biologie pour les Majors I (Français)

liste les caractéristiques déterminantes de la vie biologique

La biologie est la science qui étudie la vie, mais qu’est-ce que la vie exactement? Cela peut sembler une question stupide, avec une réponse évidente, mais il n’est pas toujours facile de définir la vie. Par exemple, une branche de la biologie appelée virologie étudie les virus, qui présentent certaines des caractéristiques des entités vivantes mais manquent d’autres., Il s’avère que bien que les virus puissent attaquer les organismes vivants, causer des maladies et même se reproduire, ils ne répondent pas aux critères utilisés par les biologistes pour définir la vie. Par conséquent, les virologues ne sont pas des biologistes, à proprement parler. De même, certains biologistes étudient l’évolution moléculaire précoce qui a donné naissance à la vie; puisque les événements qui ont précédé la vie ne sont pas des événements biologiques, ces scientifiques sont également exclus de la biologie au sens strict du terme.,

Depuis ses débuts, la biologie a lutté avec ces questions: Quelles sont les propriétés partagées qui font quelque chose de « vivant”? Et une fois que nous savons que quelque chose est vivant, comment trouver des niveaux d’organisation significatifs dans sa structure?,

propriétés de la vie

tous les organismes vivants partagent plusieurs caractéristiques ou fonctions clés: ordre, sensibilité ou réponse à l’environnement, reproduction, croissance et développement, régulation, homéostasie et traitement de l’énergie. Vues ensemble, ces caractéristiques servent à définir la vie.

Ordre

la Figure 1., Un crapaud représente une structure hautement organisée constitués de cellules, tissus, organes et systèmes d’organes.

Les organismes sont des structures hautement organisées et coordonnées constituées d’une ou plusieurs cellules. Même très simples, les organismes unicellulaires sont remarquablement complexes: à l’intérieur de chaque cellule, les atomes constituent des molécules; ceux-ci constituent à leur tour des organites cellulaires et d’autres inclusions cellulaires.

chez les organismes multicellulaires (Figure 1), des cellules similaires forment des tissus. Les tissus, à leur tour, collaborent pour créer des organes (structures corporelles avec une fonction distincte). Organes travaillent ensemble pour former des systèmes d’organes.,

sensibilité ou Réponse aux Stimuli

Les organismes réagissent à divers stimuli. Par exemple, les plantes peuvent se pencher vers une source de lumière, grimper sur des clôtures et des murs ou réagir au toucher (Figure 2).

la Figure 2.Les feuilles de cette plante sensible (Mimosa pudica) tomberont et se plieront instantanément au toucher. Après quelques minutes, la plante revient à la normale. (crédit: Alex Lomas)

même les bactéries minuscules peuvent se déplacer vers ou loin des produits chimiques (un processus appelé chimiotaxie) ou de la lumière (phototaxie)., Le mouvement vers un stimulus est considéré comme une réponse positive, tandis que le mouvement loin d’un stimulus est considéré comme une réponse négative.

Regardez cette vidéo pour voir comment les plantes réagissent à un stimulus de l’ouverture à la lumière, à la recouvrant d’une vrille autour d’une branche, à la capture de proies.

Reproduction

Les organismes unicellulaires se reproduisent en dupliquant d’abord leur ADN, puis en le divisant également lorsque la cellule se prépare à se diviser pour former deux nouvelles cellules. Les organismes multicellulaires produisent souvent des cellules germinales reproductrices spécialisées qui formeront de nouveaux individus., Lorsque la reproduction se produit, les gènes contenant de l’ADN sont transmis à la progéniture d’un organisme. Ces gènes garantissent que la progéniture appartiendra à la même espèce et aura des caractéristiques similaires, telles que la taille et la forme.

la Croissance et le Développement

la Figure 3. Bien que pas deux qui se ressemblent, ces chiots ont hérité des gènes des deux parents et partagent de nombreuses caractéristiques.

