Fiche de révision : Classification et organisation du vivant

📋 Plan du Cours

1. Nomenclature et classification phylogénétique
2. Homologie et groupes phylogénétiques
3. Procaryotes et eucaryotes
4. Champignons, végétaux et animaux
5. Niveaux d’organisation du vivant
6. Cellule et organites
7. Composition moléculaire du vivant
8. Glucides, lipides et protides
9. Acides nucléiques et vitamines

📖 1. Nomenclature et classification phylogénétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Nomenclature binominale : Mise en place par Carl Von Linné, elle compose chaque nom d’espèce d’un nom générique désignant le genre et d’une épithète spécifique désignant l’espèce au sein de ce genre.

★ À maîtriser

• La classification phylogénétique a remplacé une classification fondée principalement sur les ressemblances morphologiques afin de mettre en évidence les relations de parenté entre les êtres vivants.

Compléments

• En 1859, la théorie de l’évolution de Darwin a contribué à remettre en cause les anciennes classifications.

💡 Astuce mémo

Ressemblance morphologique ≠ parenté évolutive

📖 2. Homologie et groupes phylogénétiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Caractère homologue : Caractère issu d’un ancêtre commun et transmis aux groupes qui en descendent, dont le partage traduit un lien de parenté.
• Homologie primaire : Hypothèse d’homologie fondée sur les connexions et l’organisation anatomique comparées de structures appartenant à différents organismes.
• Homologie secondaire : Homologie confirmée par un arbre phylogénétique montrant que les structures héritées proviennent d’un ancêtre commun.

📝 Points essentiels

📌 Un groupe monophylétique comprend un ancêtre commun et tous ses descendants, tandis qu’un groupe paraphylétique ou polyphylétique ne respecte pas cette réunion complète.

💡 Astuce mémo

Caractères homologues partagés → parenté commune

📖 3. Procaryotes et eucaryotes

🔑 Notions clés & Définitions

• Procaryotes : Êtres vivants unicellulaires dont l’ADN est libre dans le cytoplasme et qui ne possèdent pas de noyau.
• Eucaryotes : Possèdent au moins une cellule compartimentée dont le principal compartiment est le noyau, qui contient l’ADN support de l’hérédité.

📝 Points essentiels

• Les cellules procaryotes mesurent généralement 1 à 10 μm, soit 10 à 100 fois moins que les cellules eucaryotes.

💡 Astuce mémo

Noyau présent chez les eucaryotes, absent chez les procaryotes

📖 4. Champignons, végétaux et animaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Champignons : Hétérotrophes vis-à-vis du carbone, absorbent de la matière organique décomposée, stockent principalement du glycogène et possèdent un appareil végétatif appelé mycélium.
• Végétaux : Constituent un groupe monophylétique dont le caractère homologue partagé est l’endosymbiose primaire d’une bactérie photosynthétique; la lignée verte possède de la chlorophylle.
• Eumétazoaires : Animaux dépourvus de choanocytes, constitués de vrais feuillets organisés en tissus, avec un épithélium sur lame basale, des cellules musculaires et nerveuses, ainsi qu’un tube digestif.

📝 Points essentiels

• Le terme champignon ne désigne pas un groupe monophylétique, tandis que les Eumycètes et les Oomycètes sont monophylétiques.

📖 5. Niveaux d’organisation du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Écosystème : Ensemble formé par une biocénose, c’est-à-dire une association d’êtres vivants, et un biotope, c’est-à-dire leur environnement.
• Espèce : Ensemble d’êtres vivants qui se ressemblent et peuvent se reproduire entre eux en donnant une descendance fertile.
• Population : Ensemble des individus d’une même espèce occupant simultanément un même milieu et formant un pool génétique homogène grâce aux flux génétiques.
• Tissu : Ensemble de cellules de même origine, pas forcément identiques, regroupées pour concourir à une même fonction; les quatre tissus fondamentaux sont épithéliaux, conjonctifs, musculaires et nerveux.
• Cellule : Unité structurale et fonctionnelle de base du corps humain, qui en contient plus de 75 billions, et dont le diamètre moyen est de 10 à 20 μm.

