Révision Examen Finale Biologie Cellulaire PDF

Partie 1 20 choix multiples qui portent sur les chapitres suivants : ​ La biologie cellulaire (incluant l'activité de lab 1.1) ​ La génétique héréditaire: les différents types de transmission des allèles ​ Le cycle cellulaire ​ La méiose ​ Le réseau alimentaire...

Partie 1 20 choix multiples qui portent sur les chapitres suivants : ​ La biologie cellulaire (incluant l'activité de lab 1.1) ​ La génétique héréditaire: les différents types de transmission des allèles ​ Le cycle cellulaire ​ La méiose ​ Le réseau alimentaire ​ L' évolution (A4.1) ​ Le système digestif et ​ le système respiratoire Quatre questions de vocabulaire où il faut trouver l'intrus parmi plusieurs mots. Chapitre 1.1 - Biologie cellulaire Thérorie scientifique : Une façon d'interpréter le monde naturel. Les théories nous permettent de faire des prédictions. Théorie cellulaire : -​ Theodor Schwann (1810-1882), biologiste allemand, est à l'origine de la théorie cellulaire selon laquelle tous les êtres vivants sont formés à partir d'une ou plusieurs cellules. -​ Théorie cellulaire contient 4 postulats(règle): 1.​ Tous les organismes vivants sont composés d’une ou de plusieurs cellules 2.​ La cellule est l’unité de base de la structure et du fonctionnement de tous les organismes vivants. 3.​ Toutes les cellules viennent de cellules qui ont déjà existé 4.​ L’activité d’un organisme dépend de l’activité de toutes ses cellules indépendantes. -​ The wacky history of cell theory - Lauren Royal-Woods Exceptions à la théorie cellulaire : -​ Bien que la plupart des organismes se conforment à la théorie cellulaire, il existe des exceptions. Parfois, on trouve des exceptions à une tendance générale. On les appelle des divergences. Les scientifiques doivent juger si les divergences sont courantes ou suffisamment graves pour rendre les prédictions trop peu fiables pour être utiles. La théorie est alors rejetée. -​ Robert Hooke a été le premier à utiliser le mot "cellule" pour désigner les structures des organismes vivants. Il l'a fait en 1665 après avoir examiné du liège et d'autres parties de plantes. -​ Depuis l'époque de Hooke, les biologistes ont étudié les tissus d'une grande variété d'organismes vivants.  -​ Cependant, certaines anomalies ont été découvertes - des organismes ou des parties d'organismes qui ne sont pas constitués de cellules typiques. D'autres anomalies pourraient être découvertes, mais il est extrêmement improbable que la théorie cellulaire soit un jour rejetée, car de nombreux tissus sont effectivement constitués de cellules Taille des éléments biologiques (rappel : unité du SI = système internationale d’unités) : -​ Rappelle-toi que : -​ Une molécule = 1nm -​ L’épaisseur des membranes cellulaires = 10nm -​ Les virus = 100 nm -​ Les bactéries = 1μm -​ Les organites = au maximum 10μm -​ La plupart des cellules = au maximum 100μm Les organismes unicellulaires -​ Les organismes vivants doivent effectuer certaines fonctions vitales pour assurer leur survie. -​ Nutrition : Obtenir des nutriments pour combler ses besoins en énergie et pour permettre sa croissance. -​ Métabolisme : Transformer l’énergie des aliments et/ou du soleil et l’utiliser, ainsi que toute autre réaction chimique nécessaire à la survie ​ ​ (ex. la respiration) -​ Croissance : Bâtir et réparer les tissus. -​ Répondre selon les besoins : Percevoir les changements de l’environnement et s’y adapter -​ Excrétion : Éliminer les déchets -​ Reproduction : Créer de nouvelles cellules et individus afin d’assurer la survie de l’espèce. -​ Homéostasie : Maintenir l’intérieur du corps à un état stable (humidité, température, pH, pression...). Ce diagramme démontre que le corps stabilisent les éléments alors ex; si tu bois trop d’eau, l’eau extra va aller à la vessie. = homéostasie -​ Acronyme: MR. RENCH ➔​ 2 exemples du BI: Paramécie (bactéries) Chlamydomonas (algues) M Le cytoplasme d'une paramécie Les réactions métaboliques ont lieu dans produit des enzymes responsables le cytoplasme et sont réalisées par des des réactions chimiques. enzymes. R Le noyau se divise en deux lors de la peut se reproduire à la fois par mitose (reproduction asexuée) et de reproduction sexuée et asexuée (fission la méiose (reproduction sexuée). binaire). (fission binaire). R Les cils permettent à la paramécie Ils détectent les changements de lumière de se déplacer et d'inverser sa à travers leur tache oculaire et se direction lorsqu'elle heurte quelque déplacent vers la région la plus lumineuse chose. pour une photosynthèse efficace. E La membrane plasmique excrète les La membrane plasmique excrète les déchets hors de la cellule. déchets hors de la cellule. N Obtient ses nutriments via Utilise photosynthèse pour produire sa endocytose. nourriture. C Augmentent leur taille Consomme des molécules organiques et continuellement. minéraux pour grandir en taille.  H La vacuole contractile maintient les Il recueille l'eau dans les vacuoles limites internes constantes. contractiles et l'expulse à travers la membrane. Cette osmorégulation aide l’organisme à maintenir l’équilibre hydrique. Fission binaire = divise en 2 -​ Les cellules sont donc capables de faire toutes ces fonctions vitales et ont l’équipement nécessaire pour remplir ces fonctions. -​ Les structures de la cellule qui remplissent les rôles nécessaires à la cellule sont appelées «organites». Le rapport = surface : volume -​ Dans le cytoplasme, il y a un nombre important de réactions chimiques qui se produit. Le nombre de réactions chimiques est proportionnel au volume de la cellule. -​ Pour que le métabolisme se poursuive, les substances utilisées dans les réactions doivent être absorbées par la cellule et les déchets doivent être éliminés. Les substances entrent et sortent des cellules par la membrane plasmique située à la surface de la cellule. La vitesse à laquelle les substances traversent cette membrane dépend de sa surface -​ Rapport trop faible : Si les substances se produisent plus rapidement qu’il peuvent être élimé =>les substances ne pourrons pas entrer dans la cellule aussi vite qu'elles sont nécessaires et les déchets