Introduction Flashcards
Professeur ARNOULD
Quelles sont les différents caractéristiques du vivant ?
1) Organisation cellulaire
2) Complexité ordonnée
3) Sensibilité
4) Croissance, développement et reproduction/hérédité
5) Utilisation d’énergie
6) Adaptation évolutive
7) Homéostasie
Quel est l’organisation cellulaire du vivant?
Constitués d’une ou de plusieurs cellules
Quelle est la complexité ordonnée du vivant?
Complexes et hautement ordonnés
Quelle est la sensibilité du vivant ?
Capacité de répondre à des stimuli
Quelle est l’utilisation d’énergie du vivant?
Tous les organismes “absorbent” de l’énergie pour effectuer un “travail”
Quelle est “l’adaptation évolutive” du vivant?
Interaction avec leur environnement et d’autres organismes vivants - développement de capacités d’adaptation (évolution)
Définition de l’homéostasie
Maintien de conditions internes relativement constantes et différentes de l’environnement (physiologie!)
Définition de la biologie
Science qui étudie les organismes vivants et la manière dont ils interagissent entre eux et avec leur environnement
Définition de la biochimie
Chimie de la vie (structure, propriété des molécules, de leur synthèse, et dégradation des interactions,…)
Qu’est-ce qu’on doit comprendre (mettre) dans le terme métabolisme?
- L’énergie
- La manière dont le corps gère le carburant nutritif et le convertit en monnaie énergétique utilisable (ATP)
- Synthèse, modifications, interactions et l’échange des éléments constitutifs dans tous les aspects des fonctions cellulaires
Rôle des métabolites?
Agissent comme des senseurs et/ou des régulateurs des activités et des fonctions cellulaires.
Quelles sont les caractéristiques de la vie?
a) Ordre
b) Reproduction
c) Croissance et développement
d) Utilisation de l’énergie
e) Réaction aux stimulus de l’environnement
f) Homéostasie
g) évolution adaptative
Ordre
Toutes les caractéristiques d’un organisme dérivent de sa structure ordonnée.
ex: fleur de tournesol
Reproduction
Un organisme produit des organismes qui lui ressemblent.
Un être vivant ne peut provenir que d’un autre être vivant, selon une théorie appelée biogenèse.
Croissance et développement
L’information génétique contenue dans l’ADN détermine la croissance et le développement, et contribue à la production d’un organisme caractéristique de son espèce.
Utilisation d’énergie
L’être vivant consomme de l’énergie et la transforme pour accomplir plusieurs fonctions.
Cite un exemple d’utilisations d’énergie
Une chauve-souris s’alimente en butinant le nectar des fleurs d’un cactus.
L’énergie emmagasinée dans les molécules de cette substance permettra à l’animal de voler.
Réactions aux stimulus de l’environnement (exemple)
Un criquet, stimule les cellules ciliées situées à la surface de feuilles modifiées d’une Dionée (Dionae muscipula).
Celle-ci réagi à ce stilmulus environnemental en fermant aussitôt son “piège”.
Homéostasie
Un organisme a des mécanismes de régulation qui maintiennent son milieu interne à l’intérieur de limites tolérables, malgré les fluctuations du milieu externe.
Cet équilibre est appelé homéostasie.
exemple d’homéostasie
Grâce au contrôle du volume sanguin circulant dans ses grandes oreilles, ce lièvre de Californie (Lepus californiens) ajuste ses pertes de chaleur aux conditions extérieures et conserve une température constante.
Evolution adaptative
La vie évolue à la suite des interactions entre les organismes et leur environnement.
L’adaptation des organismes à leur environnement compte parmi les conséquences de l’évolution.
Exemple d’évolution adaptative
Grâce à la blancheur de son plumage hivernal, le Lagopède à queue blanche (Lagopus leucurus) est presque invisible dans la neige.
Caractéristique principale de l’organisation des être vivants?
Hiérarchisée.
Chaque niveau se construit sur le niveau sous-jacent.
Quelles sont les différentes organisations des être vivants?
