimite toute cellule ?

Une membrane constituée d'une bicouche de phospholipides. La cellule est l'unité de base du vivant.

Combien de cellules compte le corps humain ?

Environ 10^14 (100 000 milliards).

En quoi consiste la « complexité ordonnée » du vivant ?

PRINCIPE GÉNÉRAL : dans le vivant, on trouve plusieurs compartiments, et une communication est établie entre ces différents compartiments.

ILLUSTRATIONS :

1) La cellule est une entité complexe contenant divers organites (chez les eucaryotes) ainsi que de nombreuses structures et molécules ; des centaines de réactions chimiques s'y font de manière autonome, ordonnée et régulée, et elle réalise des échanges avec l'extérieur.

2) Les organismes multicellulaires, comme les animaux, sont constitués de nombreux types cellulaires spécialisés qui opèrent de manière concertée.

Quel exemple du non-vivant est donné pour contraster avec la complexité ordonnée ?

Le graphite d'une mine de crayon : organisation logique d'atomes de carbone en hexagones superposés — ordonné, mais pas vivant.

Qu'est-ce que la sensibilité (3e caractéristique) ?

La capacité à percevoir son environnement et à réagir à ses stimuli (variations de l'environnement).

Donnez deux exemples de sensibilité vus au cours.

1) La plante oriente ses feuilles vers le soleil pour maximiser la photosynthèse. 2) On retire sa main d'une plaque chaude (arc réflexe).

Quelles sont les 5 étapes de l'arc réflexe, dans l'ordre ?

1) Récepteur sensoriel (détecte le stimulus)

2) Neurone sensitif (transmet)

3) Centre intégrateur dans la moelle épinière (traite)

4) Neurone moteur (transmet l'ordre)

5) Effecteur (muscle ou glande).

Qu'est-ce que le métabolisme ?

L'ensemble des réactions biochimiques de synthèse (anabolisme) et de dégradation (catabolisme) de substances. Tous les êtres vivants en disposent.

Qu'est-ce que le catabolisme ? Donnez un exemple.

Réactions de DÉGRADATION : une molécule est digérée en blocs de construction (protéine vers acides aminés) ; ce démontage LIBÈRE de l'énergie, stockée sous forme d'ATP. Ex. : respiration cellulaire, dégradation du glucose.

Qu'est-ce que l'anabolisme ? Donnez un exemple.

Réactions de SYNTHÈSE : construction de molécules complexes (nucléotides vers ADN). Ces réactions CONSOMMENT l'énergie produite par le catabolisme. Ex. : synthèse des protéines.

Quels sont les trois types de systèmes en thermodynamique ?

Isolé (n'échange ni énergie ni matière), fermé (échange de l'énergie mais pas de matière), ouvert (échange énergie ET matière).

À quel type de système thermodynamique appartient le vivant ?

Système OUVERT : il échange de l'énergie et de la matière avec son environnement pour maintenir ses processus vitaux.

Existe-t-il des systèmes isolés sur Terre ?

Non : le système isolé n'existe pas sur Terre, c'est un système théorique. (À la limite, l'univers dans sa globalité pourrait être considéré comme tel.)

Quel exemple illustre le système fermé ?

Le thermos de café : au bout de 24 h, le café refroidit — il y a eu échange d'énergie thermique avec l'extérieur, mais pas d'échange de matière.

Citez trois exemples montrant que l'humain est un système ouvert.

1) Manger (matière organique digérée) 2) Respirer (prélèvement d'O2, rejet de CO2 et d'eau) 3) Irradiation thermique permanente du corps (36,5 °C).

De quelle cellule unique provient tout être humain ?

Le zygote (spermatozoïde + ovule), qui subit de multiples divisions.

Où est inscrit le « plan » de croissance et de développement ?

Dans le génome de chaque espèce (symétrie, dix doigts, deux mains, etc.). Les mutations dans ce plan peuvent avoir des conséquences sur l'organisme.

Quelle est la différence entre reproduction sexuée et asexuée ?

Sexuée : descendant issu de la fusion de deux gamètes (brassage génétique). Asexuée : descendant identique au parent (clone).

Que propose la « disposable soma theory » et de qui est-elle ?

De Thomas Kirkwood : la principale fonction du corps serait de perpétuer l'ADN et d'assurer une descendance, donc la reproduction du génome.

Qu'est-ce que l'homéostasie ?

Le processus qui permet de garder un système dans un état stable au cours du temps, malgré les changements de l'environnement, grâce à des systèmes de régulation.

Qu'est-ce que l'homéostasie thermique ?

Le fait, pour un organisme homéotherme, de réguler sa température corporelle afin de la maintenir constante, peu importe la température extérieure (dans certaines limites).

Citez deux mécanismes de régulation thermique.

1) Les frissons : petites contractions musculaires qui augmentent la production de chaleur. 2) La transpiration : l'eau à la surface du corps refroidit l'organisme.

Quelle est la valeur normale de la glycémie ?

0,9 g de glucose par litre de plasma sanguin.

Que se passe-t-il quand la glycémie augmente (ex. 2 canettes de soda) ?

Le pancréas (glande endocrine) perçoit l'élévation et produit l'INSULINE. Elle cible les muscles, le foie et le tissu adipeux pour qu'ils captent et stockent le glucose. Dans le tissu adipeux, le glucose est transformé en triglycérides.

Quelle est la seule hormone hypoglycémiante ?

L'insuline.

Quelle hormone augmente la glycémie en situation de stress ?

L'adrénaline.

Que se passe-t-il quand on ne mange pas de la journée ?

Le pancréas libère le GLUCAGON : message inverse de l'insuline — mobiliser les réserves et remettre du sucre dans le sang, par dégradation du glycogène (réserves plus rapidement mobilisables que les triglycérides).

Qu'est-ce que le diabète de type II ?

Maladie en progression (apparition vers la cinquantaine, mais aussi plus jeune ; estimation d'un milliard de personnes atteintes). Au début, le pancréas produit de l'insuline mais les organes cibles ne répondent plus. Facteurs : sédentarité, mauvaise alimentation, manque d'exercice.

À quel niveau se situe l'adaptation évolutive ?

Au niveau de la POPULATION ou de l'espèce, pas de l'individu. Les génomes sont hautement similaires mais pas identiques : c'est cette diversité génétique qui permet l'évolution.

Qu'est-ce que la sélection naturelle ?

Les individus les mieux adaptés à leur environnement ont plus de chances de survivre et de se reproduire. Au fil des générations, les caractéristiques conférant un avantage sélectif sont transmises à la descendance.

Décrivez l'exemple de la phalène du bouleau.

Papillon se posant sur les bouleaux, normalement blanc tacheté de sombre (le phénotype tout noir, repérable par les prédateurs, était rare). Fin du 19e siècle, la révolution industrielle couvre les bouleaux de suie : le blanc devient repérable et le noir est masqué. Inversion des proportions : 95 % de noirs, 5 % de blancs.

Pourquoi n'y a-t-il pas d'évolution sans diversité génétique ?

Parce que la sélection s'exerce sur les différences existant au sein d'une population : sans diversité, aucun individu n'est avantagé lors d'une variation environnementale.

Un virus est-il un être vivant ?

Cas spécial et débattu. Posé seul, il ne peut pas se reproduire : c'est une particule infectieuse. Mais certains biologistes soulignent qu'il perpétue un génome, donc qu'il serait un vivant réduit à sa plus simple forme. Les deux réponses se défendent — il faut argumenter.