Fiche de révision : Écosystèmes et divisions cellulaires

📋 Plan du Cours

1. Interactions dans les écosystèmes
2. Flux de matière et réseaux trophiques
3. Dynamique et résilience des écosystèmes
4. Cycle cellulaire et mitose
5. Méiose et cellules haploïdes
6. Structure des chromosomes et ADN
7. Réplication de l’ADN et PCR
8. Humains et dégradation des écosystèmes
9. Santé et services écosystémiques
10. Ingénierie écologique

📖 1. Interactions dans les écosystèmes

🔑 Notions clés & Définitions

• Écosystème : Communauté d’êtres vivants en interaction entre eux et avec leur milieu de vie.

★ À maîtriser

📌 Le biotope correspond aux paramètres physico-chimiques du milieu, tandis que la biocénose désigne la communauté des êtres vivants qui y vivent.

📌 La compétition réduit la survie et/ou la reproduction des deux partenaires, contrairement à la symbiose, qui leur est réciproquement favorable.

Compléments

• Les paramètres physico-chimiques du biotope influencent la composition et la répartition de la biocénose.

📌 La prédation et le parasitisme sont dissymétriques, car ils favorisent une espèce et défavorisent l’autre.

💡 Astuce mémo

Compétition : les deux perdent ; symbiose : les deux gagnent.

📖 2. Flux de matière et réseaux trophiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Réseau trophique : Ensemble des interactions entre les êtres vivants d’un écosystème, qui participent aux flux de matière et d’énergie.

★ À maîtriser

• Les producteurs primaires absorbent de l’eau et du dioxyde de carbone et produisent leur biomasse grâce à l’énergie lumineuse par photosynthèse.

Compléments

• La biomasse est consommée :

  • directement par les herbivores
  • directement par les symbiotes
  • directement par les parasites
  • indirectement par les prédateurs
  • indirectement par les décomposeurs

• Les interactions entre les organismes transfèrent notamment le carbone d’un organisme à un autre, et une part importante de la biomasse est recyclée, notamment dans le sol.

• Un écosystème constitue un réservoir d’eau et de carbone qui échange de la matière avec les autres réservoirs de l’environnement, comme l’atmosphère, par des voies métaboliques telles que la photosynthèse et la respiration.

💡 Astuce mémo

Producteurs → consommateurs → décomposeurs : la matière circule puis se recycle.

📖 3. Dynamique et résilience des écosystèmes

🔑 Notions clés & Définitions

• Équilibre dynamique : Un écosystème n’est jamais stable : il se trouve en permanence dans un équilibre dynamique, notamment parce que les facteurs abiotiques peuvent changer et modifier la répartition des organismes.
• Résilience : Capacité d’un écosystème à limiter les effets à long terme d’une perturbation et à retrouver sa situation dynamique antérieure.
• Perturbation : Modification brutale de l’écosystème.

📝 Points essentiels

• Un écosystème évolue naturellement sous l’effet de la croissance et du vieillissement des organismes, des changements de biodiversité et des modifications des interactions.

📌 Les conséquences d’une perturbation dépendent de son intensité et de sa fréquence ainsi que de la richesse et de la diversité biologique initiales de l’écosystème.

• En l’absence de résilience, un écosystème peut être irrémédiablement modifié.

💡 Astuce mémo

La diversité biologique limite les effets durables d’une perturbation et facilite le retour.

📖 4. Cycle cellulaire et mitose

🔑 Notions clés & Définitions

• Mitose : Division cellulaire conforme qui conserve dans les deux cellules filles le nombre et la morphologie des chromosomes de la cellule parentale.

★ À maîtriser

• Au cours du cycle cellulaire, les chromosomes à une chromatide en G1 sont dupliqués en phase S, sont à deux chromatides sœurs identiques en G2, puis leurs chromatides se séparent en phase M et migrent vers les pôles opposés sous l’action du fuseau mitotique, avant la division de la cellule en deux cellules filles.

Compléments

• La succession de mitoses produit un clone, c’est-à-dire un ensemble de cellules génétiquement identiques.

💡 Astuce mémo

G1 → S → G2 → M : croissance, réplication, préparation, séparation.