Atomes
Molécule
Macromolécule
Organite
1) Cellule
2) Tissus
3) Organes
4) Systèmes d’organes
5) Organisme
6) Population
7) Communauté
8) Écosystème
9) Biome
10)Biosphère
Cellule
Unité de base de la vie
ex: neurone
Mono/Uni- Pluricellulaires
Tissus
Ensemble de cellules semblables-Unité fonctionnelle)
Ex: tissu nerveux
Systèmes d’organes
Ex: système nerveux: cerveau, organes sensoriels, moëlle épinière…
Organisme
Ensemble de systèmes d’organes
Population
Groupe d’individus de la même espèce/même espèce géographique
Définition d’espèce
Ensemble des populations de membre interféconds
Communauté
Ensemble de populations de diverses espèces d’un même lieu
Interaction entre organismes vivants et l’environnement
Ecosystème
Communauté et facteurs physico-chimiques des habitats
Ex: montagne - lacs, rivières, sols, prairies,…
Biome
Ensemble d’écosystèmes / espace géographique (climat uniforme - ex: forêt équatoriale)
Biosphère
Tous les milieux avec la vie…
Quelles sont les 3 niveaux dans l’organisation hiérarchisée des êtres vivants ?
Niveau cellulaire
Niveau de l’organisme
Niveau des populations
Que retrouve-t-on dans le niveau cellulaire?
Atomes
Molécule
Macromolécule
Organite
Cellule
Que retrouve-t-on dans le niveau de l’organisme?
Tissu
Organes
Systèmes d’organes
Organisme
Que retrouve-t-on dans le niveau des populations?
Population
Espèces
Communauté
Ecosystèmes
Biosphère
Combien de cellules retrouve-t-on chez un homme de 70kg ?
30 000 milliards de cellules
Combien de bactéries retrouve-t-on chez un homme de 70 kg?
40 000 milliards de bactéries. (> 1000 espèces)
Quel est le rapport entre le nombre de bactéries sur le nombre de cellules?
1,3 (dans ce décompte sont ignorés les virus et autres champignons)
Combien de types cellulaires de globules rouges existe-t-il ?
300 types cellulaires différents (+/- 4,5 x10^6/mm3)
Pour 5L de sang, combien globules rouges retrouve-t-on?
+/- 22,5 x10^12
C’est quoi le principe d’émergence?
De nouvelles propriétés apparaissent à chaque niveau d’organisation
Définition d’émergence
Chaque fois qu’un niveau supérieur d’organisation est atteint, de nouvelles propriétés apparaissent qui n’existaient pas dans les niveaux inférieurs…
Que remarque-t-on dans l’émergence,
Une interaction entre les composants et organisation structurale (arrangement des composants)
-Ex: graphite: organisation cristalline (=diamant)
Caractéristique des protéines d’un point de vue émergence?
Une protéine: + qu’une somme d’atomes
caractéristique des cellules d’un point de vue émergence?
+ qu’un ensemble de molécules
Quel est le dilemme du fait que “les être vivants ont des propriétés qui émergent de l’organisation? “
a) Expliquer/comprendre totalement un niveau d’organisation d’un système complexe: pas possible en analysant les parties
b) Pour comprendre… il faut “simplifier”
Quelle est la solution au 2 dilemme des “êtres vivants ont des propriétés qui émergent l’organisation” ?
Réductionnisme
Définition du réductionnisme
Fragmentation de systèmes complexes en éléments plus simples/ en composantes.
Quel est le problème du réductionnisme?
Une approche efficace mais présentant des limitations puisque le but est de comprendre et d’étudier l’émergence soit l’intégration et les interactions fonctionnelles des différentes parties…
Quelle est la solution aux problèmes rencontrées par le réductionnisme?
La biologie des systèmes avec des modélisations à visées prédictives et à grande échelle… basée sur des réseaux d’interaction… et tenant compte des aspects dynamique.
Définition de la biologie des systèmes.
Cherche à intégrer différents niveaux d’informations pour comprendre comment fonctionnent les systèmes biologiques.
Comment travaille le chercheur en biologie des systèmes?
En étudiant les relations et les interactions entre différentes parties du système biologique (organites, cellules, systèmes physiologiques, réseaux de gènes et de protéines permettant la communication des cellules), le chercheur tente de modéliser, de manière dynamique, le fonctionnement de la totalité du système.
Caractéristique 1 de la biologie?
Science expérimentale en évolution.
Cite l’une des expériences de L.Pasteur
Expérience visant à tester l’hypothèse de la génération spontanée ou de germes préexistants (L.Pasteur)
Quel est le thème unificateur en biologie?