s'accumuleront. -​ Pour une forme donnée, si on double le volume, on double les besoins, mais la surface n'augmente que d'environ 1,5 fois. -​ Rapport trop faible: Si le métabolisme produit de la chaleur plus rapidement qu'elle n'est perdue à la surface de la cellule => les cellules risquent de surchauffer. -​ Rapport surface : volume relativement élevé = pour maintenir se rapport il est important d'avoir une forme très découpée (plusieur cellules), ou du moins une forme très différente de celle d'une sphère. -​ Sphère est la forme géométrique qui a le plus faible rapport surface : volume. Seuls les plus petits protozoaires et les plus petites cellules des animaux multicellulaires ont une forme sphérique. -​ Surface Area to Volume Ratio Explained  -​ -​ -​ Si le rapport de surface:volume est plus grand (ex: 6:1), cela veut dire que les neutriments peuvent aller plus facilement au noyau. Comparer à rapport surface:volume faible (ex: 3:1), la surface est trop grande pour que les nutriments puisse rapidement aller au noyau de la cellules. C’est pour cette raison que l’humain à plusieurs cellules, car si on était composé d’une seule cellule on serait mort, vu que ça prendrai trop de temps au nutriments d’aller au noyau de la cellules. Les organismes multicellulaires / pluricellulaires -​ Propriété : Un organisme multicellulaire peut accomplir plus que la somme de ce que chacune de ses cellules peut accomplir. -​ Exemple : Un neurone du cerveau humain est incapable de pensées, mais la communication et la coopération de l’ensemble des neurones produisent la pensée. -​ Certains organismes unicellulaires vivent ensemble en colonies -​ Exemple : Volvox aureus (type d’algue), chaque colonie est constituée d'une boule faite d'un gel protéique, avec 500 cellules identiques ou plus attachées à sa surface. -​ La photo montre deux colonies de Volvox, avec des colonies filles qui se forment à l'intérieur. Bien que les cellules coopèrent, elles ne sont pas fusionnées pour former une seule masse cellulaire et ne constituent donc pas un seul organisme. La différenciation cellulaire chez les organismes pluricellulaires -​ Les cellules d’un organisme multicellulaire se différencient, c'est-à-dire qu’elles se spécialisent pour effectuer des fonctions bien précises. Dans les organismes multicellulaires, différentes cellules accomplissent différentes fonctions. -​ Exemple : -​ la fonction d'un globule rouge est de transporter l'oxygène -​ la fonction d'une cellule en bâtonnet dans la rétine de l'œil est d'absorber la lumière, puis de transmettre des impulsions au cerveau. -​ En se spécialisant, les cellules d'un tissu peuvent remplir leur rôle plus efficacement que si elles avaient plusieurs rôles différents. -​ Le développement des cellules de différentes manières pour remplir des fonctions spécifiques est appelé différenciation Expression du gène et différenciation cellulaire -​ La différenciation implique l'expression de certains gènes et pas d'autres dans le génome d'une cellule. -​ Exemple: les cellules des bâtonnets de la rétine de l'œil produisent un pigment qui absorbe la lumière. -​ Lorsqu'un gène est utilisé dans une cellule, on dit qu'il est exprimé. -​ Un exemple extrême de différenciation concerne une grande famille de gènes chez l'homme qui porte les informations nécessaires à la fabrication de récepteurs d'odeurs. -​ Ces gènes ne sont exprimés que dans les cellules de la peau à l'intérieur du nez, appelées cellules réceptrices olfactives. -​ Chacune de ces cellules n'exprime qu'un seul de ces gènes et fabrique donc un seul type de récepteur pour détecter un seul type d'odeur. -​ C'est ainsi que nous pouvons distinguer un grand nombre d'odeurs différentes. -​ Richard Axel et Linda Buck ont reçu le prix Nobel en 2004 pour leurs travaux sur ce système. Les cellules souches -​ Les cellules souches sont des cellules immatures qui peuvent se transformer en n'importe quelles cellules sanguines : -​ exemple : -​ globules rouges - qui transportent l'oxygène.  -​ globules blancs - qui combattent les infections. -​ plaquettes - qui contribuent à limiter le saignement. -​ La capacité des cellules souches à se diviser et à se différencier selon différentes voies est nécessaire au développement embryonnaire. -​ Les cellules souches peuvent se diviser encore et encore pour produire des quantités généreuses de nouvelles cellules. Elles sont donc utiles pour la croissance des tissus ou le remplacement de cellules perdues ou endommagées. -​ Les cellules souches ne sont pas entièrement différenciées. Elles peuvent se différencier de différentes manières, pour produire différents types de cellules. -​ Les cellules souches embryonnaires sont donc potentiellement très utiles. -​ Elles pourraient être utilisées pour produire des tissus régénérés, comme de la peau pour les personnes ayant subi des brûlures. -​ Elles pourraient fournir un moyen de guérir des maladies, comme le diabète de type 1, où un type particulier de cellule a été perdu ou fonctionne mal. -​ Ces types d'utilisation sont dits thérapeutiques, car elles permettent de traiter des maladies ou d'autres problèmes de santé. -​ Il existe également des utilisations non thérapeutiques des cellules souches embryonnaires. -​ Une possibilité est de les utiliser pour produire de grandes quantités de fibres musculaires striées, ou viande, pour la consommation humaine. -​ Les hamburgers du futur pourraient donc être produits à partir de cellules souches, sans qu'il soit nécessaire d'élever et d'abattre des bovins. -​ Un petit nombre de cellules restent cependant des cellules souches, et elles sont toujours présentes dans le corps adulte. -​ Elles sont présentes dans de nombreux tissus humains, notamment la moelle osseuse, la peau et le foie. -​ Les cellules souches embryonnaires proviennent des embryons, des fœtus et certaines peuvent provenir du sang du cordon ombilical après la naissance. -​ Elles confèrent à certains tissus humains des pouvoirs considérables de régénération et de réparation. Dans d'autres tissus, les cellules souches ne permettent qu'une réparation limitée -cerveau, rein et cœur, par exemple.  