📖 5. Méiose et cellules haploïdes

★ À maîtriser

• La méiose comprend deux divisions cellulaires successives et est précédée d’une phase S qui forme des chromosomes à deux chromatides sœurs identiques.

• La méiose produit quatre cellules haploïdes contenant chacune la moitié des chromosomes de la cellule diploïde initiale.

Compléments

• Lors de la première division de méiose, les paires de chromosomes homologues génétiquement différents se séparent.

• Le fuseau méiotique assure la migration des chromosomes vers les pôles opposés de la cellule au cours des deux divisions successives.

📖 6. Structure des chromosomes et ADN

★ À maîtriser

• Un chromosome est constitué d’une ou deux molécules d’ADN selon la phase du cycle cellulaire, ainsi que de protéines.

• Une molécule d’ADN comprend deux longs brins associés en double hélice, chacun constitué de nucléotides liés par des liaisons covalentes.

• Dans l’ADN, la guanine s’apparie toujours avec la cytosine et l’adénine avec la thymine, formant des paires de bases complémentaires.

Compléments

• Chez les eucaryotes, l’ADN se condense en phase M et se décondense en phases G1, S et G2 grâce à l’intervention de protéines.

📖 7. Réplication de l’ADN et PCR

★ À maîtriser

• La réplication semi-conservative débute par la séparation localisée des deux brins d’ADN ; une ADN polymérase synthétise ensuite sur chaque brin un nouveau brin complémentaire, de sorte que chaque molécule obtenue contient un ancien brin et un nouveau brin.

• La réplication semi-conservative produit deux molécules d’ADN identiques, chacune constituée d’un ancien brin et d’un nouveau brin.

Compléments

• La PCR est une technique qui permet de dupliquer en grand nombre l’ADN grâce à la connaissance du mécanisme de réplication.

💡 Astuce mémo

Chaque ancien brin sert de modèle à un nouveau brin complémentaire.

📖 8. Humains et dégradation des écosystèmes

★ À maîtriser

• Les humains utilisent d’autres espèces comme ressources pour leur alimentation et leurs habitations, et entretiennent avec elles des relations variées.

• La fourniture de ressources aux humains peut dégrader les écosystèmes, par exemple par l’abattage sélectif du bois, ou les détruire, notamment par leur conversion en agrosystèmes.

Compléments

• Les relations entre les humains et les autres organismes comprennent la favorisation, le parasitisme, la symbiose et le commensalisme.

• La dégradation ou la destruction des écosystèmes affecte notamment l’érosion des sols et la biodiversité des milieux.

• Les dégradations d’écosystèmes peuvent affecter les écosystèmes voisins par l’effet de lisière, et les achats de produits de consommation en métropole peuvent favoriser la dégradation d’écosystèmes lointains.

📖 9. Santé et services écosystémiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Services écosystémiques : Fonctions assurées par les écosystèmes qui sont utiles aux êtres humains.

★ À maîtriser

• La répartition des espèces réservoirs et vecteurs est modifiée par :

  • la perturbation des écosystèmes
  • les échanges mondialisés
  • le changement climatique

• Les services écosystémiques sont généralement classés en quatre catégories :

  • services d’approvisionnement
  • services d’autoentretien
  • services de régulation
  • services culturels

Compléments

• Certaines espèces sauvages jouent le rôle de pièges écologiques pour des espèces vectrices.

• Certaines espèces exotiques deviennent invasives dans les écosystèmes peu diversifiés et peuvent nuire à la santé humaine.

• Les services écosystémiques comprennent notamment : la pollinisation, la régulation des populations d’espèces indésirables, le recyclage de la matière, la réduction de l’érosion, la fourniture de ressources pour l’alimentation et la médecine

• Les services écosystémiques répondent aux besoins humains et sont essentiels au maintien des activités et du bien-être de l’humanité.

📖 10. Ingénierie écologique

🔑 Notions clés & Définitions

• Ingénierie écologique : Application des connaissances en écologie pour limiter les impacts écologiques des aménagements humains, conserver des espèces dans leur environnement ou restaurer des services écosystémiques.