Tous les êtres vivants sont composés de cellules … = théorie cellulaire
Que fait la théorie cellulaire ?
Décrit l’organisation des systèmes vivants.
Qui a créer le mot cellules? Quand ? Comment?
En 1665: Robert Hooke - fine coupe de liège (écorche de chêne)
C’est quoi des Anton van Leeuwenhoeck?
Unicellulaires/microorganismes de l’eau d’un étang
Qui énonça la théorie cellulaire ? Quand?
En 1839: M. Schleiden et T. Schwann
Qu’a fait Rudolph Virchow?
20 ans après: Montre que toute cellule provient d’une autre cellule…
Que permet la division cellulaire?
Reproduction, croissance et réparation…
Qu’est-ce qui délimite la cellule animale?
Une membrane
Qu’est-ce qui délimite la cellule végétale?
une membrane et une paroi cellulosique
Définition de la cellule
Le plus petit niveau capable de faire toutes les activités nécessaires à la vie
Que retrouve-t-on dans une cellule animale ?
Noyau
Centrosome
Appareil de Golgi
Mitochondrie
Paroxysome
Membrane plasmique
Cytosquelette
Ribosome
REL
RER
Que retrouve-t-on dans la cellule végétale?
Noyau
Centrosome (sans centrioles)
Appareil de Golgi
Mitochondrie
Paroxysme
Membrane plasmique
Paroi cellulaire
Paroi de la cellule adjacente
Plasmodesmes
Chloroplaste
Cytosquelette
Vacuole centrale
Tonoplaste
Ribosomes
REL
RER
Que retrouve dans le noya?
Enveloppe nucléaire
Nucléole
Chromatine
Définition du centrosome
Masse finement granulaire à partir de laquelle les microtubules rayonnent; dans la cellule végétale, le centrosome est dépourvu de centrioles.
Définition de la paroi cellulaire
Couche externe qui maintient la forme de la cellule et la protège contre les contraintes mécaniques.
De quoi est composé la paroi cellulaire?
Protéines, polysaccharides, notamment de cellulose.
définition de plasmodesmes
Canaux traversant la paroi cellulaire et reliant le cytoplasme de cellules adjacentes
définition de chloroplaste
Organite de la photosynthèse, qui convertit l’énergie lumineuse en énergie chimique emmagasinée dans des molécules de glucides.
Quels sont les 3 types de cytosquelettes?
Microfilaments
Filaments intermédiaires
Microtubules
Définition de la vacuole centrale
Organite volumineux présent dans les cellules végétales matures.
Sa taille augmente à mesure que la plante croit.
Rôle de la vacuole?
Joue un rôle dans l’emmagasinage et la dégradation des déchets, et elle est responsable de l’hydrolyse des macromolécules.
Définition de tonoplaste ?
Membrane entourant la vacuole centrale
Quelles sont les structures présentes dans la cellule végétale, mais pas dans la cellule animale?
Chloroplaste
Vacuole centrale
Paroi cellulaire
Plasmodesmes
Quels sont les deux grand types de cellules?
Procaryotes et eucaryotes
Quels organismes ne sont pas constitués de cellules eucaryote?
Les bactéries et archéobactéries (procaryote)
caractéristique des cellules eucaryotes?
Présence de nombreux compartiments fonctionnels appelés organites.
Caractéristique de la cellule procaryote?
Propre aux bactéries et archéobactéries.
Beaucoup plus simples et plus petite, elle est dénuée de la plupart des organites contenus dans la cellule eucaryote.
Quelle est la différence la plus frappante entre les deux types de cellules (eucaryote et procaryote) ?
L’absence de noyau dans la cellule procaryote
Caractéristique des procaryote et eucaryote?
“Systèmes ouverts” et dans un état de non-équilibre essentiel à l’auto-organisation.
Quelles échanges se font entre les grâce aux systèmes ouvertes des procaryotes et eucaryotes?
Echange de matière et d’énergie avec l’environnement
Qui s’occupe de l’échange de matière?
La membrane
Rôle du matériel génétique ?
Diriger les activités…
Qu’on en commun la cellule végétale et certains procaryote?
Une paroi rigide à l’extérieur de la membrane plasmique.
