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154 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Composition chimique des mondes vivant et inerte
988 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
La datation par le carbone 14
L'isotope 14C de l'élément carbone se désintègre en azote 14N et se régénère régulièrement en haute atmosphère à partir de l'azote de l'air : il se retrouve donc en proportion constante dans tous les milieux et tous les êtres vivants. Lorsqu'un être vivant meurt, son métabolisme s’interrompt et son carbone n'est plus renouvelé. En raison de la désintégration radioactive, pour un échantillon donné, le rapport P/ P0 du nombre d'atomes 14C résiduel (P) sur le nombre d’atomes présents moment de la mort (P0) décroît au cours du temps.
1005 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Le chlorure de sodium est un composé chimique ionique de formule NaCl. On l'appelle simplement sel de table ou sel de cuisine. Cette roche évaporite a l'aspect d'une matière cristalline, sèche et solide, de densité 2,2, de dureté Mohs 2 et surtout friable, très soluble dans l'eau, avec un goût âcre et une saveur salée caractéristique. Cet exhausteur de goût est utilisé pour l'assaisonnement, la préservation et la conservation des aliments.

Il s'obtient :
  • dans des marais salants par évaporation d'eau de mer (ou saumures). C'est pourquoi, produit par cette méthode traditionnelle, il s'appelle aussi sel marin.
  • dans des mines ou salines, par extraction de la roche évaporite saline nommée sel gemme. Ce sel extrait impur ou non purifié peut également être utilisé pour le salage des routes, pour favoriser le déneigement ou empêcher ou traiter le verglas
  • plus rarement en le synthétisant, par exemple lors d'une réaction à haute température entre du dichlore (Cl2) et du sodium métallique (Na).
1574 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
La membrane plasmique est la membrane qui délimite une cellule. Elle sépare l'intérieur de la cellule (le cytoplasme) du milieu extérieur. Elle est majoritairement composée de lipides, entre lesquels des protéines peuvent s'insérer. Contrairement aux membranes des bactéries et des cellules végétales, celles des cellules animales contiennent des molécules de cholestérol, ce qui les rigidifie et augmente leur imperméabilité vis-à-vis des molécules hydrophiles.
  • La bicouche lipidique
    Les phospholipides forment une double couche (bicouche) qui est relativement imperméable aux passages de la plupart des molécules hydrosolubles. Elle constitue donc une barrière très efficace, même si les molécules hydrophobes comme l'alcool peuvent facilement la traverser. La structure en double couche de la membrane plasmique est directement due aux propriétés amphiphiles des phospholipides qui possèdent une extrémité hydrophile, c'est-à-dire aimant l'eau, et une extrémité hydrophobe, qui au contraire craint l'eau.
  • Des protéines essentielles
    Les types de protéines sont extrêmement variables d'une cellule à l'autre. Ces protéines sont associées à la membrane de manières variées et ont de nombreuses fonctions, notamment :
    • transport de molécules à travers la membrane
    • adhésion sur des surfaces
    • réception de signaux de l'environnement
1037 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
La membrane plasmique est majoritairement composée de lipides, particulièrement de phospholipides, entre lesquels des protéines peuvent s'insérer. Elle est la membrane qui délimite une cellule. Elle sépare l'intérieur de la cellule (le cytoplasme) du milieu extérieur. Contrairement aux membranes des bactéries et des cellules végétales, celles des cellules animales contiennent des molécules de cholestérol, ce qui les rigidifie et augmente leur imperméabilité vis-à-vis des molécules hydrophiles.
Les phospholipides forment une double couche (la bicouche lipidique) qui est relativement imperméable aux passages de la plupart des molécules hydrosolubles. Elle constitue donc une barrière très efficace, même si les molécules hydrophobes comme l'alcool peuvent facilement la traverser. La structure en double couche de la membrane plasmique est directement due aux propriétés amphiphiles des phospholipides qui possèdent une extrémité hydrophile, c'est-à-dire aimant l'eau, et une extrémité hydrophobe, qui au contraire craint l'eau.
1013 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
La membrane plasmique est la membrane qui délimite une cellule. Elle sépare l'intérieur de la cellule (le cytoplasme) du milieu extérieur. Elle est majoritairement composée de lipides, entre lesquels des protéines peuvent s'insérer. Contrairement aux membranes des bactéries et des cellules végétales, celles des cellules animales contiennent des molécules de cholestérol, ce qui les rigidifie et augmente leur imperméabilité vis-à-vis des molécules hydrophiles.
  • La bicouche lipidique
    Les phospholipides forment une double couche (bicouche) qui est relativement imperméable aux passages de la plupart des molécules hydrosolubles. Elle constitue donc une barrière très efficace, même si les molécules hydrophobes comme l'alcool peuvent facilement la traverser. La structure en double couche de la membrane plasmique est directement due aux propriétés amphiphiles des phospholipides qui possèdent une extrémité hydrophile, c'est-à-dire aimant l'eau, et une extrémité hydrophobe, qui au contraire craint l'eau.
  • Des protéines essentielles
    Les types de protéines sont extrêmement variables d'une cellule à l'autre. Ces protéines sont associées à la membrane de manières variées et ont de nombreuses fonctions, notamment :
    • transport de molécules à travers la membrane
    • adhésion sur des surfaces
    • réception de signaux de l'environnement
1012 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Les êtres vivants sont constitués d’un ensemble de molécules très variées : eau, ions, molécules organiques. Chez tous les êtres vivants, cette matière s’organise en structures stables et dynamiques à la fois : les cellules capables de se diviser et d’effectuer des transformations chimiques. Cette unité cellulaire est admise par l’ensemble de la communauté scientifique actuelle mais la mise en évidence et l’interprétation des cellules prit beaucoup de temps. Cela a abouti à la théorie cellulaire au 19ème siècle
1528 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
A l’échelle de la planète, les organismes chlorophylliens utilisent pour la photosynthèse environ 0,1% de la puissance solaire totale disponible. La photosynthèse permet l’entrée dans la biosphère de matière minérale stockant de l’énergie sous forme chimique.
La productivité primaire brute correspond à la production totale de matières organiques, élaborées par photosynthèse, par unité de temps et de surface.
Les végétaux utilisant une partie de leur production pour leurs propres besoins (respiration), la productivité primaire nette correspond à la quantité de matière organique disponible pour les autres êtres vivants.
1007 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
La théorie cellulaire est la théorie centrale et principale de la biologie cellulaire et le fondement le plus reconnu de la biologie en général. Les trois principes élémentaires de la théorie sont :
  • tout organisme vivant est composé d'une ou plusieurs cellules
  • la cellule est une unité vivante et l'unité de base du vivant, c'est-à-dire qu'une cellule est une entité autonome capable de réaliser certaines fonctions nécessaires et suffisantes à sa vie
  • toute cellule provient d'une autre cellule par division cellulaire.


