Mots clés classés par partie du cours de TS, spécialité :

partie du programme
les mots clés
Thème 1 - La Terre dans l'Univers, la vie et l'évolution de la vie.
Énergie et cellule vivante.

Thème 2 - Enjeux planétaires contemporains.
Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l'avenir.

Thème 3 - Corps humain et santé.
Glycémie et diabète.

 

 

 

Thème 1 - Énergie et cellule vivante.

Attention ! Les termes indispensables sont en rouge, les autres peuvent être utiles pour mieux comprendre.

accepteur de CO2

acide pyruvique (C5P2) qui, en présence de CO2 forme de l’APG.

 

source : Wikipedia

actine

protéine importante pour l'architecture et les mouvements cellulaires.

Elle est présente dans toutes les cellules du corps et spécialement dans les cellules musculaires. Molécule sur laquelle se fixent les "têtes" des molécules de myosine au cours de la contraction musculaire.

voir l'animation sur le site de Rennes

ADP

sigle signifiant Adénosine diphosphate, intermédiaire dans la respiration cellulaire, permettant, par "accrochage" d'un groupement phosphate, de former de l'ATP.

aérobiose

vie en présence d'air (avec O2).

anaérobiose

vie en absence d'air (sans O2).

APG acide phosphoglycérique, 1° molécule (triose) formée lors de la photosynthèse.
ATP

molécule énergétique (Adénosine triphosphate) de la cellule qui se construit à partir de l’ADP et de phosphate inorganique.

carbone oxydé

ou minéral : CO2.

carbone réduit

ou organique : dans la matière constitutive des organismes vivants : glucides, protides, lipides, acides nucléiques.

chaîne respiratoire

ensemble de protéines situées dans les crêtes mitochondriales, responsables de flux de protons responsables de la synthèse d'ATP

 

voir l'animation ci-contre

chlorophylle pigment vert, photoexcitable, des organismes photosynthétiques, contenu dans les chloroplastes.
chlorophylle brute solution obtenue en broyant des feuilles de végétal chlorophyllien puis en filtrant le broyat.
chloroplaste

organite cellulaire au niveau duquel se déroule la photosynthèse dans les cellules chlorophylliennes eucaryotes.

Il est composé de thylakoïdes superposés formant des granums (ou grana) dans le stroma.

source : Jussieu

Ultrastructure d'un chloroplaste montrant les thylakoïdes

Agrandissement montrant les thylakoïdes superposés = grana

chromatographie

méthode de séparation des constituants d’un mélange suivant leur masse moléculaire et leur solubilité dans le solvant.

Grâce à cette méthode, on observe la migration de plusieurs pigments pour la chlorophylle brute : la solution est composée de 2 types de chlorophylle (a et b) et de carotène.

source : Jussieu
pages intéressantes sur la photosynthèse !!!

crêtes mitochondriales

replis (ou invaginations) de la membrane interne des mitochondries au niveau desquelles on trouve des enzymes de la chaîne respiratoire et l'ATP synthase.

Elles augmentent la surface de la membrane et donc de capacité de phosphorylation oxydative. Grâce a cette caractéristique on peut déduire que si une mitochondrie possède beaucoup de crêtes c'est que la cellule à besoin d'une grande quantité d'énergie et donc elle pourra produire plus d'ATP (cellule en activité).

cycle de Calvin
2° étape de la photosynthèse, se déroulant au niveau du stroma et consistant en l'utilisation de l’ATP et RH2 (produits au cours de la phase photochimique) pour assurer l'incorporation du dioxyde de carbone dans la matière organique et aboutir à la production de glucides.

cycle de Krebs

suite de huit réactions enzymatiques qui se déroulent dans la mitochondrie. On peut le décomposer schématiquement en trois étapes :

- étape 1 : préparation aux décarboxylations de la molécule à six carbones
 
- étape 2 : réactions de décarboxylations
- étape 3 : régénération de l'oxaloacétate qui acceptera à nouveau un acétyl-CoA.

ces 3 étapes, ainsi que les formules ci-contre ne sont pas à connaître en TS !