Les organismes croissent et se développent en suivant des instructions spécifiques codées par leurs gènes., Ces gènes fournissent des instructions qui orienteront la croissance et le développement cellulaires, en veillant à ce que les jeunes d’une espèce (Figure 3) grandissent pour présenter bon nombre des mêmes caractéristiques que leurs parents.

régulation

même les plus petits organismes sont complexes et nécessitent de multiples mécanismes de régulation pour coordonner les fonctions internes, répondre aux stimuli et faire face aux stress environnementaux. Deux exemples de fonctions internes régulées dans un organisme sont le transport des nutriments et le flux sanguin., Les Organes (Groupes de tissus travaillant ensemble) remplissent des fonctions spécifiques, telles que transporter l’oxygène dans tout le corps, éliminer les déchets, fournir des nutriments à chaque cellule et refroidir le corps.

l’Homéostasie

la Figure 4. Les ours polaires (Ursus maritimus) et d’autres mammifères vivant dans des régions couvertes de glace maintiennent leur température corporelle en générant de la chaleur et en réduisant la perte de chaleur grâce à une fourrure épaisse et une couche dense de graisse sous leur peau., (crédit: « longhorndave » /Flickr)

pour fonctionner correctement, les cellules doivent avoir des conditions appropriées telles que la température appropriée, le pH et la concentration appropriée de divers produits chimiques. Ces conditions peuvent, toutefois, changer d’un moment à l’autre. Les organismes sont capables de maintenir des conditions internes dans une plage étroite presque constamment, malgré les changements environnementaux, grâce à l’homéostasie (littéralement, « état d’équilibre”)—la capacité d’un organisme à maintenir des conditions internes constantes., Par exemple, un organisme doit réguler la température corporelle par un processus appelé thermorégulation. Les organismes qui vivent dans des climats froids, comme l’ours polaire (Figure 4), ont des structures corporelles qui les aident à résister aux basses températures et à conserver la chaleur corporelle. Les Structures qui aident à ce type d’isolation comprennent la fourrure, les plumes, la graisse et la graisse. Dans les climats chauds, les organismes ont des méthodes (telles que la transpiration chez les humains ou le halètement chez les chiens) qui les aident à évacuer l’excès de chaleur corporelle.

l’Énergie de Traitement

Tous les organismes utilisent une source d’énergie pour leurs activités métaboliques., Certains organismes captent l’énergie du soleil et la convertissent en énergie chimique dans les aliments (photosynthèse); d’autres utilisent l’énergie chimique dans les molécules qu’ils absorbent comme nourriture (respiration cellulaire).

la Figure 5. Le condor de Californie (Gymnogyps californianus) utilise l’énergie chimique dérivée de la nourriture pour alimenter le vol. Les condors de Californie sont une espèce en voie de disparition; cet oiseau a une étiquette d’aile qui aide les biologistes à identifier l’individu.,

niveaux D’Organisation des êtres vivants

Les êtres vivants sont très organisés et structurés, suivant une hiérarchie qui peut être examinée à une échelle allant de petite à grande. L’atome est l’unité la plus petite et la plus fondamentale de la matière. Il se compose d’un noyau entouré d’électrons. Les atomes forment des molécules. Une molécule est une structure chimique constituée d’au moins deux atomes maintenus ensemble par une ou plusieurs liaisons chimiques., De nombreuses molécules qui sont biologiquement importantes sont des macromolécules, de grandes molécules qui sont généralement formées par polymérisation (un polymère est une grande molécule qui est faite en combinant des unités plus petites appelées monomères, qui sont plus simples que les macromolécules). Un exemple de macromolécule est l’acide désoxyribonucléique (ADN) (Figure 6), qui contient les instructions pour la structure et le fonctionnement de tous les organismes vivants.

