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Sciencesettechnologies8eL’organisationdelavieetlestechnologies–Lescellules

Faisunerechercheàl’aided’undesmanuelsdesciencessuivants:

• ExplorationsA(pages280à289)• ExplorationsB(pages276à285)

Tuescomposédemillionsdecellules.Toutcequetufais,toutcequetupenses,toutcequeturessensexigequecesmillionsdecellulescollaborentensemble.A.Répondsauxquestionssuivantes:

1. D’aprèstoi,àquoiressembleunecelluledansuncorpshumain?

2. D’aprèstoi,àquoiressembleunecelluledansuneplante?

3. Pourquoiunorganismeunicellulairenepeut-ilpasatteindretataille?Parcequ’elleprendraittropdetempsàexécutersestâchesetpourraitmourirenattendant.

4. Commentas-tugrandijusqu’àtatailleactuelle?Lescellulessesontdiviséesetainsi

multipliées.

5. Commenttoncorpsguérit-iluneblessure?Lescellulesserégénèrentd’ellesmêmesgrâceàlarégénération.Lescellulesmortesouendommagéessontremplacéespardenouvelles.Celles-cicroissentsurlaplaieetréparentlablessure.

6. Commentunecellulefonctionne-t-elle?Chaquecelluledoits’alimenterensubstancesetenénergie,fabriquerdesproduitsetéliminerdesdéchets.

Lacellule:l’unitédebasedelavie

• Lacelluleestlapluspetiteunitévivantequiexiste.Chaqueêtrevivantestconstituéd’uneouplusieurscellules.

• Lescellulessontcomposéesd’organitesquiontchacununrôlespécifiquepourlefonctionnementdelacellule,etparconséquent,del’organisme.

• Laprésencedecellulesestunedescaractéristiquesdumondevivant.

B.Qu’ontencommununebaleineetuneamibevivantdansunétang?

Ladifférenceprimordialeestquel’amibecontientunecellule,tandisquelabaleineencontientplusieurs.

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C.Définis:

Organismeunicellulaire:organismevivantconstituéd’uneseulecellule.Organismepluricellulaire:organismevivantconstituédeplusieurscellules.

D.Est-cequelesêtresvivantsci-dessoussont«unicellulaire»ou«pluricellulaire»?a) Humain:pluricellulaireb) Pissenlit:pluricellulairec) Bactérie:unicellulaire

d) Amibe:unicellulairee) Champignon:pluricellulaire

E.Enutilisantlabanquedemotsci-dessous,complètelesphrasessuivantes:a) Lesscientifiquesontdécouvertunecaractéristiqueessentielledelavie:touslesêtres

vivantssontcomposésdecellules

b) Lacelluleestcommeunepetitevillecomprenantdifférentesparties.Chaquepartiejoueunrôledanslefonctionnementdutout.Lescellulesn’ontpastouteslamêmetaille,lamêmeformenilamêmefonction.

c) Toutefois,mêmesilescellulesdetesyeuxsontdifférentesdescellulesdetapeauoudetesos,ellessontconstituéesdesmêmeséléments,etcesélémentsontlesmêmesrôles.

d) Lescellulesquel’onretrouvedansuneplanteoudanslecorpsd’unanimalfonctionnentunpeucommedesusinesoùlesactivitésnecessentjamais.Chaquecelluledoitexécutercertainestâchespourresterenvie.

e) Entreautre,lacelluledoit:

• Senourrir• Éliminerlesdéchets• Seréparer• Semultiplier• respirer

f) Pourarriveràaccomplirsestâchesouactivités,lacelluleabesoindetravailleursdansson

usine:lesorganites.Cesontdesstructuresinternesdelacellulequiontdesrôlesspécifiquesàjouer.

taillecellulesréparerformeêtresresterenvierespireréliminerlesdéchetsfonctionorganitesrôles

Cesontlesactivitéscellulaires

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F.Àl’aidedesschémasdescellulesci-dessous,trouvel’organitecorrespondantàsonrôle.Compareensuitel’organiteàunepartieducorpshumain.

