Les caractéristiques des êtres vivants

Classer ces éléments en êtres vivants ou matière inerte, en justifiant l'un des cas : une pierre, un champignon, un nuage, un ver luisant, l'eau d'une rivière et la mousse d'un mur.

Énumérer les quatre bioéléments les plus abondants chez les êtres vivants et expliquer ce que signifie le fait que tous les êtres vivants aient une composition chimique commune.

Un ver de terre, un chêne et un champignon ont des tailles et des formes très différentes. Indiquer au moins trois caractéristiques communes qui montrent que tous trois sont des êtres vivants.

L'eau est la substance la plus abondante chez la plupart des êtres vivants. Expliquer ce que signifie cette affirmation et donner deux exemples qui la montrent (par exemple, quel pourcentage approximatif du corps humain est constitué d'eau ou ce qui arrive à une laitue lorsqu'elle se déshydrate).

Observer le schéma : un être vivant accomplit trois fonctions vitales, repérées par les lettres A, B et C. Nommer la fonction vitale que représente chaque lettre, décrire brièvement en quoi elle consiste et donner un exemple d'animal ou de plante qui l'accomplit.

Indiquer à quelle fonction vitale appartient chaque processus : une plante fabrique sa nourriture grâce à la lumière, un lapin s'enfuit en entendant un renard, un couple de cigognes élève ses petits et un tournesol oriente sa fleur vers le Soleil.

Un chat qui entend un bruit tourne les oreilles vers lui et reste immobile. Identifier le stimulus et la réponse, indiquer quelle fonction vitale il accomplit et expliquer en quoi cela lui est utile.

Tous les êtres vivants ont besoin d'énergie pour vivre. Expliquer d'où une plante tire la sienne et d'où un animal tire la sienne, et nommer deux activités de votre quotidien que vous ne pouvez faire que grâce à l'énergie des aliments.

Nommer les trois fonctions vitales des êtres vivants et donner, pour chacune, un exemple tiré de votre journée d'aujourd'hui.

Un têtard devient une grenouille : il change de forme, perd sa queue et développe des pattes et des poumons. Expliquer la différence entre grandir et se développer à l'aide de cet exemple.

Une bactérie se reproduit en se divisant en deux cellules identiques, tandis qu'une chienne met bas des chiots après l'accouplement. Expliquer ce que ces deux modes de reproduction ont en commun et une différence importante entre eux.

Le feu « grandit », se déplace, « se nourrit » de bois et peut « se reproduire » par des étincelles qui allument un autre feu. Expliquer pourquoi, malgré cela, personne ne le considère comme un être vivant.

Un virus est-il un être vivant ? Justifier la réponse en tenant compte des fonctions vitales qu'il peut accomplir et de celles qu'il ne peut pas accomplir (les virus ne parviennent à se multiplier que lorsqu'ils sont à l'intérieur d'une cellule étrangère).

Un cristal de sel « grandit » si l'on ajoute du sel à sa solution. Expliquer pourquoi cette croissance ne fait pas du cristal un être vivant, en indiquant au moins deux différences avec la croissance d'une plante.

Un robot aspirateur se déplace dans la maison, évite les obstacles et retourne seul à sa base pour recharger sa batterie. Passer en revue, une à une, les caractéristiques des êtres vivants et conclure, avec des arguments, si le robot pourrait être considéré comme vivant.

Un œuf non couvé, une graine sèche, un flocon de neige et la flamme d'une bougie : élaborer un tableau avec les caractéristiques des êtres vivants (être constitué de cellules, accomplir les fonctions vitales, partager la composition chimique) et décider, cas par cas, si chacun est vivant, a fait partie d'un être vivant ou ne l'a jamais été, en justifiant chaque décision.

Identifier le stimulus et la réponse dans chaque cas, et justifier dans lequel d'entre eux un système nerveux intervient : (a) une graine germe quand les températures du printemps augmentent ; (b) vous retirez la main en touchant une poêle brûlante, sans y penser.

De nombreux animaux du désert ne sortent de leur terrier que la nuit. Expliquer quelle fonction vitale ce comportement met en jeu et quel avantage il représente pour survivre dans ce milieu.