le document présente la chronologie des principales découvertes :
  • 1665 : Robert Hooke réalise la première description d'une cellule biologique faite à partir de l'observation de végétaux. Hooke décrit en 1665 un œil de mouche et une cellule de liège.
  • 1674 : Antoni van Leeuwenhoek, le véritable inventeur de la terminologie « cellule » et du microscope, fait une description détaillée de cellule.
  • 1837 - 1838 : avec le botaniste Matthias Jakob Schleiden et le zoologiste Theodor Schwann, la notion de cellule prend toute son ampleur : « la cellule est l’unité structurale et fonctionnelle des plantes et des animaux ». Leurs observations du matériel vivant les conduisent à énoncer que « tous les organismes sont faits de petites unités : les cellules ». C'est le second axiome de la théorie cellulaire.
  • En 1855, le médecin allemand Rudolf Virchow suggère que toute cellule provient d'une autre cellule. C'est le troisième axiome de la théorie cellulaire.
  • En 1861, Louis Pasteur démontre que la théorie de la génération spontanée est erronée.
932 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Une cellule est constituée d'une membrane plasmique contenant un cytoplasme. De nombreux être vivants ne sont constitués que d'une seule cellule : ce sont les organismes unicellulaires, comme les bactéries. D'autres sont constitués de plusieurs cellules : ce sont les organismes multicellulaires, comme les plantes et les animaux. Ces derniers contiennent un nombre de cellules très variable d'une espèce à l'autre ; le corps humain en compte ainsi de l'ordre de cent mille milliards (1014), mais est colonisé par un nombre de un à dix fois plus grand de bactéries, qui font partie de son microbiote et sont bien plus petites que les cellules humaines. La plupart des cellules des plantes et des animaux ne sont visibles qu'au microscope, avec un diamètre compris entre 10 et 100 μm.
1376 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
A l’échelle de la planète, les organismes chlorophylliens utilisent pour la photosynthèse environ 0,1% de la puissance solaire totale disponible. La photosynthèse permet l’entrée dans la biosphère de matière minérale stockant de l’énergie sous forme chimique.
La productivité primaire brute correspond à la production totale de matières organiques, élaborées par photosynthèse, par unité de temps et de surface.
Les végétaux utilisant une partie de leur production pour leurs propres besoins (respiration), la productivité primaire nette correspond à la quantité de matière organique disponible pour les autres êtres vivants.
936 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Les champignons sont des eucaryotes pluricellulaires ou unicellulaires. Leurs cellules, pourvues d'une paroi, sont immobiles et se nourrissent par l’absorption des molécules organiques directement dans le milieu. La cellule ou les cellules sont dépourvues de chlorophylles et/ou de plastes car ces organismes sont hétérotrophes vis-à-vis du carbone.
989 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Découverte en Ardèche, en 1994, la grotte Chauvet est célèbre pour ses peintures rupestres réalisées par des êtres humains préhistoriques. Ces peintures comptent parmi les plus anciennes connues.
Leur âge a été estimé par la méthode de datation au carbone 14.
1607 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Les roches magmatiques se forment quand un magma se refroidit et se solidifie, avec ou sans cristallisation complète des minéraux le composant. Cette solidification peut se produire :
  • en profondeur, ce sont alors des roches plutoniques (dites « intrusives »).
  • à la surface, ce sont alors des roches volcaniques (dites « extrusives » ou « effusives »).
Dans tous les cas, les roches magmatiques sont qualifiées d'endogènes car formées en profondeur, par opposition aux roches exogènes (telles les roches sédimentaires et les roches métamorphiques).
Les roches magmatiques les plus courantes sont le granite et le basalte : la famille des granites représente 95 % des roches plutoniques et les basaltes 90 % des roches volcaniques. De façon générale, les roches magmatiques constituent la majeure partie des roches continentales et océaniques. Les magmas à l'origine de ces différentes roches peuvent provenir du manteau terrestre, de la croûte ou même d'une roche déjà existante refondue. Ces origines variées de fusion partielle, ainsi que les différents processus affectant la vie du magma et les modalités de mise en place, sont à l'origine de la richesse des roches magmatiques.
La roche présentée ci-dessous est une roche magmatique.
1527 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
A l’échelle de la planète, les organismes chlorophylliens utilisent pour la photosynthèse environ 0,1% de la puissance solaire totale disponible. La photosynthèse permet l’entrée dans la biosphère de matière minérale stockant de l’énergie sous forme chimique.
La productivité primaire brute correspond à la production totale de matières organiques, élaborées par photosynthèse, par unité de temps et de surface.
Les végétaux utilisant une partie de leur production pour leurs propres besoins (respiration), la productivité primaire nette correspond à la quantité de matière organique disponible pour les autres êtres vivants.
1040 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
La cellule végétale et la cellule animale peuvent être différenciées par la présence d’organites. Bien que les deux soient classés comme eucaryotes, la présence de la paroi cellulaire, des vacuoles et des chloroplastes sont les composants les plus remarquables et les plus distinctifs des cellules végétales qui sont absentes dans les cellules animales.
Les cellules existent dans une étonnante variété de tailles et de formes. Malgré les différences entre les différents types de cellules, qu’il s’agisse de cellules végétales ou animales, unicellulaires ou pluricellulaires, elles partagent toutes certaines caractéristiques communes et exécutent des processus différents et complexes de la même manière.
940 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Une cellule est un espace limité par une membrane plasmique. Sa taille varie entre 1 et 100 µm (1 µm = 10 -6 m). Son aspect varie selon les organismes et, chez un même individu, entre les différents tissus (ensembles de cellules assurant une fonction donnée).
On distingue deux grands types de cellules :
  • les cellules eucaryotes contiennent un noyau, qui renferme les chromosomes, et un cytoplasme formé d’un fluide, le cytosol (= hyaloplasme), et d'organites (mitochondries, vacuoles, chloroplastes) qui sont des compartiments spécialisés. Les vacuoles sont caractéristiques des végétaux.
  • les cellules procaryotes (ou bactéries) ne possèdent ni organites ni noyau. Leur matériel génétique baigne directement dans le cytosol.
Les êtres vivants sont tous formés d'une ou plusieurs cellules.
939 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
On distingue généralement deux types fondamentaux de cellules selon qu'elles possèdent ou non un noyau enveloppé d'une membrane nucléaire :
  • les procaryotes, dont l'ADN est libre dans le cytoplasme : les bactéries. Bien qu'elles puissent former des colonies très nombreuses, elles sont toujours des organismes unicellulaires
  • les eucaryotes, qui ont une organisation interne complexe, de nombreux organites, et dont le noyau est délimité par une membrane nucléaire. Les eucaryotes comprennent un grand nombre de formes d'organismes unicellulaires et organismes multicellulaires
933 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Une cellule animale est une cellule eucaryote, hétérotrophe. Elle se distingue des cellules de champignon par l'absence de paroi doublant la membrane. Il en existe un grand nombre de type.
Une cellule animale possède une membrane plasmique, du cytoplasme (comme la cellule végétal et bactérienne) et possède également un noyau, un organite (mitochondrie) , mais elle ne possède pas de paroi. Le matériel génétique de la cellule animale se trouve dans le noyau.
1570 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
La théorie cellulaire est la théorie centrale et principale de la biologie cellulaire et le fondement le plus reconnu de la biologie en général. Les trois principes élémentaires de la théorie sont :
  • tout organisme vivant est composé d'une ou plusieurs cellules
  • la cellule est une unité vivante et l'unité de base du vivant, c'est-à-dire qu'une cellule est une entité autonome capable de réaliser certaines fonctions nécessaires et suffisantes à sa vie
  • toute cellule provient d'une autre cellule par division cellulaire.