ORGANITE RÔLE*analogie

Organite:membranecellulairePartieducorps:peau

Elleenveloppeetprotègelecontenudelacellule.Sastructureaideàcontrôlerl’entréeetlasortiedessubstancesdanslacellule.*gardeducorps

Organite:cytoplasmePartieducorps:sang

Substanceatexturegélatineusequioccupeunebonnepartiedelacelluleetdanslaquellebaignentlesautresorganites.Maintientlesorganitesenplace.*support

Organite:noyauPartieducorps:cerveau

Dirigelesactivitésdelacellule.Contientl’informationgénétique.*centredecommande

Organite:vacuolesPartieducorps:vessie,intestins

Espacesenformedeballonquiserventàstockerlesélémentsnutritifsetd’autressubstancesquelacellulen’utilisepasimmédiatement.Contiennentaussilesdéchetsquinesontpasencoreévacués.*entrepôt

Organite:réticulumendoplasmiquePartieducorps:veines

Membranerepliéequiformeunréseaudecanaux.C’estparcescanauxquelessubstancesparviennentauxpartiesdelacelluleouquittentlacellule.Joueunrôleimportantdansletransportcellulaire.*autoroute

Organite:mitochondriePartieducorps:_____________________________

Dégradentlessubstancesnutritivespourfournirdel’énergieàlacellule.*centraleénergétique

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ORGANITESPRÉSENTSDANSLACELLULEVÉGÉTALESEULEMENTOrganite:paroicellulaire

Paroiplusépaisseetplusrigidequelamembranecellulaire.Forméedecellulose.Ellesertdesupportàlacelluleetseformeàl’extérieurdelamembranecellulaire.

Organite:chloroplastes

Structuresoùalieulaphotosynthèse(productiondeglucoseàpartirdel’énergielumineuseetdugazcarbonique).

Commentfonctionnelacellule?Nousavonsbesoindeboire,mangeretrespirer.Cesontdesbesoinsessentiels.Nousnepouvonspasvivretrèslongtempssanssatisfairecesbesoins.Maispourquoi?Onpeutvoircesbesoinsessentielsdupointdevuedenoscellules…Quandtubois,tescellulesutilisentl’eauquetuasbuepourremplirleursfonctions.Autrementdit,tasoifestunsignalquetescellulesenvoientàtoncerveaupourdirequ’ellesontbesoind’eau.Demême,tescellulesutilisentl’airqueturespires(oxygène)etl’énergieprovenantdesalimentsquetumanges(glucose)pouraccomplirleursfonctions.Onnommelesintrantslessubstancesquientrentdanslacelluleetquisontindispensablesàsesactivités.Lacelluleutiliselesnutrimentscommematériauxdeconstruction(pourgrandir)ouderéparation(poursesoigner).Quandlacelluleautilisésesnutriments,elleseretrouveavecdesdéchets,c’est-à-diredessubstancesinutiles.Cessubstancesdoiventsortirdelacellule.Cesontlesextrants.G.Remplisletableausuivant.

Lesanimaux Lesvégétaux

Intrants Extrants Intrants Extrants

1.eau2.nutriments(glucide)3.oxygène

1.eau2.gazcarbonique3.déchetsdesfonctionscellulaires

1.énergiesolaire2.gazcarbonique3.eau

1.oxygène2.énergie

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Larespirationcellulaire(chezlesanimaux)

Lesorganismesvivantsvontpuiserleurénergiedanslanourriturequ’ilsconsomment.L’énergiecontenuedanslanourritureestlibéréeaucoursd’uneréactionchimique.Cephénomèneseproduitdanslesmitochondries.

Laphotosynthèse(chezlesvégétaux)

Lesplantesutilisentlalumièredusoleilcommesourced’énergie,del’eauetdu____________pourfairelaphotosynthèse.Celle-ciestleprocessusquisertàfabriquerdusucre(glucose).Cephénomèneseproduitdansles_______________________________.

Lesprochainespagessefontavecl’aidedumanuelOmnisciences

Lamembranecellulaire

H.Lislapage40dumanuelOmnisciences8etrépondsauxquestionssuivantes.

1. Quesignifiel’expression«membraneperméable»?Unemembranequilaissetouteslessubstanceslatraverser.

2. Quesignifiel’expression«membraneimperméable»?Unemembranequinelaisserienlatraverser.

3. Quesignifiel’expression«perméabilitésélective»?Unemembranequinelaissepasserquecertainessubstances.

4. Imaginequetuesuneouunarchitectecellulaireetqu’ontedemandededessinertrois

typesdecellules.Pourtesschémas,utilisedifférentesformesgéométriques,commeuncarréouuntriangle,afindereprésenterdifférentstypesdemoléculesquipeuventounepeuventpasentrerlibrementdanslacelluleouensortirlibrement.Voicilesspécificationsdonttudoistenircompte.