Un camarade de classe affirme : « Les plantes comme le pin se nourrissent de la terre et de l'engrais exactement comme un cerf se nourrit en mangeant des branches ; la seule différence est que le cerf se déplace pour chercher sa nourriture et pas le pin ».\na) Réfuter son affirmation en expliquant d'où chacun de ces deux êtres vivants tire réellement sa matière et son énergie.\nb) Prévoir ce qui arriverait à la masse du cerf et à la biomasse du pin si on les enfermait ensemble sous une grande coupole transparente où il n'entre de l'extérieur aucune matière autre que de l'eau, mais où la lumière du Soleil pénètre. Et si l'on recouvrait la coupole d'une bâche opaque empêchant totalement l'entrée de lumière ? Justifier le rôle écologique de chacun dans les deux cas.

Concevoir une mini-recherche pour vérifier si les graines de lentille ont besoin de lumière pour germer : hypothèse, montage avec deux récipients (l'un dans un placard sombre et l'autre près de la fenêtre), variables constantes, ce que vous observerez chaque jour et quelle fonction vitale vous étudiez.

Pour étudier l'influence de l'environnement sur la prolifération de la moisissure du pain, on a placé quatre tranches identiques dans des récipients fermés pendant 6 jours et on a mesuré le pourcentage de surface envahie :\n- Récipient 1 (pain sec à 20 °C) : 0 % de moisissure.\n- Récipient 2 (pain avec 5 ml d'eau à 4 °C au réfrigérateur) : 2,5 % de moisissure.\n- Récipient 3 (pain avec 5 ml d'eau à 20 °C) : 85,0 % de moisissure.\n- Récipient 4 (pain immergé dans 30 ml d'eau à 20 °C) : 8,0 % de moisissure.\na) À partir de ces données, déduire de quelles deux conditions environnementales la moisissure a besoin pour réussir sa nutrition et sa reproduction. Pourquoi, dans le récipient 4, sa croissance a-t-elle été si faible malgré l'humidité et la température douce ?\nb) Un élève affirme : « La moisissure du récipient 3 est apparue par génération spontanée à partir du pain humide ». Réfuter son affirmation en s'appuyant sur la théorie cellulaire et expliquer comment la moisissure est réellement arrivée sur la tranche.

Une équipe d'archéologues a trouvé des grains de blé dans un vase scellé datant de 3000 ans. Un membre de l'équipe affirme : « Ils sont totalement secs, ils ne bougent pas et ne grandissent pas, ce sont donc de la matière inerte, exactement comme des grains de sable ».\na) Concevoir une expérience qui permette de savoir si ces graines sont toujours vivantes sans avoir à attendre des semaines de voir si une plante entière se forme.\nb) On place plusieurs graines dans un bocal hermétique équipé de capteurs à 20 °C et l'on constate que le taux de dioxygène passe de 20,9 % à 20,4 % en 48 heures, tandis que le dioxyde de carbone augmente de 0,5 %. Interpréter ce résultat : quelle fonction vitale est détectée à l'échelle cellulaire et que démontre-t-elle sur l'état de vie ralentie (dormance) des graines ?

Si vous oubliez d'arroser une plante d'intérieur pendant deux semaines, elle finit par se faner. Expliquer quelles fonctions vitales sont perturbées par le manque d'eau, dans quel ordre vous pensez que les symptômes apparaîtront et ce que cela montre sur la relation entre les fonctions vitales.

Une agence spatiale analyse trois astres du système solaire pour choisir où envoyer une mission à la recherche de micro-organismes :\n- Planète A : température de 450 °C en surface, pas d'eau liquide, atmosphère dense de dioxyde de carbone et nuages d'acide sulfurique.\n- Lune B : température de surface de -160 °C sous une croûte de glace, mais avec un océan souterrain d'eau liquide à 1,5 °C en contact avec des volcans hydrothermaux sous-marins.\n- Lune C : température de -180 °C, avec de grands lacs et fleuves en surface de méthane liquide, mais absence totale d'eau.\na) En appliquant ce que vous savez sur les bactéries extrêmophiles de la Terre et sur les caractéristiques des êtres vivants, prévoir en justifiant sur lequel des trois astres il est le plus probable de trouver de la vie. Justifier votre choix en écartant les deux autres à cause des limites qu'ils imposent aux cellules.\nb) Pourquoi la présence d'eau liquide est-elle considérée comme une condition indispensable à la vie, alors que le manque de lumière ou les températures extrêmes n'empêchent pas l'existence de certains êtres vivants ?