le document présente la chronologie des principales découvertes :
  • 1665 : Robert Hooke réalise la première description d'une cellule biologique faite à partir de l'observation de végétaux. Hooke décrit en 1665 un œil de mouche et une cellule de liège.
  • 1674 : Antoni van Leeuwenhoek, le véritable inventeur de la terminologie « cellule » et du microscope, fait une description détaillée de cellule.
  • 1837 - 1838 : avec le botaniste Matthias Jakob Schleiden et le zoologiste Theodor Schwann, la notion de cellule prend toute son ampleur : « la cellule est l’unité structurale et fonctionnelle des plantes et des animaux ». Leurs observations du matériel vivant les conduisent à énoncer que « tous les organismes sont faits de petites unités : les cellules ». C'est le second axiome de la théorie cellulaire.
  • En 1855, le médecin allemand Rudolf Virchow suggère que toute cellule provient d'une autre cellule. C'est le troisième axiome de la théorie cellulaire.
  • En 1861, Louis Pasteur démontre que la théorie de la génération spontanée est erronée.
41 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
La nature du vivant, constitution chimique des êtres vivants
1039 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Le document présenté correspond à la représentation schématique d'une membrane plasmique. Consigne : légender ce schéma.
1008 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
En cristallographie, le système cubique est un système dont la maille conventionnelle a la forme d'un cube.Voici la description de trois réseaux cubiques :
  • le réseau cubique simple possède un nœud du réseau à chaque sommet du cube.
  • le réseau cubique centré possède un nœud du réseau au centre de la maille en plus des huit situés aux sommets du cube.
  • le réseau cubique à faces centrées possède des nœuds du réseau sur les six faces du cube.
42 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
La nature du vivant, constitution chimique des êtres vivants.
998 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Une momie a été découverte en Égypte dans la vallée des rois. On réalise une datation au carbone 14. Cet élément radioactif, produit en continu dans l'atmosphère terrestre, reste en proportion constante dans les organismes vivants. Le carbone n'étant plus renouvelé à partir du décès, sa proportion diminue.
On mesure une baisse de 40 % de la proportion de carbone 14 de la momie.
1608 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Découverte en Ardèche, en 1994, la grotte Chauvet est célèbre pour ses peintures rupestres réalisées par des êtres humains préhistoriques. Ces peintures comptent parmi les plus anciennes connues.
Leur âge a été estimé par la méthode de datation au carbone 14.
994 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
A la suite du séisme et du tsunami de 2011, un accident industriel majeur a débuté le 11 mars 2011 au Japon : l'accident nucléaire de Fukushima. Il s'agit de la plus grave catastrophe nucléaire du xxie siècle, au même degré de gravité que la catastrophe de Tchernobyl (1986), en particulier par le volume important des rejets radioactifs.
Lors de cette catastrophe, du césium 137 a été rejeté dans l'atmosphère. Le document ci-dessous représente la courbe de décroissance radioactive du césium 137.
1610 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Le carbone 14 est présent dans l’atmosphère en proportion constante par suite du bombardement de l’azote par les neutrons cosmiques.
Ce carbone est rapidement oxydé pour donner du gaz carbonique et est absorbé par les plantes au cours de la photosynthèse. Le bois vivant contient donc toujours une certaine proportion de carbone 14, et on a constaté que cette quantité était constante dans le monde : chaque gramme de carbone contient suffisamment d'isotopes 14C pour qu'un détecteur enregistre 13.6 désintégrations par minute et par gramme de carbone (L’abondance respective des deux isotopes (98,89% ) et (1,2 10-12 %) est la même dans les composés carbonés des êtres vivants).
Lorsqu'un arbre est abattu, le bois cesse de vivre, le processus de photosynthèse s'arrête, et il n'y a plus absorption de gaz carbonique. L'isotope est alors libre de se désintégrer sans compensation car il est radioactif ?- et subit donc des désintégrations.
Au bout d’une durée caractéristique de l’isotope, il ne reste que la moitié des noyaux initialement présents. Ce temps, appelé temps de demi-vie, est de 5570 ans pour cet isotope. Ainsi au bout de 11 140 ans, seule la moitié de la moitié des noyaux persiste et ainsi de suite.
Grâce à cette propriété, il est possible par exemple de déterminer l’âge d’un charbon de bois ancien d’un foyer préhistorique en déduisant de la mesure, le nombre N(t) de noyaux et en le comparant au nombre N0 d’un échantillon standard de référence actuel.
938 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
La cellule est l'unité biologique structurelle et fonctionnelle fondamentale de tous les êtres vivants connus. C'est la plus petite unité vivante capable de se reproduire de façon autonome. La science qui étudie les cellules est appelée biologie cellulaire.
Une cellule est constituée d'une membrane plasmique contenant un cytoplasme. De nombreux être vivants ne sont constitués que d'une seule cellule : ce sont les organismes unicellulaires, comme les bactéries. D'autres sont constitués de plusieurs cellules : ce sont les organismes multicellulaires, comme les plantes et les animaux. Ces derniers contiennent un nombre de cellules très variable d'une espèce à l'autre ; le corps humain en compte ainsi de l'ordre de cent mille milliards (1014), mais est colonisé par un nombre de un à dix fois plus grand de bactéries, qui font partie de son microbiote et sont bien plus petites que les cellules humaines. La plupart des cellules des plantes et des animaux ne sont visibles qu'au microscope, avec un diamètre compris entre 10 et 100 μm.
934 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Les cellules végétales sont les unités élémentaires, très nombreuses, constituant les organismes végétaux. Elles comprennent généralement un noyau cellulaire entouré d'un cytoplasme, divers organites ou plastes, le tout étant protégé par une membrane cellulaire. Elles peuvent mesurer entre 10 et 200 µm.
1038 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
La cellule est un espace séparé de l’extérieur par une membrane plasmique. Cette membrane est constituée d’une bicouche lipidique et de protéines. La structure membranaire est stabilisée par le caractère hydrophile ou lipophile de certaines parties des molécules constitutives.
941 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Les cellules eucaryotes possèdent, des organites, divisant l'espace cellulaire en compartiments spécialisés, tels le noyau (contenant l'ADN), les mitochondries, le réticulum endoplasmique, l'appareil de Golgi, les ribosomes, les chloroplastes, les vacuoles, un ADN divisé en plusieurs chromosomes,une division cellulaire appelée mitose, une véritable reproduction sexuée, où chaque type sexuel apporte une part égale de matériel génétique. Cependant, certains eucaryotes n'ont pas de reproduction sexuée.
1575 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
La membrane plasmique est majoritairement composée de lipides, particulièrement de phospholipides, entre lesquels des protéines peuvent s'insérer. Elle est la membrane qui délimite une cellule. Elle sépare l'intérieur de la cellule (le cytoplasme) du milieu extérieur. Contrairement aux membranes des bactéries et des cellules végétales, celles des cellules animales contiennent des molécules de cholestérol, ce qui les rigidifie et augmente leur imperméabilité vis-à-vis des molécules hydrophiles.
Les phospholipides forment une double couche (la bicouche lipidique) qui est relativement imperméable aux passages de la plupart des molécules hydrosolubles. Elle constitue donc une barrière très efficace, même si les molécules hydrophobes comme l'alcool peuvent facilement la traverser. La structure en double couche de la membrane plasmique est directement due aux propriétés amphiphiles des phospholipides qui possèdent une extrémité hydrophile, c'est-à-dire aimant l'eau, et une extrémité hydrophobe, qui au contraire craint l'eau.
1569 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Voici 2 statues que vous pouvez voir au musée du Louvre (Paris, France).
La première est la "Victoire de Samothrace" , Vers 220-185 av. J.-C. Cette statue est en Marbre (de Paros). Le marbre est une roche métamorphique dérivée du calcaire et constituée principalement de cristaux de calcite.
La seconde est le "Grand sphinx de Tanis", vers 2600 av. J.-C. Cette statue est en granite. Le granite est une roche plutonique magmatique, riche en quartz (SIO2).
935 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Les bactéries sont des procaryotes présents dans tous les milieux. Le plus souvent unicellulaires, elles sont parfois pluricellulaireS et peuvent également former des colonies. Les bactéries les plus grosses mesurent plus de 2 μm.
Les bactéries présentent de nombreuses formes : sphériques (coques), allongées ou en bâtonnets (bacilles), des formes plus ou moins spiralées. L’étude des bactéries est la bactériologie, une branche de la microbiologie.
Il existe environ 10 000 espèces connues à ce jour, mais la diversité réelle du groupe est probablement supérieure. L'estimation du nombre des espèces oscillerait entre 5 et 10 millions. Chez l'humain, il a été calculé que 1012 bactéries colonisent la peau, 1010 bactéries colonisent la bouche et 1014 bactéries habitent dans l'intestin, ce qui fait qu'il y a dix fois plus de cellules bactériennes que de cellules humaines dans le corps humain. La plupart de ces bactéries sont inoffensives ou bénéfiques pour l’organisme. Il existe cependant de nombreuses espèces pathogènes à l'origine de beaucoup de maladies infectieuses comme le choléra, la syphilis, la peste, l’anthrax, la tuberculose.
995 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
La période radioactive d'un isotope radioactif est le temps nécessaire pour que la moitié des noyaux de cet isotope initialement présents se désintègrent naturellement. Cette propriété ne dépend pas des conditions d'environnement, telles que température, pression, mais uniquement de l'isotope considéré. Le nombre d’atomes d’un isotope radioactif qui se désintègrent naturellement pendant une certaine durée ne dépend donc que du nombre d’atomes initial. La décroissance de ce nombre d’atomes suit une décroissance exponentielle.
Les périodes longues sont fréquemment données en années.

Le terme demi-vie est aussi utilisé, au lieu de période.
1014 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Vers 1830, les scientifiques réalisent de nombreuses observations microscopiques : ils parviennent à l’idée que tous les êtres vivants sont constitués de cellules.
Ces cellules sont capables de se diviser et d’effectuer des transformations chimiques. Cette unité cellulaire est admise par l’ensemble de la communauté scientifique actuelle mais la mise en évidence et l’interprétation des cellules prit beaucoup de temps. Cela a abouti à la théorie cellulaire au 19ème siècle
Les observations ayant permis la formulation de la théorie cellulaire ont été réalisées au microscope.

on distingue 2 types de microscope :
1006 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Voici 2 statues que vous pouvez voir au musée du Louvre (Paris, France).
La première est la "Victoire de Samothrace" , Vers 220-185 av. J.-C. Cette statue est en Marbre (de Paros). Le marbre est une roche métamorphique dérivée du calcaire et constituée principalement de cristaux de calcite.
La seconde est le "Grand sphinx de Tanis", vers 2600 av. J.-C. Cette statue est en granite. Le granite est une roche plutonique magmatique, riche en quartz.
1576 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
La cellule est un espace séparé de l’extérieur par une membrane plasmique. Cette membrane est constituée d’une bicouche lipidique et de protéines. La structure membranaire est stabilisée par le caractère hydrophile ou lipophile de certaines parties des molécules constitutives.
937 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Les cellules eucaryotes possèdent, des organites, divisant l'espace cellulaire en compartiments spécialisés, tels le noyau (contenant l'ADN), les mitochondries, le réticulum endoplasmique, l'appareil de Golgi, les ribosomes, les chloroplastes, les vacuoles, un ADN divisé en plusieurs chromosomes,une division cellulaire appelée mitose, une véritable reproduction sexuée, où chaque type sexuel apporte une part égale de matériel génétique. Cependant, certains eucaryotes n'ont pas de reproduction sexuée.
1009 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Le microscope optique ou photonique (MO)
  • Caractéristiques : La préparation est traversée par les rayons lumineux
  • Inconvénient : Grossissement limité (25 à 2 000 fois) ne permettant pas l’observation des détails
  • Avantage : Observation d’une cellule entière
Les microscopes électroniques(ME)
  • Caractéristiques :Les électrons remplacent les rayons lumineux. Ils se déplacent dans le microscope électronique dans lequel règne un vide.
  • Inconvénients : Observations en noir et blanc de structures mortes.