Cellule1:Elledoitêtreimperméableautypedemoléculesquetuasdessinées.Cellule2:Elledoitêtreperméableautypedemoléculesquetuasdessinées.Cellule3:Elledoitêtresélectivementperméableautypedemoléculesquetuasdessinées. Cellule1 Cellule2 Cellule3

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5. Pourquoi,d’aprèstoi,est-ilimportantpourunecelluledesemontrersélective?Explique.Lacellulenefaitentrerquelessubstancesdontelleabesoinpoursurvivreetlaissesortirlesdéchetsdontellen’apasbesoin.Siellelaisseentrerdessubstancesétrangères,ellepeutdevenirmaladeet,parconséquent,rendrel’organismemalade.

I.Activité:ducolorantalimentairedansl’eauMatériel

• Bécher • Eau • ColorantalimentaireÉtapesàsuivre

1. Placedel’eaudansunbécher.2. Ajoute-yunegouttedecolorantalimentaire.3. Observel’eauetlecolorantalimentairependantquelquesminutes.4. Notetesobservationsdansl’espaceci-dessous.

Observations:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Penses-ybien!

1. Lescellulesontbesoind’oxygènepoursurvivre.Commentlesparticulesd’oxygènefontpourparvenirauxcellules?

2. D’oùvientcetoxygène?

3. Silacelluleabesoind’oxygène,àquelendroitsaconcentrationestlaplusélevée?à

l’intérieurouàl’extérieurdelacellule?Commentlesais-tu?4. Lescellulesproduisentundéchetnommélegazcarbonique.Commentlescellulesvont-

ellesfairepours’endébarrasser?

5. Silacelluleunexcèsgazcarbonique,àquelendroitsaconcentrationestlaplusélevée?Àl’intérieurouàl’extérieurdelacellule?Commentlesais-tu?

L’eauestlasubstancelaplusabondantetantàl’intérieurqu’àl’extérieurdelacellule.Laplupartdescellulesmeurentrapidementlorsqu’ellessontprivéesd’eau.Lesparticulesd’eausonttrèspetites.Ellessontdonccapablesdesedéplacerdepartetd’autredanslacellule.Lesparticulesd’eaucherchentàsedéplacerd’unerégionoùlessubstancesdissoutessontpeunombreusesversunerégionoùellessontplusnombreusesafindelesdiluer.Onappelleosmoselepassagedel’eauàtraversunemembranesemi-perméable.

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J.Activité:expérienceavecducéleriMatériel

• Céleri• Bécherde500ml

• Eau• Sel

Étapesàsuivre

1. Observeunmorceaudecéleri.2. Noteetdessinetesobservationsdansl’espaceci-dessous.

Observations:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Prépareunesolutiondansunbécherde500mlcontenant400mld’eauet50gdeselde

table.Agite-bienjusqu’àcequeleselsoitcomplètementdissout.4. Dansunautrebécher,placeuniquement400mld’eau.5. Parlasuite,plongeunmorceaudecéleridanschacundesdeuxbéchers.6. Prédis,dansl’espaceci-dessous,cequetuobserverasdans2jourspourchacundesdeux

morceauxettented’expliquercequiseproduira.Prédictions:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Commetulesais,lecéleriestconstituédelapluspetiteunitévivantequisoit:lacellule.

7. Après2jours,observelesmorceauxdecéleritrempésdansl’eausalée.8. Noteetdessinetesobservationsdansl’espaceci-dessous.

Observations:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Aprèsces2mêmesjours,observelesmorceauxdecéleritrempésdansl’eaupure.10. Noteetdessinetesobservationsdansl’espaceci-dessous.

Observations:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Conclusion:Commentsenommelephénomènequevousvenezd’observer?Ladiffusion

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b)

c)

d)

e)

a)

K.Lislapage41à43dumanuelOmnisciences8etrépondsauxquestionssuivantes.

1. Quelestleprocessusquipermetàl’eaudepénétrerdansunecelluleoud’ensortir?L’osmose

2. Enquoil’osmoseetladiffusionsont-ellessemblables?Enquoidiffèrent-elles?

Semblable:Ilssedéplacenttouslesdeuxd’unerégionàforteconcentrationversunerégionàfaibleconcentration.Lesdeuxnenécessitentpasd’énergie.Différence : L’osmoseestlepassagedel’eauàtraverslamembranecellulairetandisqueladiffusionestlepassagedestroisdifférentstypesdeparticulesàtraverslamembrane,commelesliquides,lessolidesetlesgaz.