Que veut dire pro dans procaryote?
Avant
Que veut dire caryote dans pro- et eucaryote?
Noyau
Que veut dire eu- dans eucaryote?
Vrai
Qu’ont toujours en commun, la cellule pro et eucaryote?
Une membrane qui délimite la cellule et régule les échanges avec l’extérieur
Une information génétique sous forme d’ADN
Qu’est-ce qui explique la continuité de la vie?
La base moléculaire de l’hérédité.
La continuité de la vie d’une génération à l’autre (hérédité) dépend de la transmission fidèle de l’ADN d’une cellule aux cellules filles
Nom complet de l’ADN ?
Acide désoxyribonucléique
Définition de l’ADN
Support matériel des gènes, unités d’information transmises des parents à leur descendance…
Combien de bases organiques comportent les nucléotides ?
4 bases organiques
Quelles sont les bases organiques des nucléotides ?
Adénine
Guanine
Cytosine
Thymine
Combien de nucléotides chez l’humain?
3,5 milliards (sur base d’un séquençage de 2001)
Qu’est-ce qui explique la diversité des organismes vivants?
Origine dans la diversité des séquences
Synonyme de réplication (division cellulaire)
Copier
De quoi est formée l’ADN?
Deux longues chaines d’unités structurales appelées nucléotides
Quelle est la forme de l’ADN?
Forme tridimensionnelle d’une double hélice
C’est quoi le projet génome humain?
Programme entrepris en 1990 dont la mission était d’établir le séquençage complet de l’ADN du génome humain.
+ génome colibacille ou le drosophile
Quand est-ce que le projet génome humain fut achevé?
14 avril 2003
Pour quelle année les scientifiques pensent être capables de concevoir le premier génome humain?
2026
Qui pilota le projet génome humain?
National Institutes of Health et son premier directeur James Watson
Qui est James Watson ?
Codécouvreur de la structure de la double-hélice d’ADN
Comment nait la diversité de la vie (biodiversité)?
Changements évolutifs
Quels sont les 3 noms qu’on peut donner à la classification par degré de ressemblance?
Taxinomie
Taxonomie
Systématique
Définition de la taxinomie
science de la classification des organismes vivants, visant à les regrouper en catégories hiérarchiques basées sur leurs similitudes morphologiques, génétiques et évolutives.
Définition de la taxonomie
science de la classification des organismes vivants selon des critères spécifiques, tels que leurs caractéristiques morphologiques, génétiques et évolutives, afin de les regrouper en catégories hiérarchiques.
Définition de systématique
discipline biologique qui étudie la diversité des organismes vivants et les organise dans des classifications, en se basant sur leurs relations évolutives, leurs caractéristiques morphologiques et génétiques.
Quels sont les 3 domaines de la classification?
Bactéries, archéobactéries, eucaryotes
Qui sont les protistes ?
Organisme unicellulaires eucaryotes et algues multicellulaires (pas les levures)
Définition de protistes
Les protistes sont un groupe diversifié d’organismes eucaryotes unicellulaires ou multicellulaires, généralement microscopiques, qui ne rentrent ni dans la catégorie des plantes, ni des animaux, ni des champignons.
Caractéristique des Pinson des îles Galapagos?
Caractères d’espèces semblables variables en fonction de la géographie
Comment se déroule la sélection naturelle?
1) Variation des caractères héréditaires dans une population
2) Elimination des individus possédant certains traits
3) Reproduction des survivants
4) Augmentation de la fréquence du trait qui favorise la survie et la reproduction
Qu’a dit Charles Darwin en1859 ?
“De l’origine des espèces au moyens de la sélection naturelle ou la conservation des espèces dans une lutte pour la survie…”
C’est quoi des espèces contemporaines?
Succession d’ancêtres ayant subi des transformations au fil des générations… il faut du temps.
Définition de la sélection naturelle
Mécanisme de l’évolution responsable de la diversité sur terre
Qu’est-ce qui explique l’unité des êtres vivants?
La conservation au cours de l’évolution
A quoi servent les cils de la paramécie?
La propulse dans l’eau des étangs
A quoi servent les cils de trachée?
Les cellules qui constituent la face interne de la trachée sont dotées de cils étrangères en propulsant vers la gorge la pellicule de mucus dans lequel elles sont emprisonnées.