Cycle cellulaire (D2.1) - Mitose Manuel page 164-165 Étape de la mitose 1.​ Prophase 2.​ Anaphase 3.​ Métaphase 4.​ Telophase ★​ Interphase ○​ G1 : Croissance de la cellule et augmentation du nombre d’organites ○​ S : Réplication des chromosomes avec des copies restant attachée les unes aux autres ○​ G2 : Poursuite de la croissance et de l’augmentation du nombre d’organiste. L’ADN se condense pour former des chromosomes visibles. Les microtubules commencent à se former. ★​ Prophase ○​ La chromatine de la cellule se condense en chromosomes, qui contient l’ADN. ○​ Puisque l'ADN a été copié au cours de l'interphase, chaque chromosome dans la prophase existe en deux copies. ○​ Comme le montre figure 4.5, les deux bras des chromosomes sont des chromatides soeurs. ○​ Les chromosomes sont attachés au centre, qu'on nomme le centromère. ○​ La membrane nucléaire se décompose, et le nucléole disparaît. ○​ Une paire d'organites cylindriques, appelé centrosome, se sépare et migre vers les pôles opposés de la cellule. ○​ À mesure que les centrosomes se séparent, un réseau de fibres appelé fibreuse se forme entre eux. ★​ Métaphase ○​ Au cours de la métaphase, les fibres du fuseau conduisent les chromosomes vers le centre de la cellule. ○​ Les fibres fusoriales de pôles opposés se fixent au centromère de chaque chromosome de manière à ce que chacune des chromatides sœurs soit tournée vers un pôles opposé. ○​ (Chaque paire de chromatides soeurs est considérée comme un chromosome tant que les chromatides sont rattachées au centromère.) ★​ Anaphase ○​ Durant l’anaphase, chaque centromère se divise, et les chromatides soeurs se séparent. ○​ Les fibres fusoriales qui relient les centromères aux pôles de la cellules raccourcissent et tirent les chromatides soeurs vers les pôles opposés.  ○​ Simultanément, d’autres microtubules s’allongent et forcent les pôles à s’éloigner l’un de l’autre. ○​ À la fin de l’anaphase, un ensemble diploïde complet de chromosomes à été réuni à chaque pôle de la cellule allongée. ★​ Télophase ○​ La télophase débute lorsque les chromatides ont atteint les pôles opposés de la cellule. ○​ Les chromatides commencent à se dérouler en longs brins de chromatine moins visibles. : Chromatide transforms back into chromatine ○​ Les fibres fusoriales se décomposent ○​ Une membrane nucléaire se forme autour de chaque nouvel ensemble de chromosomes, ○​ Un nucléole se forme dans chaque nouveau noyau.  Méiose : p.172-173 ★​ Méiose : ○​ La méiose est le processus qui génère les gamètes avec un nombre haploïde de chromosomes. ○​ La méiose à deux fonctions principales : ​ La réduction génétique : la méiose est une forme de division cellulaire qui génère des cellules filles ayant la moitié du nombre de chromosomes de la cellules mère. ​ La recombinaison génétique : les produits de la méiose ont diverses combinaisons d’allèles. La recombinaison génétique engendre une descendance génétiquement différentes des parents et des frères et sœurs. Cela augmente de façon importante la variation génétique dans une population. ★​ L’interphase ○​ Les cellules qui se diviseront par méiose devront passer par la phase de croissance et de synthèse de l'interphase avant de se diviser. ○​ Cela comprend la réplication des chromosomes qui est constitué d’une paire de chromatides soeurs identiques attachées au centromère. ★​ Les phases de la méiose ○​ Comme la mitose, la méiose comprend une séquence précise d’événements que l’ont peut grouper en quatre phases distinctes : le prophase, la métaphase, l'anaphase et la télophase. ○​ Toutefois, la méiose comprend deux cycles complets des quatres phases, nommés méiose I et méiose II. Méiose I - PMAT ★​ Prophase I ○​ Dans la prophase I, chaque paire de chromosomes homologues (chromosome homologues fait par la méiose) se place côte à côte. ​ Les chromosomes homologues sont des chromosomes qui ont la même forme, la même taille et le même contenu génétique. ○​ Cet alignement de chromosomes homologues est la synapse. ○​ Durant la synapse, les chromosomes homologues sont placé sur la longueur très près les uns des autres. ○​ Quand ils sont alignés, il peut y avoir des échanges d’information génétique qui est un mécanisme important qui génère une diversité génétique. ○​ Alors que la prophase I se poursuit, les centrosomes migrent vers les pôles de la cellule et les fibres fusoriales se forment. ○​ L’enjabement peut se produire ​ l’enjambement de segment de chromosome entre une paire de chromosome homologues ​ Lors de la prophase I les chromatides non soeurs des chromosomes homologues peuvent échanger des segments de chromosomes. ​ Après l’enjambement, les chromosomes individuels contiennent certains gènes d’origine maternelle et d’autres paternelle. Cela augmente considérablement la diversité génétique des gamètes produits. ★​ Métaphase I ○​ Durant la métaphase I, les paires de chromosomes homologues s’alignent le long de l’équateur de la cellule. ○​ Les fibres fusoriales s’attachent aux centromères de chaque chromosome homologue. ★​ Anaphase I ○​ Durant l’anaphase I, les chromosomes homologues se séparent et migrent vers les pôles opposé de la cellules. ○​ Puisque les chromatides soeurs sont toujours attachées, les centromères ne se divisent pas comme ils le font pendant la mitose. ○​ Par conséquent, un chromosome simple (constitué de deux chromatides soeurs) chaque paire de chromosome homologues migre vers chaque pole de la cellule. ○​ Le nombre de chromosomes passe de 2n (diploïde) à n (haploïde). ★​ Télophase I ○​ Durant la télophase I, les chromosomes homologues commencent à se dérouler. ○​ Fibres fusoriales disparaissent. ○​ La cytocinèse commence. ​ La cytocinèse est l'étape finale de la division cellulaire dans laquelle la cellule mère est physiquement divisée en deux cellules filles indépendantes : ​ Une membrane nucléaire se forme autour de chaque groupe de chromosomes homologues et deux cellules se forment. ​ Chacune de ces nouvelles cellules est haploïde. ★​ Méiose II ○​ Les phases de la méiose II ressemblent à celles de la mitose. ○​ La différence est que les cellule qui se divise durant la méiose II est haploïde au lieu d’être diploïde. ○​ Un nombre haploïde de chromosomes s’alignent à l’équateur durant la métaphase II. ○​ Durant l’anaphase II, les fibres fusoriales séparent les chromatides soeurs au centromère. ○​ Les chromosomes migrent vers les pôles opposés de la cellule.  ○​ Les chromosomes atteignent les pôles durant la télophase II, puis la membrane nucléaire et le noyau se reforment. ○​ À la fin de la méiose II, la cytocinèse a lieu, ce qui produit 4 cellules haploïdes, chacune avec un nombre n de chromosomes. L’évolution (A4.1) ★​ A4.1.1 L’évolution en tant que changement dans les caractères héréditaires ○​ Il existe des preuves solides de l'évolution des caractéristiques des populations au fil du temps. Les biologistes appellent ce processus l'évolution. ○​ C'est ainsi que la diversité de la vie s'est développée et se trouve au cœur de la compréhension scientifique du monde naturel. ○​ L'évolution ne concerne que les caractéristiques héréditaires, c'est-à-dire les traits que les descendants héritent de leurs parents. ○​ Le mécanisme de l'évolution est maintenant bien compris -il s'agit de la sélection naturelle (expliquée dans le sujet D4.1). ○​ L'évolution par sélection naturelle est également appelée darwinisme.  ○​ Il existe également des preuves solides de l'évolution des caractéristiques des organismes individuels au cours de leur vie. ○​ Par exemple, les arbres peuvent développer une forme très asymétrique s'ils poussent dans une position exposée au vent ○​ Autres exemples d’évolution des caractéristiques des organismes individuels ​ les oiseaux sont influencés par le chant de leurs parents lorsqu'ils développent leur chant ​ les joueurs de tennis humains développent des muscles et des os plus forts dans le bras qu'ils utilisent pour tenir la raquette ​ les enfants apprennent les langues parlées par leurs parents. ○​ On parle de caractéristiques acquises dans les cas que nous venons de voir précédemment. ○​ Avant que Charles Darwin ne publie « L'origine des espèces »en 1859, la principale théorie de l'évolution était fondée sur l'hérédité des caractères acquis. ○​ Le principal défenseur de cette théorie était Jean-Baptiste Lamarck, d'où le nom de lamarckisme. ○​ Il est évident que les graines d'un arbre poussant de manière asymétrique ne donneront pas de descendants asymétriques s'ils ne sont pas exposés au même environnement que le parent. ○​ De même, les enfants d'un joueur de tennis ne développeront pas des os plus solides dans un bras que dans l'autre. ○​ Aucun mécanisme n'a été découvert qui permette à l'environnement de provoquer des changements adaptatifs spécifiques dans la séquence de base des gènes ou de créer de nouveaux gènes. ○​ Par conséquent, les caractéristiques acquises ne sont pas héritées et ne conduisent pas à l'évolution. Le lamarckisme a été falsifié à maintes reprises, malgré les tentatives répétées de relance de la théorie. ★​ A4.1.2 Les preuves de l’évolution provenant de la génétique ○​ Si l'évolution est un changement dans les caractéristiques héréditaires d'une population, on peut s'attendre à voir des changements dans les gènes chaque fois qu'une évolution se produit. ○​ Ces changements se produiront dans la séquence de base de l'ADN ou de l'ARN et dans les séquences d'acides aminés des protéines fabriquées à partir de ces séquences de base.  ○​ Prenons l'exemple de l'évolution du coronavirus qui a provoqué une pandémie à partir de 2020 (COVID-19). De nombreuses modifications de la séquence de base se sont produites dans les gènes de ce coronavirus, affectant les caractéristiques virales. ○​ Certaines nouvelles variantes ont mieux réussi que les précédentes à se propager dans la population humaine - le virus a donc évolué. ○​ La preuve de l'évolution est également apportée par la comparaison des séquences de base d'un même gène chez différentes espèces. Une relation claire est observée : plus deux espèces sont étroitement liées, par leur morphologie et d'autres caractéristiques, moins il y a de différences dans les séquences de base. ○​ Cette tendance est difficile à expliquer sans évolution. ○​ Elle est expliquée de manière convaincante par la théorie selon laquelle les espèces se développent au fil du temps, divergeant progressivement d'un ancêtre commun à la suite de différences dans la sélection naturelle. ○​ Les familles de gènes que l'on retrouve dans divers groupes d'organismes constituent également une preuve de l'évolution. ○​ Par exemple, la famille de gènes Hox est très répandue dans les génomes animaux. Les gènes de cette famille contribuent à déterminer le plan du corps au cours du développement. ○​ Les similitudes entre les gènes Hox ne peuvent raisonnablement s'expliquer que par une ascendance commune, avec des duplications pour donner plusieurs copies du gène et des modifications progressives pour donner des fonctions différentes dans différentes lignées(= descendance). ○​ Les gènes Hox sont présents chez les cnidaires (anémone de mer) et chez tous les animaux ayant un axe tête-queue clair, y compris les annélides (verre de terre), les arthropodes (araignée) et les vertébrés ; ces espèces forment un clade connu sous le nom de bilatériens. ★​ A4.1.3 Les preuves de l’évolution provenant de l’élevage sélectif ○​ Depuis des milliers d'années, l'homme élève des animaux de manière sélective à des fins diverses, notamment ​ la production de viande et de lait ; par exemple, les moutons ​ le transport ; par exemple, les chevaux ​ les animaux de compagnie ; par exemple, les chats. ○​ Si l'on compare les races modernes de bétail aux espèces sauvages auxquelles elles ressemblent le plus, les différences sont souvent énormes. ○​ Il existe également de nombreuses variations entre les différentes races d'animaux domestiques, comme le montre la diversité des races de chiens. ○​ L’élevage sélectif (manuel p.309) ​ L’Humain élève des espèces animales et végétales de façon sélective depuis des milliers d’années. Si un animal possède une caractéristique qui est considérée comme utile ou valable, alors cet animal est sélectionné pour la reproduction, avec l’espoir que cette caractéristique sera présente à la prochaine génération et à une fréquence plus élevée qu’auparavant. Dans les générations suivantes, il peut même alors être possible de sélectionner une caractéristique encore plus avantageuse. (sélection positive) ​ La reproduction sélective peut aussi travailler dans le sens inverse, c’est-à-dire que des éleveurs abattent de façon sélective les membres les plus faibles de la population ou ceux possédant des caractéristiques indésirables. (sélection négative) ​ La variété d’espèces domestiquées et leur différence avec l’espèce «sauvage» sont un autre exemple de preuve de l’évolution. ​ Des schémas similaires sont observés chez les plantes cultivées.  ​ L'homme a sélectionné toute une série d'espèces végétales à des fins diverses, notamment ​ la nourriture pour l'homme, par exemple le blé ​ les fibres, par exemple le coton ​ les fleurs coupées, par exemple les roses. ​ Comme pour le bétail, les plantes cultivées ressemblent à des espèces de plantes sauvages, mais sont très différentes. ​ En outre, il existe de nombreuses variétés différentes de certaines espèces de plantes cultivées. ​ L’élévage sélectif comme preuve de l’évolution ​ Il est évident que les animaux domestiqués et les plantes cultivées n'ont pas toujours existé sous leur forme actuelle. ​ La seule explication crédible est que les changements ont été obtenus simplement en sélectionnant et en élevant de manière répétée les individus les plus adaptés aux utilisations humaines. ​ Ce processus est appelé sélection artificielle. ​ Les changements considérables qui se sont produits chez les animaux domestiqués et les plantes cultivées sur des périodes relativement courtes montrent que la sélection artificielle peut provoquer une évolution rapide. ​ Si la sélection artificielle est parvenue à ce résultat au cours des quelque 12 000 années pendant lesquelles l'homme a cultivé des plantes et élevé du bétail, il semble raisonnable de supposer que la sélection naturelle a pu provoquer des changements évolutifs majeurs au cours des milliards d'années de vie sur Terre. Sélection naturelle Sélection artificielle Les indivudus avec les traits les plus L’humain choisi les espece avec les avantageux à la survie, leur reproduction est charactéristique les plus «utile» pour leurs favorisé. Affecte plantes et animaux. besoins. Affecte plante et animaux. ★​ A4.1.4 Les preuves de l’évolution provenant des structures homologues ○​ Darwin a trouvé curieux que les membres antérieurs d'un homme, d'une taupe, d'un cheval, d'un marsouin et d'une chauve-souris soient apparemment si  différents, alors qu'à l'intérieur d'eux se trouvent les mêmes os dans les mêmes positions relatives. ○​ Darwin a appelé ces similitudes « unité de type ». Ces membres sont pentadactyles, ce qui signifie qu'ils ont cinq doigts (orteils ou doigts). Les membres pentadactyles sont un excellent exemple de structures homologues, c'est-à-dire de caractéristiques dont la position anatomique et la structure sont similaires malgré des différences de fonction. ○​ Le membre pentadactyle est constitué des structures suivantes : ○​ Tous les amphibiens, reptiles, oiseaux et mammifères ont le même schéma osseux (ou une modification de celui-ci), quelle que soit la fonction de leurs membres. ○​ L'explication des structures homologues telles que les membres pentadactyles est qu'elles ont été héritées d'un ancêtre commun, mais qu'elles ont évolué de diverses manières au fur et à mesure qu'elles s'adaptaient à différentes fonctions. ○​ Preuves anatomiques ​ Les structures homologues ont été héritées d’un ancêtre commun. L’anatomie de ces structures varie en fonction du mode de vie et de l’environnement des organismes. ​ Tous ont des membres pentadactyles.  ​ Les crocodiles marchent ou rampent sur la terre ferme et utilisent leurs membres postérieurs palmés pour nager. ​ Les manchots utilisent leurs membres postérieurs pour marcher et leurs membres antérieurs comme nageoires pour nager. ​ Les échidnés (le cheval) utilisent leurs quatre membres pour marcher et leurs membres antérieurs pour creuser. ​ Les grenouilles utilisent leurs quatre membres pour marcher et leurs membres postérieurs pour sauter. ​ L'ancêtre commun de tous les tétrapodes (vertébrés à quatre pattes) possédait des membres pentadactyles, qu'il utilisait probablement pour marcher sur la terre ferme. Tous ses descendants conservent la même disposition de base des os des membres : c'est l'« unité de type » de Darwin. ​ Il existe de nombreux exemples de structures homologues. Ils ne prouvent pas que les organismes ont évolué vers leurs formes actuelles ou que des groupes d'organismes avaient des ancêtres communs. Ils ne révèlent rien non plus sur le mécanisme de l'évolution. Cependant, elles sont difficiles à expliquer sans l'évolution. ​ Les structures que Darwin appelait « organes rudimentaires » sont particulièrement intéressantes. ​ Il s'agit de structures réduites qui ne remplissent aucune fonction, connues aujourd'hui sous le nom d'organes vestigiaux. Il s'agit par exemple des débuts de dents que l'on trouve dans les embryons de baleines à fanons, bien que les adultes soient édentés ; des petits os du bassin et des cuisses que l'on trouve dans la paroi corporelle des baleines et de certains serpents ; et de l'appendice chez l'homme. Ces structures s'expliquent facilement par l'évolution : elles n'ont plus de fonction et disparaissent progressivement.  ​ Une structure vestigiale est une version réduite d’une structure qui était fonctionnelle chez l’ancêtre d’un organisme ★​ A4.1.5 L'évolution convergente en tant qu’origine des structures analogues ○​ Évolution convergente : le processus par lequel des organismes éloignés développent indépendamment des traits similaires pour s'adapter à des nécessités similaires. ○​ La queue des poissons et la nageoire caudale des baleines présentent des similitudes. Cependant, lorsque nous étudions ces structures, nous constatons qu'elles sont très différentes. ○​ Les ailes des oiseaux et des insectes sont également similaires à certains égards, mais un examen approfondi révèle que les similitudes sont superficielles. ○​ Ces caractéristiques sont connues sous le nom de structures analogues. ○​ Structures analogues : ce sont des structures d’organismes qui n’ont pas d’origine évolutive commune, mais qui ont des fonctions semblables et aussi leur structure osseux est différents. ○​ Les ressemblances fonctionnelles ne signifient pas que les espèces sont apparentées. Les ailes des insectes, des oiseaux ont une même fonction, mais des structures différentes.  ○​ L'explication évolutive des structures analogues est qu'elles ont eu des origines différentes mais sont devenues similaires parce qu'elles remplissent la même fonction ou une fonction similaire. ○​ C'est ce qu'on appelle l'évolution convergente. ○​ Il peut être difficile de déterminer si des structures similaires dans différents organismes sont homologues ou analogues. ○​ La cladistique est de plus en plus utilisée pour déduire les origines évolutives des organismes et de leurs structures. ★​ A4.1.6 La spéciation par séparation des espèces préexistantes (p.362 à 368 du manuel) ○​ Si deux populations d'une espèce sont séparées de sorte qu'elles ne peuvent pas se croiser et que la sélection naturelle agit alors différemment sur les deux populations, celles-ci évolueront de manière différente. ○​ Les caractéristiques des deux populations vont progressivement diverger. ○​ Au bout d'un certain temps, elles seront reconnaissables comme étant différentes. ○​ Si les populations fusionnent par la suite et ont la possibilité de se croiser, mais ne le font pas, il est clair qu'elles ont évolué vers des espèces distinctes. ○​ Ce processus est appelé spéciation. ★​ La spéciation (p.362 à 368 du manuel) ○​ La spéciation est donc un processus qui se déroule en deux phases: d’abord, des populations identiques doivent diverger; ensuite, l’isolement reproductif doit évoluer pour maintenir ces différences. ○​ Le mécanisme d’isolement prézygotique est une barrière qui empêche l’accouplement entre les espèces ou la fécondation des ovules si les individus de diverses espèces tentent de s’accoupler.  ○​ Le mécanisme d’isolement postzygotique est une barrière qui empêche des zygotes hybrides de se développer en individu viable et fertile. ​ La non-viabilité des hybrides ​ La stérilité des hybrides ★​ A4.1.7 Le rôle de l’isolement reproductif et la sélection différentielle dans la spéciation ○​ Avant que deux populations puissent se diviser en espèces distinctes, elles doivent cesser de se croiser (de se reproduire). ○​ Les croisements provoquent un mélange des gènes et donc des caractères, alors que la spéciation dépend de la séparation et de la divergence. ○​ Pour qu'il y ait spéciation, il faut qu'il y ait des barrières empêchant le flux de gènes entre les pools génétiques des deux populations. Cet objectif peut être atteint par n'importe quelle méthode d'isolement reproductif. ○​ La séparation géographique est la cause la plus évidente et probablement la plus courante de l'isolement reproductif. ​ Par exemple, une chaîne de montagnes, un large fleuve ou une étendue d'océan entre deux îles. ​ Ces barrières empêchent les croisements entre les populations, de sorte que les pools génétiques (les gènes d’une population) sont séparés. ○​ La sélection naturelle peut entraîner une modification des caractéristiques d'une population. ○​ Lorsqu'il existe des différences significatives dans la sélection, on parle de sélection différentielle ou divergente. ○​ La sélection différentielle fait que les traits des populations deviennent de plus en plus différents ; lorsque cette divergence est jugée significative par les taxonomistes, les populations sont classées en tant qu'espèces distinctes.  ○​ Pour comprendre comment il peut y avoir une sélection différentielle, considérons une nouvelle population d'une espèce qui s'est établie par migration sur une île. L'un ou l'ensemble de ces facteurs peuvent être différents des autres parties de l'aire de répartition de l'espèce : ​ Le climat, la température, les précipitations et autres aspects ​ La prédation -il peut y avoir différents prédateurs ou même aucun prédateur dans certaines zones ​ la compétition : la compétition pour les ressources peut être plus ou moins forte. Les lézards de lave de l'archipel des Galápagos sont un exemple d'isolement géographique et de spéciation. ★​ Lecture dans le manuel p. 368 ○​ Les pinsons de Darwin: un exemple de spéciation géographique ★​ 1 - Speciation ★​ 2 - Speciation Système digestif (6.1) ★​ La digestion se fait en quatre temps - I.D.A.E (en ordre) ou AIDE (*when you are young you need de l’aide to digest as in help to go potty or burp..) : ○​ L’ingestion : introduction de la nourriture dans l’organisme ○​ La digestion : décomposition de la nourriture de facon mécanique et chimique ○​ L’absorption : transport des produits de la digestion du système digestif à la circulation sanguine (vitamine, fibre, nutriments, énergie/glucide) ○​ L’élimination : excrétion des matière solides non digérées ★​ Au fur et à mesure que la nourriture traverse le système digestif, elle se décompose de deux façon: ○​ Digestion mécanique : ​ digestion à l’aide des dents et des muscles ​ les liaisons chimique des molécules de nourriture ne sont pas brisées. ○​ Digestion chimique :  ​ les enzymes digestives coupent les liaisons chimique spécifique des molécules de nourriture ★​ Nous allons tout d’abord voir le rôle des différentes parties du tube digestif dans la digestion mécanique des aliments. ★​ C’est la décomposition physique de gros morceaux de nourriture pour en faire de plus petits morceaux. Elle se fait au niveau de la bouche par l’action des dents, et dans l’estomac par la contraction musculaire. ★​ Lorsqu’on digère un repas, toutes les étapes du processus digestif se mettent en marche en même temps et interagissent les unes avec les autres. DIGESTION MÉCANIQUE Bouche et l’œsophage ★​ Bouche ○​ Chez les mammifère, la digestion commence par la bouche. ○​ On peut diviser le bouche en 2 partie : la langue & les dents, (les deux aident à la digestion mécanique) ​ La langue ​ Sur la langue, il y à des papilles gustatives pour detreminer le goût. S.S.A.A. Goût Exemple Amer Café Aigre Vinaigre Salé Croustilles Sucré Miel ​ Les dents ​ Savais-tu que la force d’écrasement des mâchoires est d’environ 80 kg? ​ Chez les adultes, on trouve 32 dents : I.C.P.M Dents Nombre Fonction Incisives 8 Couper Canines 4 Déchirer Prémolaires 8 Broyer et écraser Molaires 12 Broyer et écraser ​ Les dents sont important car elles permettent de réduire la nourriture en plus petits morceaux, prévenir étouffement. ​ Autres détails ​ La luette (flèche jaune) empêche la nourriture d’aller dans la voie respiratoire et les voies nasales pendant la mastication.  ​ On donne le nom de bol alimentaire à la masse des aliments mastiqués et mélangés avec la salive prête à être avalée. ​ La déglutition (c’est l’action d’avaler) est volontaire de la bouche au pharynx, mais est involontaire du pharynx à l’estomac. ○​ you have to orce urself to swallow (bouche au pharynx), and after that it goes automatically down (pharynx à estomac). ​ Pendant la déglutition, l’épiglotte ferme la trachée, empêchant la nourriture d’aller dans les voies respiratoires. ​ La langue et les joues facilitent la mastication en conservant les aliments dans la bouche. ★​ Déglutition ★​ Péristaltisme ○​ Le bol alimentaire progresse dans l’oesophage par péristaltisme. ○​ Le péristaltisme est un mouvement progressif de contraction et de relâchement des muscles de l'oesophage. Oesophage ★​ L’œsophage est un mince tube musculeux qui transporte le bol alimentaire vers l’estomac au moyen d’une série de contraction musculaire onduleuse, le péristaltisme. ★​ Les muscles circulaires et longitudinaux de la paroi du tube digestif sont faits de muscles lisses au lieu de muscles striés. ★​ Ses muscles exercent une force continue, mais modérée espacée de petites périodes de contractions plus prononcées au lieu de rester au repos tout le temps. ★​ Ses contractions musculaires sont contrôlées par le système nerveux entérique(relatif aux intestins) et non par le cerveau. ★​ Les muscles circulaires se contractent et se dilatent de manière synchronisée pour pousser la nourriture à travers le tube tandis que les muscles longitudinaux propulsent le tout vers l'avant. Estomac ★​ Organe en forme de «J» situé du coté gauche de l’abdomen, juste sous le diaphragme  ★​ Sphincter pylorique : un anneau solide de muscle lisse situé à l'extrémité du canal pylorique qui permet le passage des aliments de l'estomac au duodénum. ★​ Sphincter cardiaque : un mince anneau musculaire qui empêche le contenu de l'estomac de remonter dans l'œsophage. ★​ Digestion ○​ chimique : sa paroi interne est tapissée d’une muqueuse où se trouvent les glandes gastriques (relachant les enzyme) + sécrétions gastriques ○​ mécanique : contraction des muscles ★​ Fait intéréssant ○​ Bruit lorsque tu as faim? ​ Contractions musculaires lorsque ton estomac est vide. ○​ Vomissement? ​ Péristaltisme inversé. Les muscles abdominaux donnent la force pour expulser le contenu gastrique. ○​ Séjour des aliments dans l’estomac ​ viandes : 3 à 4 heures ​ fruits et légumes : 1 à 2 heures ​ céréales : 1 heure ○​ Absorption gastrique? ​ Très peu. La membrane est trop épaisse et certaines molécules sont trop grosses. ○​ On donne le nom de chyme au liquide épais produit dans l’ estomac, composé de nourriture digérée et de suc gastrique. ​ Le suc gastrique est le liquide biologique produit par les glandes de la paroi de l'estomac (glandes gastriques) ​ But : diviser les molécules de grande taille en molécules de plus petite taille que l'intestin peut absorber, et de détruire les micro-organismes présents dans le bol alimentaire. Intestin grêle ★​ La majorité de la digestion et de l’absorption se fera ici. ★​ Il possède environ 10 000 glandes qui sécrètent le suc intestinal qui contient des enzymes digestives qui digèrent les nutriments. ★​ Il possède des villosités (replis) qui augmentent la surface de l’absorption. ★​ L’intestin grêle est environ 7m de longueur et 2,5 cm de largeur,chez l’adulte ★​ C’est l’organe principal de la digestion; lieu de l’absorption. ★​ La plupart des nutriments sont absorbés ici. ★​ Divisé en 3 parties : ○​ Duodénum : de 25 à 30cm de long ○​ Jéjunum : 3m  ○​ Iléon : 4m ★​ Tout comme l’oesophage et l’estomac, la paroi de l’intestin grêle est tapissée d’une muqueuse. ★​ Comment se fait le transport des aliments dans l’intestin grêle? ○​ Comme dans l'oesophage, c’est le péristaltisme qui permet au chyme intestinal de poursuivre son trajet dans l’intestin grêle ○​ Un autre action liée au péristaltisme, la segmentation, écrase et mélange les aliments par des contractions musculaires(flèche orange). ○​ ○​ Donc le péristaltisme et la segmentation contribuent à la digestion mécanique. ★​ Quelle est l’utilité des replis, des villosité et des microvillosités? ○​ Ces structures augmentent énormément la surface de contact, ce qui favorise l’absorption des nutriments. ○​ Avec les replis, les villosités et les microvillosités, la surface totale des trois régions de l’intestin grêle est semblable à la surface d’un terrain de tennis. ○​ 90 % des nutriments obtenus au cours de la digestion sont absorbés pendant leur parcours dans l’intestin grêle. Intestin ★​ Gros intestin ○​ C’est un tube bosselé d’environ 1,5 m de longueur et de 5 cm de largeur. ○​ Quatre parties principales : A.T.D.S. ​ up, straight, down, curve ​ ascendant, transverse, descendant, sigmoïde ○​ Fonctions du côlon : ​ Le côlon est la plus longue partie du gros intestin. Il reçoit la nourriture presque toute digérée du cæcum, il absorbe l'eau et les éléments nutritifs et il fait passer les déchets (selles, ou matières fécales) dans le rectum. ​ Récupérer l’eau et l’envoyer dans le sang; sans cette fonction, le corps se déshydraterait rapidement; ​ Lorsqu’il ne réabsorbe pas assez d’eau = diarrhée ​ Lorsqu’il absorbe trop d’eau = constipation ​ Terminer l’absorption des nutriments ​ Former et évacuer les excréments et passe au rectum. ○​ De plus, le gros intestin contient des bactéries qui continuent la dégradation des aliments pour en retirer les nutriments; ces bactéries produisent aussi les vitamines B12 et K. ○​ Trajet de la matière dans le colon ○​ Le rectum & l’anus  DIGESTION CHIMIQUE Bouche et