3. Tuouvreslafenêtreettusensleparfumdesfleursquetamèrevientdeplanterdansle

jardin.Expliquepourquoi.Étantdonnéqu’ilyauneforteconcentrationdeparfumdefleurdanslejardin,etqu’ilyaunetrèsfaibleconcentrationdanslamaison,lesparticulessedéplacentdanslamaison.

4. Pourquoilessupermarchésarrosent-ilsleurslégumesfraisavecdel’eau?

Pourquelesparticulesd’eauentrentdansleslégumesparosmose,cequirendleslégumescroquantsparlasuite.

5. Selonquelprocessuslecolorantalimentairesedéplace-t-ildansl’eau?

Parladiffusion,lecolorantsedéplacedanslesendroitsàfaibleconcentrationpourfinalementserépartirpartoutdanslebocal.

6. D’aprèstoi,quesepasserait-ilsituversaisplusd’unegouttedecolorantalimentairedans

l’eau?Pourquoi?L’eauauraitunecouleurplusfoncéeétantdonnéquelaconcentrationestplusforte.

7. Pourquoi,d’aprèstoi,ladiffusionest-elleimportantepourlescellules?Lacellulen’apasbesoindedépenserd’énergiesupplémentairepoursenourrir.

Letransfertactif1. Leschémaci-dessousreprésenteunemembranecellulaireanimale.Écris-lenomdesoitla

partieouduprocessusquicorrespondàchaquelettre.

Différentessubstancesouparticules

Lamembranecellulaire

Laprotéineporteuse

TransportactifDiffusionetosmose

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2. Décrislerôledesprotéinesporteusesdansletransfertdeparticulesversl’intérieuretversl’extérieurd’unecellule.Ceprocessusrequiert-ildel’énergie?Pourquoi?Lesprotéinesporteusescontrôlentlessubstancesquientrentouquisortentdelacellule.Chaqueprotéineattirelesparticulesquiontunesubstanceparticulière.Laprotéineselieàlasubstance,ladéplaceàtraverslamembraneetlalibèredel’autrecôté.Letransportactifnécessitedel’énergieparcequelesprotéinesporteusesdoivents’ouvriretsefermer.

Comparerladiffusion,l’osmoseetletransfertactifàl’aided’undiagrammedeVenn

ExaminelediagrammedeVennci-dessous.Compareladiffusion,l’osmoseetletransfertactifenremplissantlesdifférentessectionsdudiagrammedeVenn.Utiliselesquestionsoùilyadesflèchespourt’aideràremplirlesespacesoùlescerclessechevauchent.

Letransfertactif

Qu’est-cequeladiffusionetl’osmoseontencommun?

Qu’est-cequel’osmoseetletransfertactifontencommun?

Qu’est-cequeladiffusion,l’osmoseetletransfertactifontencommun?

Qu’est-cequeladiffusionetletransfertactifontencommun?

L’osmoseLadiffusion

Particules(solide,liquide

etgaz)

Spontané,aucuneénergienécessaire

Pasdeparticules–seulementdel’eau

Théorieparticulaire

Particulessolidesquientrentetqui

sortent

Surplusd’eaueststockédanslesvacuoles

Besoind’énergieetprotéinesporteuses

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Commentlescellulesobtiennentdel’énergieM.Lislespages48et49dumanuelOmnisciences8etrépondsauxquestionssuivantes.

1. Quelestl’organitequiproduitdel’énergiedansunecellule?Lesmitochondries

2. Commentuneplantes’alimente-t-elle?Elles’alimentepardeshydratesdecarboneproduitsdansleursfeuillesgrâceàlaphotosynthèse.

3. Qu’est-cequelaphotosynthèse?4. C’estleprocessusdesplantespoursenourrir.Ellessenourrissentgrâceauxchloroplastes

quiparticipentauprocessusdephotosynthèse.

5. Commentappelle-t-onleprocessusquilibèredel’énergiedanslacellule?Larespirationcellulaire

6. Écrisl’équationenmotsdécrivantlaréactionchimiquedelarespirationcellulaire.

Hydratesdecarbone+l’oxygènedioxydedecarbone+eau+énergie

7. Écrisl’équationenmotsdécrivantlaphotosynthèse.Dioxydedecarbone+eau+énergiehydratesdecarbone+oxygène

8. Pourquoit’attendrais-tuàvoirplusieursmitochondriesdansunecellulemusculaire?

Lesmusclesontbesoind’énergiecarlesmusclespermettentdesetenirdebout.Parexemple,lecœurestunmuscle.Lecœurabesoindel’énergiepourbattreetenvoyerlesangauxvaisseauxsanguins.