  • Microscope électronique à transmission (MET) Les électrons traversent l’échantillon. Les zones « blanches » sont interprétées sans structure.
    • Grossissement : 150 000 fois
    • Avantage : les coupes ultrafines permettent l’observation des détails

  • Microscope électronique à balayage (MEB) les électrons balayent la surface de l’échantillon. L’image obtenue apparaît en relief.
    • Grossissement : 30 000 fois
    • Avantage : idéal pour observer la surface de l’objet à étudier
1577 - Thème 1 - Une longue histoire de la matière à l'échelle de l'univers
Le document présenté correspond à la représentation schématique d'une membrane plasmique. Consigne : légender ce schéma.
153 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Caractéristiques physico-chimiques des planètes
39 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Les conditions de la vie : une particularité de la Terre ?
109 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Le cycle du carbone est le cycle biogéochimique (ensemble des échanges d'un élément chimique) du carbone sur une planète. Celui de la Terre est complexe par l'existence d'importantes masses d'eau océaniques, et surtout par le fait que la vie y tient une place importante.

Il existe quatre réservoirs de carbone : l'hydrosphère, la lithosphère, la biosphère et l'atmosphère. La plus grande partie du carbone terrestre est piégée dans des composés qui participent peu au cycle : roches sous forme de carbonates et océan profond. L'essentiel du cycle se fait entre l'atmosphère, les couches superficielles du sol et des océans, et la biosphère.
1106 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Le corps humain a sans cesse des échanges thermiques avec son environnement. Les échanges de chaleur se font toujours de la zone la plus chaude vers la zone la plus froide:
  • par rayonnement : transfert de rayons infra-rouges (IR) sans contact direct
  • par conduction thermique : échange de la chaleur par contact sans déplacement de matière
  • par convection: transfert de chaleur dans un fluide (liquide ou gaz) avec déplacement de matière
  • par évaporation de l’eau quand elle passe de l’état liquide à l’état gazeux
1061 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
L'effet de serre est un phénomène naturel provoquant une élévation de la température à la surface de notre planète. Indispensable à notre survie, ce fragile équilibre est menacé. Les activités humaines affectent la composition chimique de l'atmosphère et entraînent l'apparition d'un effet de serre additionnel, responsable en grande partie du changement climatique actuel.

