Fiche de révision : Diversité du vivant et classification

📋 Plan du Cours

1. Diversité et définition du vivant
2. Cellules et reproduction autonome
3. Milieux et métabolismes du vivant
4. Interactions entre êtres vivants
5. Classification et nomenclature
6. Principes de la phylogénie
7. Arbres phylogénétiques et cladogrammes
8. Domaines et monde animal
9. Lignée verte et plantes terrestres

📖 1. Diversité et définition du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Biosphère : Ensemble des zones de la Terre où vivent des êtres vivants, de l’atmosphère jusqu’à la limite inférieure du sol.

★ À maîtriser

• La biodiversité comprend une diversité des espèces, ainsi qu’une grande diversité morphologique, de taille, de fonctionnement, génétique et d’habitat.

• 🔄 L’étude de la diversité du vivant suit plusieurs opérations:

  1. identifier les organismes
  2. décrire les organismes
  3. inventorier les organismes
  4. nommer les organismes
  5. regrouper les organismes

Compléments

• On estime à 10 millions le nombre d’espèces d’Eucaryotes, tandis que le nombre d’espèces de Procaryotes reste inconnu et que de nombreuses espèces, notamment dans les forêts humides, restent à découvrir.

📖 2. Cellules et reproduction autonome

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule : Unité fondamentale de la Vie.

📝 Points essentiels

📌 Les Procaryotes possèdent une membrane plasmique, éventuellement une paroi, et un matériel génétique constitué d’un unique chromosome situé dans le cytosol, tandis que les Eucaryotes possèdent plusieurs chromosomes contenus dans un noyau délimité par une enveloppe et de nombreux organites.

• 🔄 La reproduction autonome repose sur: la réplication de l’ADN, la traduction de l’information génétique en protéines, la multiplication par reproduction sexuée ou asexuée

💡 Astuce mémo

Procaryote sans noyau délimité, eucaryote avec noyau et organites

📖 3. Milieux et métabolismes du vivant

★ À maîtriser

• Les êtres vivants se développent dans des habitats présentant des conditions physico-chimiques et des disponibilités en nutriments variées, notamment une lumière variable, des milieux aérobies ou anaérobies, des milieux aériens ou aqueux salés ou acides, des températures de -268,5 °C à 110 °C et des pressions élevées.

📌 Les réactions cataboliques dégradent les composés organiques et libèrent de l’énergie, tandis que les réactions anaboliques synthétisent des composés organiques et consomment de l’énergie.

📌 Les organismes hétérotrophes ne peuvent pas synthétiser leurs constituants à partir d’éléments minéraux et utilisent généralement l’énergie chimique issue de l’oxydation des composés organiques alimentaires, tandis que les organismes autotrophes utilisent des éléments inorganiques pour synthétiser leurs constituants organiques et emploient généralement l’énergie lumineuse.

Compléments

📌 Le fonctionnement du vivant nécessite des échanges constants de matière et d’énergie avec le milieu extérieur.

💡 Astuce mémo

Ressources et conditions du milieu → diversité des métabolismes et des adaptations

📖 4. Interactions entre êtres vivants

★ À maîtriser

• Les interactions trophiques relient les êtres vivants dans des chaînes alimentaires et participent au cycle de la matière et des minéraux.

• Les associations symbiotiques sont des associations dans lesquelles chaque partenaire tire profit de la relation, comme dans les mycorhizes et les microbiotes.

Compléments

• Parmi les agents pathogènes bactériens figurent Salmonella et Listeria monocytogenes, tandis que les parasites comprennent des vers plats comme le ténia et la douve ainsi que des nématodes comme Globodera pallida.

📖 5. Classification et nomenclature

🔑 Notions clés & Définitions

• Taxon : Groupe cohérent d’espèces formé par la classification du vivant.

★ À maîtriser

• Les sept rangs taxonomiques sont:
  • règne
  • embranchement
  • classe
  • ordre
  • famille
  • genre
  • espèce

📌 La nomenclature binominale nomme chaque être vivant par l’association du nom de genre et du nom d’espèce, écrits en latin en italique ou soulignés.

Compléments

• Carl von Linné, naturaliste suédois, a codifié la hiérarchie du vivant.

💡 Astuce mémo

RECOFGE : Règne, Embranchement, Classe, Ordre, Famille, Genre, Espèce

📖 6. Principes de la phylogénie

🔑 Notions clés & Définitions

• Classification phylogénétique : Établissement de relations de parenté entre des taxons actuels et fossiles par comparaison, afin de retracer leur histoire évolutive.

