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Activité 1 - Mission

Les échelles du vivant





Comment les êtres vivants pluricellulaires sont-ils organisés aux différentes échelles ?

Votre mission

Pour la Fête de la science de votre lycée, vous devez réaliser une affiche présentant, par ordre décroissant de taille, les niveaux d’organisation du monde vivant avec leur ordre de grandeur.

Observer le vivant à l’œil nu


Planche botanique de la pomme de terre, éditée au XIXe siècle par Émile Deyrolle, naturaliste français
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Planche botanique de la pomme de terre, éditée au XIXe siècle par Émile Deyrolle, naturaliste français.

Plant de pomme de terre (a) et ses différents organes (b : fleur, c : fruit, d : tubercule, e : étamines).

Modélisation des organes des systèmes urinaire et reproducteur féminins, après dissection.
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Modélisation des organes des systèmes urinaire et reproducteur féminins d'un être humain, après dissection.

Visualisation avec Anatomie-3D du Réseau Canopé.
( 1 : rein, 2: utérus, 3 : vessie)

TP

Explorez le corps humain et ses organes.

Protocole :
  • Aller sur le site du réseau canopé ;
  • Choisir à gauche les appareils à étudier ;
  • Les légendes s’affichent ensuite quand l’élève passe sur l’organe ;
  • Des vidéos ou explications supplémentaires sont disponibles en cliquant sur les points jaunes.

Observer le vivant avec un microscope optique


Coupe transversale d’une feuille de pomme de terre au microscope optique

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Coupe transversale d’une feuille de pomme de terre au microscope optique (MO).


Coupe transversale de rein observée au microscope optique

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Coupe transversale de rein observée au microscope optique.

Les cellules rénales s’organisent en tissu formant des canaux, appelés tubules rénaux (T), dans lesquels s’élabore l’urine qui sera évacuée vers la vessie.

Observer le vivant avec des microscopes électroniques


Tubule rénal observé au microscope électronique à transmission

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Tubule rénal observé au microscope électronique à transmission (MET).

Une cellule est délimitée en jaune. On distingue, dans le cytoplasme, des organites spécialisés comme le noyau (N), qui stocke l’information génétique, ou les mitochondries (M) qui permettent de produire l’énergie nécessaire à la cellule.

Cellule foliaire végétale observée au microscope électronique à balayage

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Cellule foliaire végétale observée au microscope électronique à balayage (MEB, fausses couleurs).

On distingue des organites spécialisés : le noyau (en orange), la vacuole remplie d’eau (v) ou les chloroplastes (en vert foncé), chlorophylliens, qui permettent la photosynthèse.

Cliquez ici pour télécharger des fiches de présentation des différents microscopes.

Découvrez le fonctionnement de chaque microscope en vidéo :

Repousser les limites de l’observation : visualiser puis modéliser en 3D


Molécule d’actine dans des cellules de rein

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Molécule d’actine dans des cellules de rein (microscope à fluorescence).

L’actine a été associée à une molécule fluorescente verte, la GFP. Les filaments d’actine donnent leur forme aux cellules. On retrouve la molécule d'actine dans le cytoplasme des cellules animales ou végétales.

Modèle 3D de la molécule d’actine G visualisé avec le logiciel LibMol

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Modèle 3D de la molécule d’actine G visualisé avec le logiciel LibMol.

Les atomes sont modélisés par des couleurs : C en gris, O en rouge et N en bleu.

 Filaments d’actine observés en microscopie à force atomique

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Filaments d’actine observés en microscopie à force atomique.

Les molécules d’actine G (sphères jaunes) s’associent en longs filaments.

TP


Observez d'autres modèles moléculaires avec LibMol

Protocole :
  • Aller sur le logiciel en ligne LibMol : https://libmol.org/
  • Dans « Fichier », choisir des molécules à étudier, par exemple : la GFP présentée dans le document 7 page 15, la chlorophylle évoquée dans le document 6, amylase salivaire, ou autres ;
  • Repérer la composition atomique, l’organisation 3D ;
  • Faire calculer la taille pour avoir un ordre de grandeur de l’échelle moléculaire :
    • Choisir « Mesures » (en haut à droite) et activer la mesure des distances ;
    • Pointer un atome de part et d’autre du diamètre de la molécule et relever la distance mesurée.

Indicateurs de réussite

Pour la Fête de la science de votre lycée, vous devez réaliser une affiche présentant, par ordre décroissant de taille, les niveaux d’organisation du monde vivant avec leur ordre de grandeur.





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