Les deux tiers de l'énergie en provenance du soleil sont absorbés par l'atmosphère, les sols et l'océan. Le tiers restant est directement réfléchi vers l'espace par les nuages, les aérosols, l'atmosphère et la surface terrestre. Atmosphère et surface terrestre émettent en retour un rayonnement infrarouge que les nuages et les gaz à effet de serre (vapeur d'eau, dioxyde de carbone, ozone et méthane pour les plus importants) absorbent et réémettent en grande partie vers le sol. Les gaz à effet de serre ont en effet la particularité d'être pratiquement transparents au rayonnement solaire et opaques au rayonnement infrarouge émis par la terre. L'énergie est piégée. Ce phénomène a été baptisé « effet de serre » par analogie avec la serre du jardinier. On estime que sans cet effet de serre de l'atmosphère, la température moyenne à la surface de la terre serait au plus de - 19°C au lieu des 15°C que nous connaissons.
1635 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
L'effet de serre est un phénomène naturel par lequel les gaz naturellement présents dans l'atmosphère (principalement la vapeur d'eau) retiennent une partie de la chaleur émise par notre planète.
1066 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
La répartition des climats selon la latitude n'est pas constante sur l'année : c'est le phénomène des saisons. Au cours de l'année, la rotation de la Terre autour du Soleil modifie sa position par rapport à celui-ci selon une trajectoire elliptique.
Par ailleurs, l'axe de rotation de la Terre n'est pas perpendiculaire au plan de l'écliptique. Il en résulte que, pour une même région, l'angle d'incidence du rayonnement solaire sur cette surface varie en fonction de la position de la Terre au cours de sa révolution autour du Soleil.
Dans ces positions extrêmes, la Terre "présente" alternativement son hémisphère Nord, puis son hémisphère Sud au Soleil. La durée d'éclairement et donc d'échauffement varie ainsi pour une même région au cours du trajet de la Terre autour du Soleil.
102 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Les combustibles fossiles sont riches en carbone sous la forme d'hydrocarbure. Ils sont issus de la méthanisation d’êtres biologiques en décomposition et enfouis dans le sol depuis plusieurs millions d’années. Ce sont des énergies qui ne sont donc pas renouvelables car leur reconstitution naturelle demande beaucoup de temps pour être reformées et parce qu'elles sont utilisées plus vite que le temps nécessaire pour la recréation de réserves.
226 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Un litre de pétrole est le résultat de 23 tonnes de biomasse qui était vivante il y a 440 Ma (325 Ma pour 1 kg de charbon). Brûler un combustible fossile, c’est utiliser une énergie solaire du passé et restituer très rapidement à l’atmosphère le dioxyde de carbone, prélevé lentement par les végétaux et piégé depuis longtemps. Ce type de combustible est une ressource non renouvelable.
1068 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
L'écosystème est un ensemble d'être vivants (biocénose) en interactions avec leur environnement (biotope). Chaque maillon de cet ensemble joue un rôle bien particulier, toujours indispensable au fonctionnement de l'ensemble. Pour son fonctionnement, l'écosystème a besoin d'énergie, qui dans l'écrasante majorité des cas est la lumière.
Les végétaux chlorophylliens, producteurs primaires des écosystèmes, sont capables de produire de la matière organique à partir du CO2 atmosphérique, tout en rejetant de l'O2, grâce à l'énergie fournie par le soleil. O2 et matière organique sont nécessaires à la survie des autres organismes de l'écosystème, eux-mêmes nécessaires à la survie des plantes et donc à la pérennité de la photosynthèse.
1065 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Les climats et les mouvements atmosphériques de notre planète sont régis par de nombreux facteurs, ils sont par nature variable mais tendent globalement à équilibrer les écarts thermiques qui existent sur le globe terrestre. En modifiant cet équilibre par l’émission massive de gaz à effet de serre, l’homme met en péril le climat actuel de la Terre. C’est l’effet de serre qui permet à la planète d’afficher un bilan thermique moyen de +15°C au lieu de -18°C.
La Terre reçoit la majeure partie de son énergie du soleil, une partie est absorbée par la Terre qui ainsi s’échauffe et émet des infrarouges. Le rayonnement infrarouge réémis par la Terre vers l’extérieur est en partie absorbée par les gaz à effet de serre H2O, CO2, CH4, ...) de l’atmosphère terrestre et le reste est renvoyé vers l’espace. Ainsi, la vapeur d’eau, le méthane, et le dioxyde de carbone notamment, qui sont des gaz à effet de serre majeurs contribuent à piéger l’énergie renvoyée, ils la renvoient vers la Terre en augmentant ainsi sa température.
1064 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Une représentation schématique des échanges d'énergie entre l'espace, l'atmosphère terrestre, et la surface de la Terre. Une représentation schématique des échanges d'énergie entre l'espace, l'atmosphère terrestre, et la surface de la Terre. L'effet de serre est un processus naturel de réchauffement de l'atmosphère qui intervient dans le bilan radiatif de la Terre. Il est dû aux gaz à effet de serre (GES) contenus dans l'atmosphère, à savoir principalement la vapeur d'eau (qui contribue le plus à l'effet de serre), le dioxyde de carbone CO2 et le méthane CH4.
Cet effet a été nommé ainsi par analogie avec la pratique en culture et jardinerie de construire des serres, espaces clos dont une ou plusieurs faces sont transparentes, laissant passer le rayonnement du soleil et le retenant prisonnier à l'intérieur. C'est le piégeage des infrarouges qui entraine une augmentation de la température.
229 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Le littoral ivoirien est sous l’influence de remontées d’eau froide périodiques qui favorisent le développement du phytoplancton. Ce milieu est favorable au développement de populations de poissons, parmi lesquels dominent les sardines, notamment l’espèce Sardinelle aurita qui se nourrit de planton.
201 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Une alimentation saine consiste à respecter l'équilibre alimentaire, c'est-à-dire à consommer ni trop ni trop peu de nutriments essentiels tels que les vitamines et les oligo-éléments, de protéines, de glucides, de lipides, de fruits, de légumes.
Certains régimes alimentaires traditionnels ont un impact favorable sur la santé. Les habitants de l'île japonaise d'Okinawa ont l'espérance de vie la plus longue au monde. Leur alimentation a de nombreux points communs avec celle du « régime crétois » : utilisation d'huile, peu de graisses animales, consommation de légumes et de poissons, régime frugal. Mais il semble souhaitable de se poser la question de leur flore bactérienne pour comprendre cette longévité. Une alimentation saine n'est pas une privation d'aliments, mais plutôt une diversification de ces derniers.
1192 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
L’être humain est homéotherme car sa température interne reste constante, environ 37° C. Son organisme doit maintenir une température constante pour garantir le fonctionnement normal de ses organes.
Or son milieu de vie est rarement à cette température et son corps tendra vers une température égale à celle du milieu. L’organisme régule donc son énergie interne jusqu’à atteindre un équilibre : on parle d’Homéostasie thermique. C’est l’ensemble des processus de régulation par lequel l'organisme maintient les différentes constantes du milieu intérieur (ensemble des liquides de l'organisme) entre les limites des valeurs normales. Il y a donc un équilibre qui s’effectue entre les apports et les pertes d’énergie de l’organisme ce qui permet de maintenir cette température constante. La thermorégulation du corps humain va donc consister à équilibrer les apports et les pertes d’énergie thermique.
1526 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Les conditions de la vie : une particularité de la Terre ?
376 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Les additifs alimentaires sont des produits ajoutés aux denrées alimentaires commerciales (notamment aliments industriels) destinés à l'alimentation humaine et/ou animale. Il peut s'agir de produits naturels, ou de produits synthétisés. Ils doivent dans la plupart des pays être indiqués sur l'emballage, dans la liste notée « ingrédients ». Les additifs choisis par les industriels doivent avoir été préalablement autorisés. Tout additif non porté dans cette liste est de fait illicite. Les additifs sur les étiquetages sont le plus souvent écrits en toutes lettres.
Les organismes chargés de donner un avis sur ces produits sont la Food and Drug Administration (FDA aux États-Unis), l'EFSA3 (elle assiste la Commission européenne pour les pays membres de l'Union européenne et les organismes nationaux pour ses autres membres).
1634 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Lorsque cette lumière solaire atteint la Terre, une partie est renvoyée ou absorbée par l'atmosphère. Le reste parvient à la surface de notre planète où une partie est à nouveau réfléchie (on parle d’"albédo").
En fin de compte, environ la moitié de l’énergie du rayonnement solaire est absorbée par la Terre, qui se réchauffe par ce processus.
Cette énergie est ensuite restituée, en grande partie sous forme de rayonnement infrarouge et donc de chaleur (flèche rouge la plus à gauche), et, dans une faible mesure, par conduction (transfert de chaleur à l’air) et convection (courants d’air chauds) ou par évaporation de l'eau.
Une petite partie de ces rayons traversent l’atmosphère, tandis que la plus grande partie est absorbée par des gaz, appelés "gaz à effet de serre", naturellement présents dans celle-ci.
306 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
La Terre s'est formée il y a 4,5 milliards d'années environ et la vie y est apparue moins d'un milliard d'années plus tard. La Terre est une planète rocheuse, les scientifiques parlent de planète tellurique, alors que Saturne est une planète gazeuse. L'une est bien plus petite que l'autre mais toutes deux appartiennent au Système Solaire. Les planètes telluriques sont rocheuses et riches en éléments chimiques divers et variés. La Terre abrite des millions d'espèces vivantes, dont les êtres humains. La biosphère de la Terre a fortement modifié l'atmosphère et les autres caractéristiques de la planète, permettant la prolifération d'organismes aérobies de même que la formation d'une couche d'ozone qui, associée au champ magnétique terrestre, bloque une partie des rayonnements solaires, permettant ainsi la vie sur Terre. Les propriétés physiques de la Terre, de même que son histoire géologique et son orbite, ont permis à la vie de subsister durant cette période.
1109 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Le corps génère de l’énergie à partir de l’énergie chimique stockée dans les aliments. Différentes voies métaboliques des cellules convertissent l’énergie stockée dans les molécules carbonées sous forme de molécules d’ATP.
  • La respiration est la voie la plus fréquemment utilisée.
  • La fermentation lactique a lieu par exemple dans les cellules musculaires en cas d’effort soudain et intense, quand la cellule manque de dioxygène.
Le métabolisme c’est l’ensemble des réactions chimiques se produisant dans le cytoplasme ou dans les organites des cellules quand elles en ont (quand ce sont des cellules eucaryotes.
Le métabolisme c'est donc l'ensemble des réactions chimiques qui permettent aux cellules de produire des nouvelles molécules ou d’en dégrader pour réaliser leur vie cellulaire c’est-à-dire produire leur propre matière organique. Cela leur permet de grandir et de se multiplier. Pour cela, les cellules ont besoin de s’approvisionner en matières premières, c’est-à-dire de se nourrir.
1069 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Un producteur primaire correspond, dans un écosystème, à un être vivant autotrophe, c'est-à-dire capable de produire de la matière organique à partir de matière minérale. Il se trouve tout en bas de la chaîne alimentaire. Cet organisme est totalement ou en partie ingéré par un consommateur primaire, lui-même étant la cible éventuelle des consommateurs secondaires.
Les producteurs primaires sont donc les végétaux chlorophylliens et les cyanobactéries (dont le phytoplancton), capables d'effectuer la photosynthèse et de créer de la biomasse à partir de dioxyde de carbone et de lumière solaire. Il existe aussi les bactéries sulfureuses qui se nourrissent à partir de sulfure d'hydrogène et de lumière.
110 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Le cycle du carbone est un système de recyclage très complexe où les processus physiques, chimiques et biologiques sont intimement liés.
Le cycle du carbone semble équilibré sur l'échelle des temps géologiques. Cependant, les activités humaines participent au cycle du carbone, en modifiant les quantités et les flux de carbone de façon assez conséquente entre différents réservoirs. Cela a des implications climatiques majeures.
1073 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
La chlorophylle, pigment vert des végétaux, absorbe une partie du rayonnement solaire. Cette énergie permet la synthèse de matière organique par photosynthèse. L’énergie est alors convertie et stockée sous forme de molécules carbonées. Ces molécules peuvent être dégradées par respiration ou fermentation. L’énergie stockée est alors libérée et utilisée dans le métabolisme des êtres vivants.
1626 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
La capture et l’utilisation d’énergie par les systèmes vivants sont dominées principalement par deux processus : la respiration et la photosynthèse. Seule la photosynthèse a comme source l’énergie lumineuse. Les plantes peuvent capturer l’énergie lumineuse émise par le Soleil par un procédé chimique appelé photosynthèse. Les combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz naturel) sont riches en carbone : ce sont des hydrocarbures. La présence de reste organique dans les combustibles fossiles montre qu’ils sont issus de la transformation d’une biomasse. Ils se forment au sein de bassins sédimentaires par transformation d’une biomasse incorporée dans des sédiments. La matière organique rapidement enfouie se retrouve dans un milieu anaérobie (sans oxygène), certaines bactéries extraient l’oxygène et l’azote de la matière organique. Il reste un mélange de molécules constituées de carbone et d’hydrogène : c’est le kérogène. Sous l’effet de l’enfouissement, les hydrocarbures du kérogène quittent la roche mère et migrent en surface. Ils sont alors arrêtés par une roche imperméable (roche couverture) et sont piégés dans une roche réservoir.
1060 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
L’effet de serre a toujours été une composante essentielle et naturelle du climat de notre Terre. Sans lui, la température moyenne serait de -18°C alors qu’à l’heure actuelle elle est de 15°C. C’est donc un processus indispensable à une quelconque vie terrestre. A l’inverse, l’augmentation récente de cet effet conduit à un dérèglement climatique.
1107 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
La température du corps est stable. Cette stabilité résulte d’un ensemble de flux de matière et d’énergie. Ainsi, le corps humain apparaît comme une véritable machine thermique. Il est parcouru de flux énergétiques, tant dans la production (métabolisme respiratoire essentiellement, fermentaire secondairement) que la déperdition (rayonnement IR majoritairement).
Notre organisme homéotherme dépense donc une énergie non négligeable à réguler notre température. Cette homéothermie offre un avantage adaptatif: être capable de survivre dans des milieux présentant des fluctuations thermiques (notamment des T négatives) et offrir de l’énergie rapidement utilisable à des fins mécaniques par exemple (vol, course, nage…).
En effet, le froid limite les processus enzymatiques et donc limite les fonctions vitales (nutrition, relation, reproduction). Or l’homéothermie permet à certaines espèces (phoques, manchots, cétacés) de vivre dans des milieux aux températures très froides.
1105 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Tous les animaux vivants doivent maintenir leur température interne dans un intervalle compatible avec la vie.
Les ectothermes ont leur température interne qui est le reflet de la température ambiante.
Les endothermes sont caractérisés par le maintien d’une température interne constante. Cette capacité de thermorégulation est due à un ensemble de mécanismes que l’on appelle thermogenèse (lors d’une production de chaleur) ou thermolyse (lors d’une évacuation de chaleur). Ces productions et/ou pertes de chaleur sont dues à des mécanismes internes, d’où le nom d’endotherme (du grec ancien « endon » : dans, « thermos » : chaud).
104 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Le pétrole est une roche liquide d'origine naturelle, une huile minérale composée d'une multitude de composés organiques (essentiellement des hydrocarbures), piégée dans des formations géologiques particulières.
L'exploitation de cette source d'énergie fossile et d'hydrocarbures est l’un des piliers de l’économie industrielle, car le pétrole fournit la quasi-totalité des carburants liquides — fioul, gazole, kérosène, essence, GPL.
146 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Les conditions de la vie : une particularité de la Terre ? (3)
1636 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
L'albédo est la part des rayonnements solaires qui sont renvoyés vers l'atmosphère. L'albédo permet de calculer grâce à un facteur entre 0 et 100 le rayonnement solaire réfléchi par une surface, 0 correspondant à une surface absorbant tous les rayons, et 100 à une surface renvoyant tous les rayons
227 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Grâce à l’énergie lumineuse, captée par la chlorophylle contenue dans les chloroplastes, les cellules chlorophylliennes produisent (= réalisent la synthèse chimique) de la matière organique. C’est la photosynthèse.
  • Dans l’air, les parties vertes de la plante absorbent du dioxyde de carbone (CO2, source de carbone (C) et d'oxygène (O).
  • Dans le sol les racines absorbent de l’eau (H2O), source d’hydrogène (H) et des ions minéraux, notamment sources d’azote, de phosphore et de soufre. Cela constitue la sève brute (= sève montante) entraînée vers les parties vertes de la plante (notamment les feuilles).
  • L'équation bilan de la photosynthèse peut s'écrire : 6 CO2+ 6 H2O -------> C6H1206 + 6 02
145 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Les conditions de la vie : une particularité de la Terre ? (2)
240 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
La capture et l’utilisation d’énergie par les systèmes vivants sont dominées principalement par deux processus : la respiration et la photosynthèse. Seule la photosynthèse a comme source l’énergie lumineuse. Les plantes peuvent capturer l’énergie lumineuse émise par le Soleil par un procédé chimique appelé photosynthèse. Les combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz naturel) sont riches en carbone : ce sont des hydrocarbures. La présence de reste organique dans les combustibles fossiles montre qu’ils sont issus de la transformation d’une biomasse. Ils se forment au sein de bassins sédimentaires par transformation d’une biomasse incorporée dans des sédiments. La matière organique rapidement enfouie se retrouve dans un milieu anaérobie (sans oxygène), certaines bactéries extraient l’oxygène et l’azote de la matière organique. Il reste un mélange de molécules constituées de carbone et d’hydrogène : c’est le kérogène. Sous l’effet de l’enfouissement, les hydrocarbures du kérogène quittent la roche mère et migrent en surface. Ils sont alors arrêtés par une roche imperméable (roche couverture) et sont piégés dans une roche réservoir.
230 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Des expériences montrent qu'une feuille verte éclairée produit de l'amidon, un glucide repérable par le réactif eau iodée (coloration bleu violacé si la présence d'amidon est effective). Ce mécanisme s'appelle la photosynthèse et nécessite 3 conditions :
  • la présence de chlorophylle chez le végétal
  • la présence de dioxyde de carbone
  • la présence de la lumière sur le végétal
Ce métabolisme particulier (qui convertit l'énergie lumineuse en énergie chimique, stockant cette énergie dans de la matière organique) est qualifié de "autotrophe".
L'équtation bilan de la photosynthèse peut s'écrire :
6 CO2+ 6 H2O -------> C6H1206 + 6 02
1638 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Le bilan radiatif permet de caractériser le devenir de la puissance solaire reçue par la Terre (en y incluant le globe terrestre et l'atmosphère). Une partie de la puissance solaire incidente est réfléchie par l'atmosphère et par la surface de la Terre et est donc renvoyée dans l'espace. Cette proportion réfléchie de la puissance solaire dépend de l'albédo terrestre moyen. L'albédo terrestre est défini comme la proportion d'énergie lumineuse réfléchie par la Terre par rapport à l'énergie lumineuse incidente. L'albédo terrestre moyen actuel (en considérant l'atmosphère et la surface terrestre) est de 0,31. Ainsi, environ 30 % de la puissance solaire atteignant la Terre (en haut de l'atmosphère) est réfléchie par l'atmosphère et la surface terrestre vers l'espace tandis que les 70 % restants sont absorbés par l'atmosphère et la surface terrestre.
202 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
L’alimentation est le domaine de tout ce qui se rapporte à la nourriture permettant à un organisme vivant de fonctionner, de survivre. Les réactions chimiques nécessaires à la vie sont dépendantes d'apports en nutriments. Chez les organismes supérieurs ceux-ci sont soit synthétisés par photosynthèse (végétaux), soit puisés dans des composés organiques (animaux et champignons). Comme les autres animaux, l'homme est dépendant de son environnement pour assurer ses besoins primaires en nourriture. L'étude des besoins humains en nourriture, que ce soit en quantité (obésité ou sous-alimentation) ou en qualité (malnutrition) est la nutrition.
1104 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
La thermogenèse est la production de chaleur de l’organisme chez les animaux par augmentation du métabolisme cellulaire. Elle s'oppose à la thermolyse, qui correspond aux mécanismes d’exportation de la chaleur produite en excès par l’organisme. La thermogenèse intervient quand la température du corps est inférieure à environ 37 °C. Le corps produit alors de la chaleur par :
  • activité musculaire : volontaire ou frissons thermiques ;
  • métabolisme.
  • lipolyse du tissu adipeux.
Remarque : La consommation d'alcool provoque une vasodilatation. Elle augmente donc les déperditions thermiques, ce qui peut avoir pour effet de plonger le sujet en hypothermie.
1637 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
La surface terrestre absorbe environ 50 % de la puissance solaire ce qui entraîne une augmentation de la température de la Terre. Comme tout objet chauffé, la surface terrestre émet alors des rayonnements infrarouges. La puissance de ce rayonnement augmente avec la température de la surface terrestre.
225 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
Les combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz naturel) sont riches en carbone : ce sont des hydrocarbures. La présence de reste organique dans les combustibles fossiles montre qu’ils sont issus de la transformation d’une biomasse. Ils se forment au sein de bassins sédimentaires par transformation d’une biomasse incorporée dans des sédiments. La matière organique rapidement enfouie se retrouve dans un milieu anaérobie (sans oxygène), certaines bactéries extraient l’oxygène et l’azote de la matière organique. Il reste un mélange de molécules constituées de carbone et d’hydrogène : c’est le kérogène. Sous l’effet de l’enfouissement, les hydrocarbures du kérogène quittent la roche mère et migrent en surface. Ils sont alors arrêtés par une roche imperméable (roche couverture) et sont piégés dans une roche réservoir. Certaines structures du sous-sol forment donc des pièges à hydrocarbures.
151 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
L’atmosphère initiale de la Terre était différente de l’atmosphère actuelle. Sa transformation est la conséquence, notamment, du développement de la vie. L’histoire de cette transformation se trouve inscrite dans les roches, en particulier celles qui sont sédimentaires.
103 - Thème 2 - Le soleil, notre source d'énergie
On utilise aussi le mot hydrocarbure pour faire référence, en particulier, au pétrole et au gaz naturel. Un hydrocarbure est un composé organique constitué exclusivement d'atomes de carbone (C) et d'hydrogène (H). Sous forme de carbone fossile, ils constituent une ressource énergétique essentielle pour l'économie depuis la révolution industrielle, mais sont aussi source de gaz à effet de serre issus de leur utilisation massive. Il s'agit de fait de ressources non renouvelables (à l'échelle chronologique humaine) dont les gisements commencent localement à s'épuiser ou à être très coûteux et difficiles à exploiter (gisements marins ou très profonds, et souvent de moindre qualité), qu'il s'agisse du charbon, du pétrole ou du gaz naturel.
945 - Thème 3 - La terre un astre singulier
L'accident nucléaire de Fukushima est un accident industriel majeur qui a débuté le 11 mars 2011 au Japon, à la suite du séisme et du tsunami de 2011. Il s'agit de la plus grave catastrophe nucléaire du xxie siècle, au même degré de gravité que la catastrophe de Tchernobyl (1986), en particulier par le volume important des rejets radioactifs.
946 - Thème 3 - La terre un astre singulier
La disparition des reliefs - La circulation de l’eau à la surface d’une roche peut conduire à l’altération des minéraux qui la constituent. (QCM réalisé à partir du sujet de Pondichéry Mai 2018)
Les reliefs s'effacent au cours du temps sous l'action des facteurs différents. Les roches vont s'altérer, se fragmenter, changer de composition puis seront érodées principalement par le ruissellement de l'eau. L'altération peut se faire :
  • par l'action du vent qui creuse les roches (érosion éolienne).
  • par l'action des racines des arbres qui fragmentent les roches en s'y frayant un chemin.
  • par l'eau : suite à des précipitations répétées, le passage des eaux de ruissellement va user mécaniquement la roche et va également l'altérer chimiquement (par hydrolyse) en transformant les minéraux qui la compose, la rendant plus fragile.
943 - Thème 3 - La terre un astre singulier
La radiochronologie est une méthode d'associer un âge absolu à un événement géologique par le biais de l'étude d'isotopes radioactifs enfermés dans l'échantillon étudié. Diverses méthodes de datation, utilisant différents couples de radioéléments (14C/14N, 238U/206Pb, 87Rb/87Sr…), peuvent être appliquées dans des champs divers et permettent de dater de nombreux événements géologiques (cristallisation d'un magma, métamorphisme…).
944 - Thème 3 - La terre un astre singulier
Une datation par radiochronologie est une méthode de datation absolue utilisant la variation régulière au cours du temps de la proportion de radioisotopes dans certains corps. La plus connue est sans doute la datation par le carbone 14, mais il en existe bien d'autres. Toutes ne font pas appel aux mêmes raisonnements physiques et géologiques, et leurs précisions varient.
Le choix d'un isotope dépend de l'échantillon à analyser et de son âge présumé. En effet, la vitesse de désintégration, qui est indépendante de l'environnement, n'est pas la même pour la soixantaine d'isotopes radioactifs connus.
942 - Thème 3 - La terre un astre singulier
La datation des roches de la croûte continentale
1256 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
L'oreille comprend trois parties principales
  • L'oreille externe agit comme un capteur.
    C'est la seule partie, en communication directe avec l'extérieur. Elle est composée d'un pavillon et d'un conduit auditif. C'est une simple structure de transmission des sons vers le tympan.
  • L'oreille moyenne agit comme un micro.
    Elle tient le rôle de protection et de transmission mécanique. Les vibrations du tympan, qui agit comme un micro, sont transmises au marteau, à l'enclume et à l'étrier.
  • L'oreille interne qui agit comme un Ampli-Tuner.
    Cette partie est la plus fragile de l'oreille. Elle est constituée de quelques milliers de cellules ciliées : c'est « notre capital auditif ». Lorsque l'oreille est exposée à un volume sonore excessif, un bruit brutal, des sons aigus, une durée d'écoute prolongée, ces cellules peuvent être abîmées, voire détruites. Elles ne sont pas réparables, leur destruction est donc définitive.
1239 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
Le son est entendu grâce à un mécanisme complexe assuré par le système auditif. Depuis le pavillon de l'oreille externe jusqu'au cerveau, le son est transféré via plusieurs intermédiaires.
En l'absence de toute affection ou lésion du système auditif dans ses composantes perceptives, l'organisme reçoit, intègre et gère toutes les énergies qui lui parviennent.
L'oreille comporte trois parties :
  • l'oreille externe (pavillon et conduit auditif)
  • l'oreille moyenne (tympan et chaîne des osselets)
  • l'oreille interne (cochlée)