source : Jussieu - voir aussi l'animation

éthanol

alcool produit par la fermentation alcoolique.

fermentation

réactions biochimiques généralement anaérobies consistant à libérer un peu d'énergie à partir de glucose. Elle se distingue, par son faible rendement énergétique, de la respiration cellulaire, qui nécessite, elle, du dioxygène (milieu aérobie). Les électrons sont transférés à des composés des voies metaboliques, tels que le pyruvate entrainant la formation d'acide lactique (ou lactate) ou d'éthanol suivant les organismes et les conditions de culture.

glucides

famille de molécules organiques correspondant aux sucres. Ex : glucose, fructose, amidon…

 

 

 

 

source

glycolyse

consommation de sucres produisant de l'énergie : ensemble de réactions chimiques qui se déroulent dans le hyaloplasme de la cellule. A partir du glucose, production du pyruvate qui sera par la suite soit consommé par le cycle de Krebs (après passage dans une mitochondrie) en aérobiose, soit par fermentation en anaérobiose, où il deviendra du lactate (ou acide lactique).

C'est un mécanisme de régénération de l'ATP qui se déroule en anaérobiose.

Bilan : Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -----> 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH

voir l'animation de l'INRP

hyaloplasme

liquide dans lequel baignent les organites cytoplasmiques. Il est limité par la membrane plasmique et l'enveloppe nucléaire et ne contient que des substances solubles (dont des protéines, enzymes et de l'ARN).

lactate 

ou acide lactique, produit de la fermentation lactique.

Un des produits clé de la production d'énergie dans les muscles. La glycolyse peut être décomposée en deux grandes étapes, la première, est la partie cytoplasmique du processus, qui n'a pas besoin d'oxygène, la seconde est la partie mitochondriale, où l'oxygène est nécessaire.

Si l'apport en oxygène est supérieur à la consommation de sucre, alors la totalité de l'acide lactique produit est immédiatement consommé dans la partie mitochondriale.

Si la consommation de sucre devient supérieure à l'apport en oxygène (efforts intenses) alors une partie de l'acide produit en première partie de processus s'accumule dans la cellule, puis passe la membrane cellulaire pour se retrouver dans la circulation sanguine.

matière minérale

substances présentes à la fois dans le monde inerte et dans le monde vivant : eau, sels minéraux, dioxyde de carbone

matière organique

constituants chimiques caractéristiques des êtres vivants (c’est la « matière des organes » d’où son nom) riche en carbone (on parle aussi de matière carbonée). On distingue 4 grands types : glucides, protides, lipides, acides nucléiques.

métabolisme 

ensemble des réactions chimiques de synthèse et de dégradation qui permettent à un être vivant de réaliser ses différentes fonctions.

mitochondrie
organite (petite structure cytoplasmique) d'une taille de l'ordre du micromètre (µm). Lieu dans lequel l'énergie fournie par les molécules organiques est récupérée puis stockée sous forme d' ATP , la source principale d'énergie pour la cellule, par le processus de phosphorylation oxydative.

Schéma descriptif de la structure mitochondriale :
1 : membrane interne.
2 : membrane externe.
3 : espace inter-membranaire.
4 : matrice .

source : Wikipedia

oxydation

perte d’électrons. Une espèce chimique (atome, molécule, ion) qui cède un ou plusieurs électrons est un réducteur. Quand un réducteur perd des électrons, il s’oxyde.
Quand deux atomes sont liés par une liaison covalente, le même vocabulaire est d’usage :

  • dans une liaison covalente de type C-O, le carbone est à l’état oxydé.
oxydoréduction

se compose de deux demi-réactions : une oxydation et une réduction.

  • l'élément qui perd un ou des électron(s) est appelé réducteur,
  • l'élément qui gagne un ou des électron(s) est appelé oxydant.

