TP : la composition du vivant

2de - Thème n°1 - La Terre dans l'Univers, la vie et l'évolution du vivant : une planète habitée

TP

TP n°3 : LA COMPOSITION DU VIVANT Objectifs : Parenté chimique entre le vivant et le non vivant, caractéristiques des molécules du vivant Saisir des informations, dans un texte, un tableau, un logiciel, suivre un protocole, travailler en groupe

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La matière vivante : des poussières d’étoiles

Je pense à ce que disait mon ami l'astrophysicien Michel Cassé. Au cours d'un banquet, un œnologue distingué lui avait demandé ce qu'un astrophysicien voyait dans son verre de bordeaux. Il a répondu : " je vois la naissance de l'univers puisque je vois les particules qui se sont formées dans les premières secondes. Je vois le soleil antérieur au notre puisque les atomes de carbone se sont formés à l'intérieur de la forge de ce soleil qui a explosé. Puis le carbone est arrivé dans cette sorte de poubelle cosmique qui a été à l'origine de la Terre. Je vois aussi la formation des macromolécules. Je vois la naissance de la vie, le développement du monde végétal, la domestication de la vigne dans les pays méditerranéens. Je vois le développement de la technique moderne qui permet aujourd'hui de contrôler de façon électronique la température de fermentation dans les caves. Je vois toute l’histoire cosmique et humaine dans ce verre de vin ". E. Morin, Les Sept Savoirs nécessaires à l'éducation du futur

1/ Relevez dans ce texte (en les soulignant) les informations qui laissent penser que la vie émerge de la nature inerte (sans vie) Le qualificatif « organique » rappelle les mots « organe, organisme » et évoque donc la matière vivante ou d’origine vivante. En revanche, le terme de minéral renvoie à la matière « inerte » (sans vie). Comment peut-on plus scientifiquement distinguer ces deux types de matière ? Problème à résoudre : En quoi la matière qui forme les êtres vivants est-elle différente de la matière inerte constituant notre Terre ? Modalités : - 5 matériaux sont proposés - Chaque trinôme réalisera les trois activités en étudiant son matériau Phase 1 : "le labo" (~30min)

Matériau 2

Matériau 3

Matériau 4

Matériau 5

A1 + A’1 + A”1 A2 + A’2+ A”2

Matériau 1

A3 + A’3+A”3

A4 + A’4+ A”4

A5 + A’5+A”5

2/ Vous réaliserez, par trinôme, les trois activités proposées pour un matériau donné. Vous serez les experts pour ce matériau 3/ Vous décrirez et interpréterez vos résultats afin de répondre partiellement au problème posé Phase 2 : "Le colloque" (~30min) Groupes constitués d'un "expert" de chaque matériau

Groupe d’experts A Groupe d’experts A’ Groupe d’experts A”

Matériau 1 : calcaire Matériau 2 : granite Matériau 3 : pomme de terre Matériau4 : arachide ou noix Matériau 5 : viande ou œuf

A1 + A2 + A3 + A4 + A5 A’1 + A’2 + A’3 + A’4+ A’5 A”1 + A”2 + A”3 + A”4 + A”5

4/ En groupe de 5 experts, à partir de l’ensemble de vos résultats, réalisez un schéma bilan répondant au problème général NB : Les groupes veillent à leur gestion du temps et à leur volume sonore. Activité 1 : Analyse chimique simple par combustion - Placer un fragment de votre matériau au fond d’un bécher. – Chauffer très doucement et observer les parois du bécher dans leur partie la plus froide (haut). – Continuer à chauffer plus fortement et longuement.  Noter les observations Année 2010-2011

Activité 2 : Etude de tableaux de composition

Activité 3 : Visualisation des différentes molécules dans Rastop - Calculer les pourcentages - Explorer les molécules de matière sèche et d’eau correspondant à votre matériau des trois échantillons du doc1 dans Rastop (Harp/svt/Rastop)  Quelle caractéristique de De quels atomes sont constituées la matière vivante révèlent ces molécules ? les données du tableau dans Préciser : le document 2 ? - l’abondance de chacun - comment ces atomes sont ils organisés dans l’espace ? CSI