la Figure 6. Toutes les molécules, y compris cette molécule D’ADN, sont composées d’atomes., (crédit: « brian0918 » /Wikimedia Commons)

certaines cellules contiennent des agrégats de macromolécules entourés de membranes; on les appelle organites. Les organites sont de petites structures qui existent dans les cellules. Des exemples d’organites comprennent les mitochondries et les chloroplastes, qui remplissent des fonctions indispensables: les mitochondries produisent de l’énergie pour alimenter la cellule, tandis que les chloroplastes permettent aux plantes vertes d’utiliser l’énergie de la lumière du soleil pour fabriquer des sucres. Tous les êtres vivants sont faits de cellules; la cellule elle-même est la plus petite unité fondamentale de structure et de fonction dans les organismes vivants., (Cette exigence est la raison pour laquelle les virus ne sont pas considérés comme vivants: ils ne sont pas faits de cellules. Pour fabriquer de nouveaux virus, ils doivent envahir et détourner le mécanisme de reproduction d’une cellule vivante; ce n’est qu’alors qu’ils peuvent obtenir les matériaux dont ils ont besoin pour se reproduire.) Certains organismes sont constitués d’une seule cellule et d’autres sont multicellulaires. Les cellules sont classées comme procaryotes ou eucaryotes. Les procaryotes sont des organismes unicellulaires ou coloniaux qui n’ont pas de noyaux ou d’organites liés à la membrane; en revanche, les cellules des eucaryotes ont des organites liés à la membrane et un noyau lié à la membrane.,

dans les organismes plus grands, les cellules se combinent pour fabriquer des tissus, qui sont des groupes de cellules similaires remplissant des fonctions similaires ou connexes. Les organes sont des collections de tissus regroupés remplissant une fonction commune. Les organes sont présents non seulement chez les animaux mais aussi chez les plantes. Un système d’organes est un niveau d’organisation supérieur constitué d’organes fonctionnellement liés. Les mammifères ont de nombreux systèmes d’organes. Par exemple, le système circulatoire transporte de sang à travers le corps et les poumons; il comprend des organes tels que le cœur et les vaisseaux sanguins. Les organismes sont des entités vivantes., Par exemple, chaque arbre dans une forêt est un organisme. Les procaryotes unicellulaires et les eucaryotes unicellulaires sont également considérés comme des organismes et sont généralement appelés microorganismes.

Tous les individus d’une espèce vivant dans une zone spécifique sont appelés collectivement une population. Par exemple, une forêt peut comprendre de nombreux pins. Tous ces pins représentent la population de pins dans cette forêt. Différentes populations peuvent vivre dans la même zone spécifique., Par exemple, la forêt avec les Pins comprend des populations de plantes à fleurs et aussi des insectes et des populations microbiennes. Une communauté est la somme des populations habitant une région particulière. Par exemple, tous les Arbres, Fleurs, Insectes et autres populations d’une forêt forment la communauté de la forêt. La forêt est un écosystème. Un écosystème se compose de tous les êtres vivants dans une zone particulière ainsi que des parties abiotiques et non vivantes de cet environnement telles que l’azote dans le sol ou l’eau de pluie., Au plus haut niveau d’organisation (Figure 7), la biosphère est la collection de tous les écosystèmes et représente les zones de vie sur terre. Il comprend la terre, l’eau et même l’atmosphère dans une certaine mesure.

question pratique

D’un seul organite à l’ensemble de la biosphère, les organismes vivants font partie d’une hiérarchie très structurée.

la Figure 7. Les niveaux biologiques d’organisation des êtres vivants sont montrés., D’un seul organite à l’ensemble de la biosphère, les organismes vivants font partie d’une hiérarchie très structurée., (crédit” organelles »: modification du travail par Umerto Salvagnin; crédit” cellules »: modification du travail par Bruce Wetzel, Harry Schaefer/ Institut National du Cancer; crédit” tissus »: modification du travail par Kilbad; Fama Clamosa; Mikael Häggström; crédit” organes »: modification du travail par Mariana Ruiz Villareal; crédit” organismes »: modification du travail par”Crystal « /Flickr; crédit” ecosystems »: modification du travail par US Fish and Wildlife Service Headquarters; crédit” biosphere »: modification du travail par la NASA)

laquelle des déclarations suivantes est fausse?,

1. Les tissus existent dans les organes, qui existent dans les systèmes d’organes.
2. Les communautés existent au sein des populations, qui existent au sein des écosystèmes.
3. les organites existent dans les cellules, qui existent dans les tissus.
4. Les communautés existent au sein des écosystèmes, qui existent dans la biosphère.

afficher la réponse

L’instruction b est fausse: les populations existent au sein des communautés.,

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