★ À maîtriser

📌 Les espèces actuelles ne sont ni primitives ni évoluées, car elles résultent toutes de la même durée d’évolution et combinent des caractères ancestraux et dérivés.

📌 Un caractère homologue est hérité d’un ancêtre commun, tandis qu’un caractère analogue résulte d’une évolution convergente et n’est pas hérité de l’ancêtre commun considéré.

Compléments

• Une synapomorphie est un caractère homologue hérité de l’ancêtre commun exclusif des espèces considérées, tandis qu’une symplésiomorphie est un caractère homologue non exclusif de ces espèces.

💡 Astuce mémo

Homologie héritée, analogie convergente

📖 7. Arbres phylogénétiques et cladogrammes

🔑 Notions clés & Définitions

• Arbre phylogénétique : Représentation des relations évolutives entre des taxons à différents niveaux de classification.

★ À maîtriser

• Dans un cladogramme, chaque nœud représente la perte ou le gain d’un caractère correspondant à des chemins évolutifs distincts.

📌 Un groupe monophylétique, ou clade, comprend un ancêtre commun et tous ses descendants, tandis qu’un groupe paraphylétique ou polyphylétique ne constitue pas un groupe valide au sens de la classification phylogénétique.

• La construction d’un cladogramme consiste à définir un groupe intérieur et un groupe extérieur, coder les caractères dans un tableau binaire, puis construire et retenir généralement le cladogramme le plus parcimonieux.

Compléments

📌 Le cladogramme le plus parcimonieux est généralement retenu parce qu’il correspond au scénario comportant le moins de changements évolutifs, mais il reste une hypothèse dépendant des caractères choisis.

💡 Astuce mémo

Groupes → caractères binaires → cladogramme parcimonieux

📖 8. Domaines et monde animal

★ À maîtriser

• À la fin des années 1970, Woese a montré grâce à la comparaison de séquences d’ADN et d’ARN, notamment l’ARN 16S, que certains Procaryotes des milieux extrêmes diffèrent fortement des autres bactéries.

• Les trois domaines du vivant sont:

  • Archaea
  • Bactéries
  • Eucaryotes

• Les animaux, ou métazoaires, forment un groupe monophylétique d’Eucaryotes hétérotrophes pluricellulaires.

• Le règne animal comprend plus de 1,5 million d’espèces connues réparties en 35 embranchements, et 95 % des animaux ne possèdent pas de colonne vertébrale.

Compléments

• Les animaux possèdent des tissus nerveux permettant la conduction des influx et des tissus musculaires permettant les mouvements, tandis que leurs cellules sont dépourvues de paroi mais présentent des jonctions intercellulaires.

📖 9. Lignée verte et plantes terrestres

🔑 Notions clés & Définitions

• Viridiplantae : Groupe monophylétique constitué des algues vertes et des Embryophytes, caractérisé par la photosynthèse, la chlorophylle a et b et l’amidon comme réserve glucidique stockée dans des plastes.

★ À maîtriser

📌 Les végétaux historiques regroupent des organismes autotrophes et généralement immobiles, mais ils sont dispersés dans plusieurs lignées et ne constituent pas un groupe monophylétique.

📌 Chez les Viridiplantae, le thalle est un appareil végétatif peu différencié sans tige feuillée ni tissus au sens strict, tandis que le cormus possède une tige feuillée et des types cellulaires associés en tissus.

• Les Embryophytes sont des Cormophytes et des Archégoniates adaptés à la vie terrestre par la présence d’archégones et d’un embryon végétal.

📌 Les Filicophytes sont des plantes vasculaires sans graines qui nécessitent de l’eau pour la fécondation, tandis que les Spermaphytes sont des plantes vasculaires à graines dont la pollinisation est indépendante de l’eau.

• Les Spermaphytes comprennent les Gymnospermes et les Angiospermes, et les Angiospermes, qui possèdent des fleurs et des fruits, comptent environ 235 000 espèces connues contre 721 pour les Gymnospermes.

Compléments

📌 Les Bryophytes n’ont pas de tissu ligneux, restent généralement de petite taille et possèdent des rhizoïdes, tandis que les Trachéophytes possèdent des tissus vasculaires et de la lignine assurant la rigidité des plantes terrestres.

💡 Astuce mémo

Algues vertes → Embryophytes → Bryophytes, Trachéophytes, Spermaphytes

📊 Tableaux de synthèse

Procaryotes et Eucaryotes

Principaux groupes de plantes