l’œsophage ★​ La salivation ○​ Les glandes salivaires produisent la salive. ○​ La salive contient : (M.E.A.L.S.) ​ Mucine (protection et lubrification des aliments) ​ Solution tampon (neutralise l’acidité = protection contre la carie) ​ Lysozyme (antibactérien) ​ Amylase salivaire (enzyme) ​ Eau (lubrification) ★​ La salive ○​ La salive est composée de 99% d’eau. ​ Elle humidifie et adoucit la nourriture ce qui facilite la mastication et la déglutition. ​ Elle dissout les aliments, nous permettant ainsi de les goûter. ​ Elle maintient l’humidité des membres de la bouche ○​ Les fonctions de la salive : ​ Nettoyer la bouche ​ Dissoudre les aliments ​ Humidifier la nourriture ​ Commencer la digestion grâce aux enzymes L’estomac ★​ Les glandes gastriques : PBM ★​ Les cellules principales ★​ Les cellules bordantes ○​ Ces cellules secrètent l’acide chlorydrique, HCI ○​ Le HCI : ​ maintient l’acidité à l’intérieur de l’estomac (pH ≈ 2); la pepsine nécessite un environnement acide pour être active;  ​ tue les bactéries; ​ dégrade partiellement les protéines. ★​ Les cellules à mucus fermées ○​ Ces cellules sécrètent le mucus. ○​ Le mucus protège la paroi de l’estomac des effets de l’acide chlorhydrique et de la pepsine. L’intestin grêle et les glandes annexes ★​ Le duodénum (flêche jaune) ○​ La première partie de l’intestin grêle ○​ La partie la plus courte et la plus large ○​ Il reçoit les sécrétion de deux organes ​ le foie ​ le pancréas ★​ Le foie  ○​ Bile : liquide basique qui favorisent la digestion plus spécifiquement des lipides ○​ Les sels biliaires émulsifient les lipides (graisses), c’est-à-dire, ils brisent les globules de lipides en minuscules gouttelettes. ○​ L’émusion des lipides facilite la digestion chimique des lipides par les enzymes (lipases). ○​ La bile ne contient pas d’enzyme, donc ​ émulsion ≠ rupture de liaison chimique ★​ Le pancréas ○​ Le pancréas secrète le suc pancréatique qui est composé : ​ des enzymes digestive ​ des ions bicarbonates ○​ Le suc pancréatique est transporté au duodénum par le canal pancréatique (flèche rouge).  ○​ Les principales enzymes digestives sécrétées par le pancréas sont : le suc pancréatique ​ l’amylase pancréatique : une glucides qui poursuit la digestion des glucides (sucres) ​ la trypsine : une protéase qui poursuit la digestion des protéines en structure plus petite ​ la lipase pancréatique : une lipase qui dégrade les graisses en glycérol et acides gras. ★​ Activité du suc pancréatique ○​ Les enzymes digestives pancréatiques ​ Les ions bicarbonates permettant la neutralisation des acides stomacaux dans le duodénum. ​ L’action des ions ramène le pH duodénal entre 7 et 8 (basique). Ce qui permet l’activité maximale des enzymes. ★​ Les glandes intestinales ○​ Les glandes intestinales se trouvent dans la paroi de l’intestin grêle. ○​ Elles secrètent le suc intestinal qui contient des enzymes qui terminent la digestion chimique. ○​ Les enzymes qui agissent sur les glucides sont : ​ Maltase : ​ transforme le disaccharide, maltose, en glucose (monosaccharide). ​ Sucrase : ​ transforme le disaccharide, sucrose (saccharose), en glucose et fructose (deux monosaccharides). ​ Lactase : ​ transforme le disaccharide, lactose (sucre du lait), en glucose et galactose (deux monosaccharides). ○​ L’enzyme qui agit sur les lipides est : ​ Lipase : ​ transforme les lipides émulsionnés en glycérol et en acides gras. ○​ L’enzyme qui agit sur les polypeptides est : ​ Peptidase : ​ termine la digestion des peptides en acides aminés ★​ L’absorption ○​ Elles se fait dans les villosités intestinales ○​ Les villosité sont formées de ​ Cellules à mucus ​ Cellule à plateau strié ​ Réseau capillaire ​ Artériole ​ Véninule ​ Les vaisseaus chylifères ○​ L’absorption fait intervenir deux circulations : ​ Circulation lymphatique ​ Circulation sanguine ○​ Les molécules absorbées se dirigent vers : ​ ​ Molécules →Dirigée vers -​ Vitamines Le sang -​ Acides aminés -​ Sucres simples -​ Acides gras La lymphe ( vaisseaux chylifères) ★​ L’absorption : Le transport membranaire ★​ Les villi (vilosité intestinales) peuvent absorber : ○​ Le glucose, le fructose, le galactose et autres monosaccharides ○​ Les 20 acides aminés ○​ Les acides gras et le glycérol ○​ Les bases azotées des nucléotides ○​ Des minéraux tels le calcium, le potassium et le sodium ○​ Les vitamines ★​ L’absorption peut se faire de diverses façons. Par exemple : ○​ Les acides gras et monoglycérides peuvent traverser directement la membrane phospholipide des cellules épithéliales (diffusion simple) ○​ Certains acides gras peuvent traverser la membrane des cellules épithéliales à l’aide de transporteur d’acides gras (diffusion facilitée) ○​ Le glucose entre dans les cellules épithéliales via des protéines transporteuse sodium-glucose (diffusion facilitée) ○​ Le glucose passe des cellules épithéliales aux capillaires ★​ L’absorption ○​ C’est dans le gros intestin que se fait la majorité de l’absorption de l’eau. Jusqu’à neuf litres d’eau peuvent être absorbés chaque jour (90 % de l’eau dans le tube digestif). ○​ Le contrôle de la sécrétion des enzymes se fait par : ​ Contrôle nerveux  ​ Contrôle hormonal ★​ Les enzymes digestives ○​ Les enzymes sont des protéines qui accélèrent les réactions chimiques importantes du métabolisme ○​ Elles agissent sur des substrats. ○​ Une enzyme digestive permet la décomposition des macromolécules afin de permettre leur absorption ★​ Animation vidéo ○​ Le système digestif ★​ Exercices du manuel ○​ p. 416 : 7, 9, 11, 12 ○​ p. 419 : 13, 14, 16, 18 ○​ p. 421: 1, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 13, 15 ★​ Liste en ordre : B.P.O.E.D.I.C.R.A ○​ But Papa Only Eats Donuts In Car Right After 1.​ Bouche (langue + dents) 2.​ Pharynx 3.​ Oesophage 4.​ Estomac 5.​ Duodénum 6.​ Intestin grêle 7.​ Colon (début du gros intestin) 8.​ Rectum 9.​ Anus * Le bol alimentaire ne passe pas à travers la foie et le pancréas par contre, ces organes agit comme glandes annexes, donc il produisent substance (la foie excretenet la bile et le pancréas excretent enzyme et bicarbonate) qui vont déversé dans l’intestin grêl à fin de faciliter la digestion.