Fiche de révision : Unité et diversité du vivant

📋 Plan du Cours

1. Définition et diversité du vivant
2. Critères fondamentaux de la vie
3. Homéostasie et métabolisme
4. Disciplines de la biologie
5. Matière minérale et organique
6. Macromolécules et glucides
7. Acides nucléiques et nucléotides
8. Organisation et fonction de l’ADN

📖 1. Définition et diversité du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Biologie : Étude des êtres vivants

📝 Points essentiels

• La vie se manifeste notamment par les niveaux d’organisation suivants:

  • organisme
  • appareil
  • organe
  • tissu
  • cellule
  • molécule

• La biodiversité désigne l’extrême diversité du vivant, notamment sa diversité de taille, qui s’étend sur au moins neuf ordres de grandeur.

💡 Astuce mémo

Roche inerte ≠ plante vivante : la vie se reconnaît par son organisation et ses fonctions

📖 2. Critères fondamentaux de la vie

🔑 Notions clés & Définitions

• Reproduction : Processus par lequel toute forme de vie se multiplie par division avec hérédité
• Hérédité : Transmission des caractères innés d’un individu à sa descendance
• Évolution : Modification des caractères au fil des générations sous l’action de la sélection naturelle et de la dérive génétique
• Théorie cellulaire : La théorie cellulaire établit que l’unité de base de la vie est la cellule et que toutes les cellules d’un organisme proviennent d’une cellule unique, l’œuf fécondé.

📝 Points essentiels

• Le carbone sert de squelette à tous les composés organiques, les gènes sont des segments d’ADN qui spécifient les caractères héréditaires et l’énergie est nécessaire à tout être vivant pour maintenir son état.

💡 Astuce mémo

Reproduction → hérédité → évolution

📖 3. Homéostasie et métabolisme

🔑 Notions clés & Définitions

• Homéostasie : Claude Bernard — Capacité d’un système à conserver son équilibre de fonctionnement malgré les contraintes extérieures ; chez l’organisme, elle maintient constants les paramètres biologiques face aux modifications du milieu
• Métabolisme : Ensemble des transformations chimiques qui se produisent dans un organisme vivant et comprend l’anabolisme et le catabolisme
• Anabolisme : Ensemble des réactions biochimiques qui forment les constituants du corps à partir d’éléments simples issus de la digestion des aliments
• Catabolisme : Dégrade des molécules complexes en molécules plus simples, avec libération d’énergie et formation de déchets

📝 Points essentiels

• Des paramètres régulés par l’organisme sont:
  • la température corporelle
  • la glycémie
  • la composition du sang

💡 Astuce mémo

Contraintes extérieures → régulation interne → stabilité

📖 4. Disciplines de la biologie

🔑 Notions clés & Définitions

• Biologie cellulaire : La biologie cellulaire étudie la cellule, ses composants et organites, leurs fonctions, les interactions moléculaires, les relations avec l’environnement et les transferts d’information entre le noyau et le milieu extracellulaire.
• Biochimie : Étude de la vie au niveau moléculaire, notamment les réactions chimiques qui se produisent dans les cellules
• Anatomie : Étude de la forme et de la structure du corps, de ses parties et de leurs relations
• Physiologie : Étude du fonctionnement du corps et de ses parties ainsi que du maintien de leur stabilité

📖 5. Matière minérale et organique

🔑 Notions clés & Définitions

• Oligoéléments : Éléments minéraux indispensables au bon fonctionnement de l’organisme et représentant une masse inférieure à 1 mg·kg⁻¹

★ À maîtriser

📌 La matière vivante comprend une partie minérale, présente aussi dans le monde inerte, et une partie organique, presque toujours élaborée par les êtres vivants.

• L’eau représente environ 65 % de la masse corporelle et constitue quantitativement le constituant le plus important de l’organisme.

• Les constituants organiques sont:

  • les protéines
  • les acides nucléiques
  • les lipides
  • les glucides

Compléments

• La matière organique du vivant est principalement carbonée et comprend notamment les atomes de carbone, d’hydrogène et d’oxygène.

💡 Astuce mémo

Cendres = minéral ; fraction brûlée = organique

📖 6. Macromolécules et glucides

🔑 Notions clés & Définitions

• Polymère : Grosse molécule formée d’un grand nombre d’unités structurales identiques ou semblables appelées monomères, reliées par des liaisons covalentes

★ À maîtriser

• Les quatre principales classes sont:

  • les glucides
  • les lipides
  • les protéines
  • les acides nucléiques

• Le glycogène est un polymère fortement ramifié de glucose qui constitue une réserve de sucre chez les animaux, principalement dans le foie et les muscles.

• L’amidon est un polymère de glucose constitué d’amylose à chaîne droite et d’amylopectine à chaîne ramifiée, servant de réserve de sucre chez les plantes.

Compléments

• Les macromolécules, sauf les lipides, sont organisées en monomères et en polymères.

• La cellulose est un polymère de glucose situé dans la paroi des cellules végétales, non digestible par les enzymes humaines, qui maintient le volume des selles et empêche la diarrhée.

💡 Astuce mémo

Un polymère est un train dont chaque wagon représente un monomère

📖 7. Acides nucléiques et nucléotides

🔑 Notions clés & Définitions

• Nucléotide : Élément unitaire d’un acide nucléique comprenant une base azotée, un sucre et un groupement phosphate

★ À maîtriser

📌 Un nucléoside est formé d’une base et d’un sucre, tandis qu’un nucléotide est formé d’une base, d’un sucre et d’un phosphate.

• Les deux types d’acides nucléiques sont l’ADN, à désoxyribose, et l’ARN, à ribose.

• Les bases azotées citées sont:

  • l’adénine
  • la guanine
  • la cytosine
  • la thymine
  • l’uracile

• Les nucléotides s’assemblent par une liaison phosphodiester entre le groupe phosphoryle d’un nucléotide et le groupe hydroxyle du sucre d’un autre nucléotide.

Compléments

• Les bases puriques sont l’adénine et la guanine, tandis que les bases pyrimidiques sont la cytosine, l’uracile et la thymine.

• En 1953, Watson et Crick proposent un modèle de la structure de l’ADN à partir notamment des travaux de Rosalind Franklin. — A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid

💡 Astuce mémo

PSB : phosphate, sucre, base

📖 8. Organisation et fonction de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• ADN : Molécule qui contient les informations nécessaires au développement et au fonctionnement d’un organisme, porte l’information génétique et constitue son génome
• Génome : Ensemble du matériel génétique d’un individu ou d’une espèce codé dans son ADN, comprenant des séquences codantes et non codantes

★ À maîtriser

• L’ADN est formé de deux chaînes de polynucléotides antiparallèles, maintenues ensemble par des liaisons hydrogène entre bases complémentaires.

• Dans l’ADN, l’adénine s’apparie toujours avec la thymine par deux ponts hydrogène, tandis que la guanine s’apparie avec la cytosine par trois ponts hydrogène.

📌 La chromatine et le chromosome sont deux états d’une même entité : la chromatine est peu condensée et non visible en interphase, tandis que le chromosome est condensé et visible pendant la division cellulaire.

• Chaque cellule somatique humaine possède 23 paires de chromosomes, soit 46 chromosomes, et l’ensemble de ces chromosomes forme le caryotype.

Compléments

• Dans les cellules eucaryotes, l’ADN se trouve dans le noyau et dans certaines mitochondries et certains chloroplastes, associé à des histones pour former des chromosomes.

💡 Astuce mémo

ADN → chromatine → chromosome → génome

📊 Tableaux de synthèse

ADN et ARN