D'un point de vue physiologique, c'est-à-dire au niveau de la fonction audition dans son ensemble, on peut distinguer :
  • l'appareil de réception (oreille externe et paroi externe du tympan)
  • l'appareil de transmission (tympan, osselets, fenêtres ovale et ronde et cochlée)
  • l'appareil de perception, qui commence à l'organe de Corti et qui se poursuit par les différents neurones aboutissant aux aires corticales auditives.
1618 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
Dans l'oreille interne : l'onde sonore fait osciller une membrane sur la fenêtre ovale de la cochlée. Celle-ci est constituée de cellules ciliées comportant des cils vibratiles. Ces cils entrent en résonance avec les vibrations reçues et les traduisent en message nerveux électrique.
1001 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
La synapse est le lieu de rencontre entre deux neurones. On parle de bouton pré-synaptique pour parler de l’extrémité du neurone N-Pré au niveau de la synapse, et de bouton post-synaptique pour parler de l’extrémité du neurone N-Post au même niveau.
Le bouton pré-synaptique a pour particularité de contenir de nombreuses vésicules remplies de neurotransmetteurs, tandis que le bouton post-synaptique possède de nombreux récepteurs aux neurotransmetteurs (forme complémentaire à celle du neurotransmetteur).
Le message nerveux est de nature électrique. Il se traduit en fait par une succession de potentiels d’actions.
1591 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
Alors que les messages nerveux sont de nature électrique, des substances chimiques peuvent provoquer des sensations visuelles et auditives.
Les messages nerveux qui se propagent dans les neurones sont de nature électrique. Au niveau des zones de contact entre deux neurones, la nature du message change : il devient chimique.