9. Outreleterme«génératrices»,quelsautrestermespourrais-tuutiliserpourdécrireles

mitochondries?Usine,industrie,productrice,etc.

10. Pourquoilacellulea-t-ellebesoind’énergie?(Donnequelquesraisons)

1)Lesmembranescellulairesontbesoind’énergiepourfaireentrerlesélémentsdanslescellulesoupourlesfairesortirdecesdernièrespartransportactifs.2)Lescellulesmusculairesontbesoind’énergiepoursecontracter.

3)Lescellulesnerveusesontbesoind’énergiepourenvoyerdessignaux.4)Lescellulesutilisentdel’énergiepourcroîtreetsereproduire.

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Lesdifférentstypesdedivisioncellulaire

N.Lislespages53et55dumanuelOmnisciences8etrépondsauxquestionssuivantes.

1. Pourquoi,d’aprèstoi,lescellulessedivisent-elles?Ellessedivisentpourpermettreàl’organismemulticellulairedevivre,degrandir,deserégénérer(seguérir),…

2. Qu’est-cequelarégénération?

Processusparlequell’organismeestcapablederépareroumêmeremplacerdespartiesendommagéesoumanquantesgrâceàladivisioncellulaire.

3. Qu’est-cequelamitose?C’estleprocessusdedivisiond’unecellule.Lacellulemèreproduitgénéralementdeuxcellulesfillesidentiquesayantlemêmematérielgénétique(chromosomes)qu’elle.

4. Décrisdequellefaçonl’hydre,cetorganismequivitdanslesétangs(voirp.53),

estcapabledereconstituerdesorganesmanquants.L’hydreestcapabledereconstituerdesorganesmanquantsgrâceàlarégénération.

5. Quellescellulesdetoncorpssontremplacéesauboutdequelquesjoursoudequelquessemaines?Lescellulesdelapeausontremplacéesauboutdequelquesjoursoudequelquessemaines.

6. Quellescellulesdetoncorpsdurentlepluslongtemps?Lescellulesdetoncorpsquidurentlepluslongtempssontlescellulesnerveuses.

7. Combiendetempsdurent-elles?

Ellespeuventdurertouteleurvie.

8. Donnetroisexemplesdelafaçondontlesorganismesutilisentlarégénérationpourreconstituerdespartiesmanquantes.• uneblessurequiguérit;• uncerfquipoussedesnouveauxboispourremplacerceuxquisonttombés;• laqueuedecertainslézardsquirepoussesiunprédateurlaleurarrache;• lehydrequiestcapablederemplacerunorganemanquant;• unhomardquipoussedesnouvellespattes;etc.

9. Commentunfleuristepeut-ilutiliserlacapacitéd’uneplanteàserégénérerpour

augmentersesbénéfices?Unfleuristepeutcouperunefeuilleouunebranched’uneplante,laplanterdansunnouveaupotetlafeuilleoulabranchevadonnerunenouvelleplante.Grâceàcetteméthode,onpeutpousserplusieursplantesàpartird’uneseule.

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LescellulesspécialiséesO.Lislespages60et61dumanuelOmnisciences8etrépondsauxquestionssuivantes.

1. Queveut-ondirepar«cellulesspécialisées»?Différentstypesdecellulesayantdifférentestâchesoufonctionsdansunorganismeplusgrand.

2. Pourquoilescellulesdesorganismesmulticellulairesdoivent-ellessespécialiser?

Danslesorganismesmulticellulaires,lescellulesdoiventsespécialiserpourremplirlesdifférentesfonctionsnécessairesàlasurviedesorganismes.

3. Nomme,décrisetdessinequatrecellulesspécialisées.

Lescellulesnerveuses:Cellulescomposéesdelonguesfibresquileurpermettrontd’envoyerdessignauxd’unepartieducorpsàuneautre.

Lescellulesmusculaires:Cellulessontlonguesetfuseléesafindeleurpermettredes’allongeretdeseraccourcir.

Lesglobulesrouges:Cellulesontuneformededisque.Ellestransportentl’oxygèneetlegazcarboniquedanslesang.

Lescellulesdelapeau:Ellessontfinesetplatesets’entremêlent,cequifaitquelapeausertdebarrièrevisantàgarderl’eau,lesbactéries,etc.horsducorps.

4. Pourquoilescellulesnerveusesont-ellesdelonguesfibres,tandisquelesglobulesrouges

ontlaformed’unmincedisque?Pourrépondreàleurfonction,leneuronetransmetdesmessagestandisqueleglobulerougetransportel’oxygèneauxorganes.