Caractéristique de l’architecture des cils eucaryotes?
Des organismes eucaryotes aussi différents qu’une paramécie (organisme unicellulaire) et un animal possèdent des cils soient des appendices locomoteurs émergeant de cellules
La comparaison de coupes transversales de cils de divers eucaryotes révèle une organisation structurale commune
Qu’est-ce que ça signifie que les cils de la paramécie et d’un animal ont des structure communes ?
Cela atteste que la paramécie et l’humain sont jusqu’à un certain point apparentés, malgré la multitude de leurs différences.
Ou remarque-t-on des similitudes fondamentales?
Niveaux inférieurs en particuliers biochimiques, génétiques
Quelle idée nous apportent les similitudes fondamentales?
Supportent l’idée que toute vie a une source/origine unique: un organismes unicellulaire unique ayant vécu il y a 3,5 milliards d’années
Définition de paramécie
La paramécie,Paramecium, est unprotozoaire cilié(portant descilsvibratiles) qui vit eneau douce, dans les mares et les étangs.
Combien de cellules possède la paramécie et à quel groupe appartient-elle ?
Ce protiste ne compte qu’une cellule et appartient au groupe deseucaryotes(cellule avec un vrai noyau).
Combien mesure la paramécie ?
La paramécie mesure entre 50 et 300 µm de long
Que fait la paramécie avec ses cils?
Elle utilise ses cils pour se déplacer et se nourrir.
Quelle est la paramécie la plus étudiée en biologie ?
Une des paramécies les plus étudiées en biologie estParamecium caudatum,organisme modèlepour les ciliés.
De quoi sont formées les cils des cellules eucaryotes ?
Microtubules
Quels sont les composants d’un axonème ?
Section d’unaxonème«9 + 2»
1-A. et 1-B. dimère detubuline.
2. paire centrale demicrotubules.
3. Bras dedynéine.
4.Rayon.
5.Nexine.
6.Membrane plasmique.
Quel est le lien entre la structure et la fonction?
La STRUCTURE sous-tend la FONCTION : à tous les niveaux d’organisation…
Qu’est-ce qu’on peut faire quand on connait la fonction d’une structure donnée ?
La géométrie moléculaire (ou structure) explique la fonction moléculaire…
En connaissant la fonction d’une structure donnée…on peut inférer la fonction de structures similaires dans d’autres espèces…
Exemple de mimétisme moléculaire
La morphine la perception de la douleur et l’état affectif en imitant les endorphines naturelles du SNC.
Où se fixent les molécules d’endorphines au niveau du cerveau ?
Les molécules d’endorphines se fixent sur les récepteurs aux opiacés Mu (μ) au niveau du cerveau.
Où se fixent les molécules d’endorphine au niveau de la moelle épinière ?
Les récepteurs Kappa (κ) et Delta (δ) au niveau de la moelle épinière.
Quelle est l’action des molécules d’endorphines?
Inhibe les récepteurs qui ne sont plus réceptifs aux informations des nerfs.
Comment est traduite l’inhibition par les molécules d’endorphine au niveau de la moelle épinière ?
Cette inhibition est traduite comme une information nerveuse pour le récepteur.
Que provoque la morphine au niveau des récepteurs kappa et delta ?
Sur les récepteurs Kappa et Delta, la morphine provoque principalement une analgésie spinale.
Elle agit à la fois en réduisant le phénomène de libération des neurotransmetteurs et en induisant une hyperpolarisation neuronale, éloignant le neurone des conditions d’apparition du potentiel d’action.
Dans ces conditions, elle conduit à un blocage presque total du signal douloureux.
Que provoque la morphine au niveau du cerveau ?
La morphine provoque sur le récepteur Mu une analgésie essentiellement supraspinale (sur le cerveau).
La fixation des molécules de morphine sur les récepteurs Mu a également une action favorisantla libération de dopamine dans l’organisme, induisant une sensation de plaisir ou d’euphorie.
Bienfaits de la morphine
Ces effets analgésiques associés à l’effet euphorisant sont intéressants dans le traitement de la douleur d’un patient.
On utilise également la morphine pour ses attributs lors d’une anesthésie, dans le but de libérer le patient de sa douleur (avec en plus un effet sédatif provoqué par la morphine).