Légendes du schéma :
  • 1. l’oreille externe conduit les ondes sonores jusqu’au tympan.
  • 2. le tympan vibre.
  • 3. les ondes sont transmises aux osselets de l’oreille moyenne.
  • 4. les ondes se propagent dans le liquide de l’oreille interne, déformant les cellules ciliées qui émettent des messages nerveux.
  • 5. les messages nerveux de nature électrique sont transmis par le nerf auditif vers le cerveau.
1588 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
Dans l'oreille interne : l'onde sonore fait osciller une membrane sur la fenêtre ovale de la cochlée. Celle-ci est constituée de cellules ciliées comportant des cils vibratiles. Ces cils entrent en résonance avec les vibrations reçues et les traduisent en message nerveux électrique.
1617 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
L'oreille comprend trois parties principales
  • L'oreille externe agit comme un capteur.
    C'est la seule partie, en communication directe avec l'extérieur. Elle est composée d'un pavillon et d'un conduit auditif. C'est une simple structure de transmission des sons vers le tympan.
  • L'oreille moyenne agit comme un micro.
    Elle tient le rôle de protection et de transmission mécanique. Les vibrations du tympan, qui agit comme un micro, sont transmises au marteau, à l'enclume et à l'étrier.
  • L'oreille interne qui agit comme un Ampli-Tuner.
    Cette partie est la plus fragile de l'oreille. Elle est constituée de quelques milliers de cellules ciliées : c'est « notre capital auditif ». Lorsque l'oreille est exposée à un volume sonore excessif, un bruit brutal, des sons aigus, une durée d'écoute prolongée, ces cellules peuvent être abîmées, voire détruites. Elles ne sont pas réparables, leur destruction est donc définitive.
1619 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
Les sons correspondent à des vibrations de l’air, caractérisés d’une part par leur fréquence (en hertz) mais également par leur amplitude. Selon leur puissance, les ondes sonores génèrent des variations de pression qui correspondent à l’intensité sonore (en décibels). L’ensemble de ces caractéristiques sont captées par l’oreille qui est l’organe de l’audition (l’ouïe). Cet organe est capable de transformer les vibrations de l’air en messages nerveux.
1614 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
Le son est entendu grâce à un mécanisme complexe assuré par le système auditif. Depuis le pavillon de l'oreille externe jusqu'au cerveau, le son est transféré via plusieurs intermédiaires.
En l'absence de toute affection ou lésion du système auditif dans ses composantes perceptives, l'organisme reçoit, intègre et gère toutes les énergies qui lui parviennent.
L'oreille comporte trois parties :
  • l'oreille externe (pavillon et conduit auditif)
  • l'oreille moyenne (tympan et chaîne des osselets)
  • l'oreille interne (cochlée)