💡 Astuce mémo

Écosystème → espèce → population → organisme → organe → tissu → cellule → organite → molécule

📖 6. Cellule et organites

🔑 Notions clés & Définitions

• Noyau : Organite spécifique des eucaryotes, délimité par une enveloppe percée de pores, qui contient l’ADN; son enveloppe disparaît pendant la mitose.
• Réticulum endoplasmique : Le réticulum endoplasmique lisse synthétise les lipides et stocke le calcium des cellules musculaires, tandis que le réticulum endoplasmique rugueux, portant des ribosomes, participe à la synthèse des protéines.

★ À maîtriser

• La mitochondrie possède une double membrane et de l’ADN, produit l’énergie nécessaire à la cellule et provient de l’endosymbiose d’une bactérie aérobie.

• Le chloroplaste possède une double membrane, de l’ADN et de la chlorophylle, et il réalise la photosynthèse grâce à l’endosymbiose d’une bactérie photoautotrophe.

Compléments

• L’appareil de Golgi est un empilement de saccules qui assure la maturation des protéines et leur transport vers l’extérieur par des vésicules de sécrétion.

📖 7. Composition moléculaire du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Glucides : Contiennent toujours du carbone, de l’hydrogène et de l’oxygène avec un rapport H/O de 2/1, et comprennent les oses simples ainsi que les osides complexes.
• Lipides : Molécules hydrophobes principalement constituées de carbone, d’hydrogène et d’oxygène, qui assurent des rôles énergétiques, structuraux et de communication.

📝 Points essentiels

• L’eau représente en moyenne 62 % du poids d’une personne et chaque cellule est composée d’environ 70 % d’eau.

• La matière sèche représente 40 % de la composition du vivant, dont 2 % de matière minérale et 38 % de matière organique.

💡 Astuce mémo

Matière minérale 2 % ≠ matière organique 38 %

📖 8. Glucides, lipides et protides

🔑 Notions clés & Définitions

• Protides : Famille de macromolécules composées d’acides aminés contenant principalement du carbone, de l’hydrogène, de l’oxygène et de l’azote.

★ À maîtriser

📌 Un acide gras saturé ne possède aucune double liaison, tandis qu’un acide gras insaturé possède une ou plusieurs doubles liaisons.

• Les huit acides aminés indispensables sont:
  • le tryptophane
  • la lysine
  • la méthionine
  • la phénylalanine
  • la thréonine
  • la valine
  • la leucine
  • l’isoleucine

Compléments

• Un triglycéride associe trois acides gras et un glycérol et constitue une forme de réserve de l’organisme, notamment dans les cellules des tissus adipeux.

• Un gramme de protides fournit $17\ \mathrm{kJ}$, mais leur rôle énergétique reste secondaire.

📖 9. Acides nucléiques et vitamines

🔑 Notions clés & Définitions

• Nucléotide : Constitué d’une base azotée associée à un sucre et à un à trois groupements phosphates.
• ADN : Généralement constitué de deux brins en double hélice, associés par complémentarité entre l’adénine et la thymine ainsi qu’entre la cytosine et la guanine.
• Vitamines : Molécules organiques sans valeur énergétique, nécessaires en très faible quantité au métabolisme et généralement apportées par l’alimentation.

📝 Points essentiels

• L’ARN messager assure le rôle de messager entre le noyau et le cytoplasme, l’ARN ribosomique entre dans la composition des ribosomes et l’ARN de transfert participe à la synthèse des protéines.

• Les vitamines liposolubles sont A, D, E et K, tandis que les vitamines hydrosolubles comprennent la vitamine C et les vitamines B1, B2, B3 ou PP, B5, B6, B8 et B9.

💡 Astuce mémo

ADN conserve l’information, ARN la relaie

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des grands types cellulaires