Le vivant et son évolution (thème du cycle 4)
SVT · 4e
L’essentiel
AVERTISSEMENT HONNÊTE : thème du cycle 4 entier ; la répartition entre la 5e, la 4e et la 3e dépend de ton collège. Pas de liste annuelle officielle.
LA CELLULE, UNITÉ DU VIVANT. Tous les êtres vivants sont faits de CELLULES : une seule pour les bactéries et les levures, des milliers de milliards pour un être humain. Chaque cellule a une membrane, un cytoplasme, et chez les animaux et les végétaux un NOYAU qui contient l'information génétique. La cellule végétale possède en plus une paroi rigide et des chloroplastes, où se fait la photosynthèse. Observer une cellule demande un microscope : les premières observations datent du XVIIe siècle.
NUTRITION ET BESOINS. Pour vivre, grandir et se réparer, tout organisme a besoin de matière et d'énergie. Les VÉGÉTAUX fabriquent leur propre matière organique à partir d'eau, de sels minéraux puisés par les racines et de dioxyde de carbone capté par les feuilles, grâce à l'énergie de la lumière : c'est la PHOTOSYNTHÈSE, qui rejette de l'oxygène. Ils sont des PRODUCTEURS. Les ANIMAUX consomment d'autres êtres vivants : herbivores, carnivores, omnivores ; ils sont des CONSOMMATEURS. Les DÉCOMPOSEURS (champignons, bactéries, vers) recyclent la matière morte en sels minéraux, qui nourrissent à nouveau les plantes. Tous respirent : ils absorbent de l'oxygène et rejettent du dioxyde de carbone pour libérer l'énergie de leurs nutriments.
LA REPRODUCTION. La reproduction SEXUÉE unit une cellule reproductrice mâle (spermatozoïde, grain de pollen) et une cellule reproductrice femelle (ovule) : c'est la FÉCONDATION, qui donne une cellule-œuf puis un nouvel individu, unique, qui mélange les caractères de ses deux parents. Chez les plantes à fleurs, la pollinisation (par le vent ou les insectes) amène le pollen sur le pistil ; la fleur devient un fruit qui contient les graines. Certains êtres vivants se reproduisent aussi de façon ASEXUÉE (bouturage, division des bactéries) : les descendants sont des copies identiques. La puberté, chez l'humain, est le moment où l'organisme devient capable de se reproduire.
L'HÉRÉDITÉ. L'information génétique est portée par l'ADN, une très longue molécule enroulée dans les CHROMOSOMES du noyau. Chaque cellule humaine en a 46, soit 23 paires, dont une paire de chromosomes sexuels (XX chez les femmes, XY chez les hommes). Un GÈNE est une portion d'ADN qui détermine un caractère ; il existe sous plusieurs versions, les ALLÈLES (groupes sanguins A, B, O par exemple). Chaque parent transmet la moitié de ses chromosomes : c'est pour cela que les enfants ressemblent à leurs parents sans être identiques à eux. Des MUTATIONS, changements aléatoires de l'ADN, créent de nouveaux allèles.
L'ÉVOLUTION. Les espèces ne sont pas fixes : elles changent au fil des générations. Les FOSSILES montrent des êtres disparus et des formes intermédiaires. La classification des êtres vivants, en groupes emboîtés, reflète leurs liens de PARENTÉ : les humains sont des primates, des mammifères, des vertébrés. Charles Darwin, en 1859, a expliqué le moteur de l'évolution : la SÉLECTION NATURELLE. Dans une population, les individus varient (grâce aux mutations et au brassage de la reproduction sexuée) ; ceux dont les caractères conviennent le mieux au milieu survivent et se reproduisent davantage ; leurs caractères deviennent plus fréquents. Quand une population isolée accumule assez de différences, une nouvelle espèce apparaît. Toutes les espèces actuelles descendent d'ancêtres communs : c'est l'arbre du vivant, enraciné il y a plus de 3,5 milliards d'années.
Repères
| Date | Événement |
|---|---|
| Programme | écrit pour tout le cycle 4 : l’ordre des notions dépend du collège |
| Cellule | unité de base de tous les êtres vivants ; observée au microscope depuis le XVIIe siècle |
| Photosynthèse | les végétaux fabriquent leur matière à partir d’eau, de CO₂ et de lumière, et rejettent de l’oxygène |
| 46 chromosomes | 23 paires dans chaque cellule humaine, dont XX ou XY |
| 1859 | Darwin publie « L’Origine des espèces » : sélection naturelle |
| Plus de 3,5 milliards d’années | âge des plus anciennes traces de vie connues |
Questions corrigées
1. De quoi les végétaux ont-ils besoin pour fabriquer leur propre matière ?
Réponse : D'eau, de sels minéraux, de dioxyde de carbone et de lumière
La photosynthèse combine l'eau et les sels minéraux puisés par les racines avec le CO₂ capté par les feuilles, grâce à l'énergie lumineuse. Elle produit du sucre et libère de l'oxygène : les plantes sont les producteurs de toutes les chaînes alimentaires.
2. Quel est le rôle des décomposeurs dans un écosystème ?
Réponse : Recycler la matière morte en sels minéraux qui nourrissent à nouveau les plantes
Champignons, bactéries, vers de terre transforment feuilles mortes et cadavres en matière minérale. Sans eux, la matière s'accumulerait et les plantes manqueraient de sels minéraux : la boucle serait rompue.
3. Qu'est-ce que la fécondation ?
Réponse : L'union d'une cellule reproductrice mâle et d'une cellule reproductrice femelle, qui donne une cellule-œuf
Spermatozoïde et ovule chez les animaux, pollen et ovule chez les plantes à fleurs : la fécondation mélange l'information génétique des deux parents et produit un individu unique.
4. Combien de chromosomes contient une cellule humaine ?
Réponse : 46, soit 23 paires
23 chromosomes viennent du père, 23 de la mère. La 23e paire détermine le sexe : XX ou XY. Les cellules reproductrices, elles, n'en ont que 23, pour que la fécondation revienne à 46.
5. Qu'est-ce qu'un allèle ?
Réponse : Une version d'un gène : les allèles A, B et O du gène des groupes sanguins, par exemple
Un même gène existe en plusieurs versions dans la population. Chacun de nous porte deux allèles de chaque gène, un de chaque parent. Les mutations créent de nouveaux allèles.
6. Comment fonctionne la sélection naturelle, selon Darwin ?
Réponse : Dans une population variée, les individus dont les caractères conviennent le mieux au milieu survivent et se reproduisent davantage : leurs caractères deviennent plus fréquents
Rien de volontaire : les variations apparaissent au hasard, le milieu « trie » après coup. Sur des milliers de générations, les populations changent et des espèces nouvelles apparaissent. Darwin l'a exposé en 1859.
7. Que montrent les fossiles ?
Réponse : Que des espèces ont disparu et que des formes intermédiaires ont existé : les espèces évoluent
Les couches de roches conservent des traces d'êtres vivants disparus, rangées dans l'ordre du temps. On y lit l'apparition des poissons, puis des amphibiens, des reptiles, des mammifères : une histoire de 3,5 milliards d'années.
S’entraîner
Des exercices neufs à chaque séance, avec correction, sur l’application du 4e (elle fonctionne sans connexion).
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