D'un point de vue physiologique, c'est-à-dire au niveau de la fonction audition dans son ensemble, on peut distinguer :
  • l'appareil de réception (oreille externe et paroi externe du tympan)
  • l'appareil de transmission (tympan, osselets, fenêtres ovale et ronde et cochlée)
  • l'appareil de perception, qui commence à l'organe de Corti et qui se poursuit par les différents neurones aboutissant aux aires corticales auditives.
1589 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
La structure de l’aire auditive est semblable chez les humains. Le cortex auditif primaire reçoit les informations en provenance de la cochlée. Il existe une régionalisation de l’aire auditive primaire : les sons graves sont perçus dans les zones à l’avant et les aigus vers l’arrière. Ensuite, l’aire auditive primaire envoie des informations vers l’aire auditive secondaire. L’aire secondaire permet de réaliser des associations avec d’autres aires, notamment l’aire de Wernicke (compréhension du langage) et également l’aire de Broca (commande du langage).
1063 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
La sérotonine est l'un des nombreux neurotransmetteurs présents naturellement dans l’organisme. Elle intervient dans diverses fonctions cérébrales (perception visuelle, perception auditive, humeur, émotivité, sommeil...).
Certaines drogues - des psychotropes - entrainent des hallucinations. On peut donc supposer qu’elles perturbent la perception visuelle ou auditive. Comme il s’agit de molécules chimiques, on en déduit qu’elles agissent au niveau des synapses.
  • Le LSD (Acide lysergique diéthylamide ) induit des distorsions visuelles ou auditives, provoque des visions extraordinairement colorées, en mouvements kaléidoscopiques où l'usager se perd dans un monde imaginaire.
    La structure du LSD est voisine de celle de la sérotonine. Ainsi ces molécules peuvent se fixer sur les récepteurs à sérotonine, ce qui déclenche des messages nerveux visuels sans qu'aucune stimulation n'ait eu lieu.
  • La psilocybine des champignons hallucinogènes a un mode d'action voisin. Le cannabis et les opioïdes (morphine, héroïne...) agissent de manière comparable mais avec d'autres neurotransmetteurs. La consommation de cannabis se traduit par une perception exacerbée des sons et perturbe la vision.
  • L'ecstasy n'agit pas en mimant les effets de la sérotonine, mais il favorise, sa libération et empêche sa recapture par le neurone présynaptique. Il en résulte que le neurotransmetteur s'accumule dans la fente synaptique et agit davantage sur le neurone post synaptique.
  • Les amphétamines et la cocaïne agissent de manière comparable avec d'autres neurotransmetteurs.
1240 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
L’oreille est divisée en trois parties : l’oreille externe se compose du pavillon (la partie visible) et du conduit auditif qui mène jusqu’au tympan. Son rôle est de capter, amplifier et focaliser les sons vers l’oreille moyenne. Lorsque les ondes sonores frappent le tympan, celui-ci se met à vibrer. Ces vibrations parviennent jusqu’à l’oreille moyenne constituée de petits os articulés. Ces osselets les transmettent jusqu’à une membrane appelée fenêtre ovale, située à l’entrée de l’oreille interne. Cette dernière renferme la cochlée, une structure en forme de spirale composée de 15 000 cellules ciliées capables de transformer les vibrations en signaux électriques transmis au cerveau par le nerf auditif.
1593 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
L’oreille externe canalise les sons du milieu extérieur vers le tympan. Cette dernière est une membrane vibrante qui transmet les sons jusqu’à l’oreille interne par l’intermédiaire de l’oreille moyenne. Un être humain peut percevoir des sons de niveaux d’intensité approximativement situé entre 0 et 120 décibels. Les sons audibles par les humains ont des fréquences comprises entre 20 et 20000 Hz.
Dans l’oreille interne, des structures cellulaires (cils vibratiles) entrent en résonance avec les vibrations reçues et les traduisent en un message nerveux qui se dirige vers le cerveau.
1592 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
Les sons correspondent à des vibrations de l’air, caractérisés d’une part par leur fréquence (en hertz) mais également par leur amplitude. Selon leur puissance, les ondes sonores génèrent des variations de pression qui correspondent à l’intensité sonore (en décibels). L’ensemble de ces caractéristiques sont captées par l’oreille qui est l’organe de l’audition (l’ouïe). Cet organe est capable de transformer les vibrations de l’air en messages nerveux.
1616 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
L’oreille externe est constituée du pavillon et du conduit auditif externe.
Elle permet de localiser les sons en les captant et en les amplifiant, comme avec un cornet acoustique. Elle les amplifie au maximum de 20 décibels pour les fréquences entre 2000 et 3000 Hertz.

L’oreille moyenne, est séparée de la précédente par le tympan.
Elle assure la transmission de la vibration acoustique qui va faire vibrer le tympan puis les osselets, plus petits os de l’organisme, marteau, enclume et étrier. Ce dernier va s’enfoncer dans la fenêtre ovale en mettant en mouvement les liquides de l’oreille interne. L’amplification est ici en moyenne de 30 décibels. Elle a également un rôle de protection contre le bruit grâce à la contraction du muscle de l’étrier en cas d’un son supérieur à 80 décibels. Elle communique avec le nez par un tunnel, la trompe d’Eustache, qui en s’ouvrant 16 fois par minute permet l’aération de l’oreille moyenne.

L’oreille interne ou cochlée a une forme de coquille d’escargot.
La mise en mouvement des liquides de l’oreille interne depuis la fenêtre ovale jusqu’à la fenêtre ronde va stimuler les cellules ciliées sensorielles.
Ces cellules sensorielles assurent la transduction de l’énergie mécanique sonore en message de nature électrique.

Le nerf auditif va ensuite, grâce à des neurotransmetteurs, transmettre l’information aux centres auditifs cérébraux.

L’audition résulte de la transformation par l’oreille d’une énergie mécanique, transmise par l’onde sonore, en message de nature électrique.
1062 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
Alors que les messages nerveux sont de nature électrique, des substances chimiques peuvent provoquer des sensations visuelles et auditives.
Les messages nerveux qui se propagent dans les neurones sont de nature électrique. Au niveau des zones de contact entre deux neurones, la nature du message change : il devient chimique.

Légendes du schéma :
  • 1.?l’oreille externe conduit les ondes sonores jusqu’au tympan.
  • 2.?le tympan vibre.
  • 3.?les ondes sont transmises aux osselets de l’oreille moyenne.
  • 4.?les ondes se propagent dans le liquide de l’oreille interne, déformant les cellules ciliées qui émettent des messages nerveux.
  • 5.?les messages nerveux de nature électrique sont transmis par le nerf auditif vers le cerveau.
1590 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
La synapse est le lieu de rencontre entre deux neurones. On parle de bouton pré-synaptique pour parler de l’extrémité du neurone N-Pré au niveau de la synapse, et de bouton post-synaptique pour parler de l’extrémité du neurone N-Post au même niveau.
Le bouton pré-synaptique a pour particularité de contenir de nombreuses vésicules remplies de neurotransmetteurs, tandis que le bouton post-synaptique possède de nombreux récepteurs aux neurotransmetteurs (forme complémentaire à celle du neurotransmetteur).
Le message nerveux est de nature électrique. Il se traduit en fait par une succession de potentiels d’actions.
1615 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
L’oreille est divisée en trois parties : l’oreille externe se compose du pavillon (la partie visible) et du conduit auditif qui mène jusqu’au tympan. Son rôle est de capter, amplifier et focaliser les sons vers l’oreille moyenne. Lorsque les ondes sonores frappent le tympan, celui-ci se met à vibrer. Ces vibrations parviennent jusqu’à l’oreille moyenne constituée de petits os articulés. Ces osselets les transmettent jusqu’à une membrane appelée fenêtre ovale, située à l’entrée de l’oreille interne. Cette dernière renferme la cochlée, une structure en forme de spirale composée de 15 000 cellules ciliées capables de transformer les vibrations en signaux électriques transmis au cerveau par le nerf auditif.
1255 - Thème 4 - Son et musique, porteurs d'information
L’oreille externe est constituée du pavillon et du conduit auditif externe.
Elle permet de localiser les sons en les captant et en les amplifiant, comme avec un cornet acoustique. Elle les amplifie au maximum de 20 décibels pour les fréquences entre 2000 et 3000 Hertz.

L’oreille moyenne, est séparée de la précédente par le tympan.
Elle assure la transmission de la vibration acoustique qui va faire vibrer le tympan puis les osselets, plus petits os de l’organisme, marteau, enclume et étrier. Ce dernier va s’enfoncer dans la fenêtre ovale en mettant en mouvement les liquides de l’oreille interne. L’amplification est ici en moyenne de 30 décibels. Elle a également un rôle de protection contre le bruit grâce à la contraction du muscle de l’étrier en cas d’un son supérieur à 80 décibels. Elle communique avec le nez par un tunnel, la trompe d’Eustache, qui en s’ouvrant 16 fois par minute permet l’aération de l’oreille moyenne.

L’oreille interne ou cochlée a une forme de coquille d’escargot.
La mise en mouvement des liquides de l’oreille interne depuis la fenêtre ovale jusqu’à la fenêtre ronde va stimuler les cellules ciliées sensorielles.
Ces cellules sensorielles assurent la transduction de l’énergie mécanique sonore en message de nature électrique.

Le nerf auditif va ensuite, grâce à des neurotransmetteurs, transmettre l’information aux centres auditifs cérébraux.

L’audition résulte de la transformation par l’oreille d’une énergie mécanique, transmise par l’onde sonore, en message de nature électrique.