Documents TP3

Activité n°1 : Complément d’informations

Malgré leur très grande diversité, les molécules qui composent la matière des êtres vivants appartiennent à un nombre réduit de familles chimiques La viande, l’œuf sont tous deux très riches en protéines. ces dernières sont des molécules complexes, très variées : – certaines constituent l’architecture de nombreux organes (muscles, peau, trame osseuse, etc.) ; – d’autres (hormones, neurotransmetteurs, enzymes) jouent des rôles essentiels dans tous les processus qui caractérisent la vie. Les protéines appartiennent à la famille chimique des protides

La pomme de terre est un organe de réserve de la plante qui stocke de l’amidon. Celui-ci, tout comme le glycogène ou la cellulose, sont des glucides complexes correspondant à des enchaînements de sucres simples.( petites molécules très proches chimiquement du saccharose sucre très abondant dans la betterave ou la canne). La tige du plant de pomme de terre est constituée de cellulose, celle-ci représente 45 % de la matière de la biosphère !

Les arachides, tout comme les noix et les olives, sont très riches en lipides puisqu’on en fait de l’huile. Les lipides sont les molécules qui constituent les réserves de « matières grasses » des animaux et des plantes Les lipides sont insolubles dans l’eau : ce sont les constituants essentiels des membranes cellulaires.

Activité n°2 : Etude de tableaux de composition Document 1 : Evolution de la masse de trois échantillons biologiques déshydratés par chauffage

D’après Groupes ressources – Ac-Créteil

Document 2 : Tableau de composition des êtres vivants et des roches (en % de masse totale)

Viande Glucides Lipides Protides Vitamines Minéraux Eau

0 9,5 19,5 1 71

Œuf entier 0,7 11,2 12,9 0,7 1,1 74,1

Arachides

Noix

9 48 26

8 70 17

Pomme de terre 19 0,1 2

1,5 19

2 3

1 77,8

Choufleur 4,6 0,31 2,4

Granite Calcaire 0 0 0 0 100 0

0 0 0 0 100 0

D’après - Aliments et boissons- Biosciences et Techniques

Activité n°3 : Visualisation des différentes molécules dans Rastop * Molécules disponibles dans S/svt/secondes/TP3 – à choisir selon son matériau …

biotite.pdb calcite.pdb feldspath.pdb quartz.pdb

http://www.librairiedemole cules.education.fr/molecule. php?idmol=242

* Fiche « Molécules organiques » dans S/svt/secondes/TP3 : TP3-doc-MO.pdf * Fiche « Molécules minérales » dans S/svt/secondes/TP3 : TP3-doc-MM.pdf * Fiche Technique de Rastop CSI


Documents TP3

TP n°3 : La composition du vivant – Grille d’auto-évaluation Phases

Critères de réussite

"le labo" Q2&3 "le colloque" Q4 "le labo" & "le colloque"

Avoir saisi les informations - dans l’expérience (act1) - dans le graphique et dans le tableau (act2) - dans le logiciel (act3) Avoir su restituer le travail de son groupe Avoir réalisé un schéma bilan reprenant les points principaux reliés au problème du TP (Raisonner) Avoir fait preuve d’autonomie : - dans le raisonnement -dans la gestion du groupe (devenir Citoyen)

Auto-évaluation

   

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   







 

 

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-> Grille distribuée au cours de la séance

TP n°3 : Deux exemples de productions d’élèves - Groupes A et A’

Act3 non prise en compte CSI


Documents TP3

SEANCE n°3 : 1ère partie – 30 minutes - Correction de la tâche complexe – TP2 - Correction de l’exercice bilan des TP1&2 – donné à faire à la maison - Cours – texte à trous – Ch1-II Remarques : 2ème partie – 55 minutes - Ce TP passe bien en 1h30, à condition de ne pas devoir - Lancement du TP3 « collaboratif » faire le bilan d’un TP tâche complexe juste avant Réalisation de la phase Labo - La partie colloque est très intéressante pour évaluer l’autonomie. Le statut d’expert est motivant pour les élèves SEANCE n°4 : - La grille permet de montrer que le savoir-être compte - Le cours « texte à trous » permet de gagner du temps 1ère partie – 40 minutes dans la mesure où les élèves ont déjà produit un bilan - TP3 – phase colloque (schéma) et où on a enchaîné des TP « lourds » -> production des schémas « bilan » - On peut regretter que les objectifs manipulatoires soient - Discussion – cours si limités (pas d’eau iodée, ni liqueur, …) …. mais on ne – texte à trous – Ch2-I peut pas tout faire faire, il faut faire des choix !!

2ème partie – 50 minutes - TP4 – observation et dessin de cellule

CSI