Le réducteur s'oxyde (réaction d'oxydation), l'oxydant se réduit (réaction de réduction).

phase chimique

2° étape de la photosynthèse, se déroulant au niveau du stroma et consistant en l'utilisation de l’ATP et RH2 (produits au cours de la phase photochimique) pour assurer l'incorporation du dioxyde de carbone dans la matière organique et aboutir à la production de glucides : on parle de cycle de Calvin.

phase photochimique 1° étape de la photosynthèse, se déroulant au niveau des thylakoïdes et utilisant l'énergie lumineuse pour la photolyse de l'eau en parallèle avec la synthèse de molécules riches en énergie : ATP et NADH2 (utilisées au cours de la phase non photochimique).

photolyse

réaction de la photosynthèse, qui se produit dans les granums (amas de thylakoïdes) des chloroplastes. La lumière absorbée par la chlorophylle est transformée en énergie chimique qui est utilisée pour scinder l'eau en hydrogène et en oxygène.

photosynthèse

ou photoautotrophie pour le carbone peut s’écrire :

La photosynthèse nécessite du CO2, de l'eau, de la chlorophylle et de la lumière.

ensemble de 2 phases se déroulant dans un organite spécifique : le chloroplaste, riche en structures membranaires contenant des protéines (pigments chlorophylliens et chaînes d'oxydo-réduction).

  • La phase photochimique (au niveau des thylakoïdes) utilise l'énergie lumineuse pour la photolyse de l'eau en parallèle avec la synthèse de molécules riches en énergie : ATP et NADH2.
  • La phase chimique (dans le stroma), ou cycle de Calvin, permet la fixation du CO2 atmosphérique, grâce aux molécules énergétiques, formant des molécules organiques : hexoses.

schéma à compléter :

réduction

capture d’électrons. Une espèce chimique (atome, molécule, ion) qui capture un ou plusieurs électrons est un oxydant. Quand un oxydant capte des électrons, il se réduit.

respiration

definition 2de : réaction métabolique assurant la production énergétique des cellules en utilisant le dioxygène pour réaliser l'oxydation complète de la matière organique (glucose par exemple) en dioxyde de carbone et eau.

RH2 transporteurs d'électrons (et donc d'hydrogène) responsable de la synthèse d'ATP dans les crêtes mitochondriales.
sarcomère

unité de base des myofibrilles des muscles striés constituée de plusieurs protéines :

  • les filaments épais sont formés de myosine.
  • les filaments fins sont formés d'actine.

La fibre musculaire d'un biceps peut contenir plus de 100 000 sarcomères.

animation -->

spectre d’absorption

graphique du pourcentage d’absorption des radiations lumineuses en fonction de la longueur d’onde.

spectre d’action

graphique du dégagement d’O2 (preuve de photosynthèse réalisée) en fonction de la longueur d’onde.

On observe ci-contre que les spectres d’absorption et d’action sont parallèles : les radiations les plus absorbées sont donc les plus efficaces pour la photosynthèse (plus d’énergie captée correspond à plus de matière organique fabriquée).

stroma

zone remplie de liquide d'un chloroplaste à l'extérieur des membranes des thylakoïdes où les réactions indépendantes de la lumière (Cycle de Calvin : fixation du carbone) de la photosynthèse se produisent.

 

Thème 2 - Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l'avenir.

actualisme

théorie postulant que les lois régissant les phénomènes géologiques actuels étaient également valables dans le passé (principe dit des causes actuelles et des causes anciennes).

Rides de plage actuelles.
Plage de Boulogne.
Ripple mark = rides de "plage" fossilisées dans les grès de Chatillon (Kimmeridgien, environ 145 Ma). Cran du Noirda
albedo rapport entre rayonnement solaire réfléchi et incident. Compris entre 0 (absorption totale) et 1 (réflexion totale). Phénomène intervenant dans le réchauffement climatique puisqu'il diminue quand les glaces fondent (effet "boule de neige").

atmosphère

(atmos = vapeur) enveloppe externe gazeuse d'une planète ou un satellite.

biosphère ensemble des organismes vivants (biocénoses) et des biotopes dans lesquels ils vivent.
calotte glaciaire accumulation de glace sur un continent et issue de la compaction de neige (Ex : Vatnajökull en Islande)
carbonates roches comme le calcaire (CaCO3) formée par précipitation de l'ion et d'un cation.
charbon roche carbonée issue de la trnsformation de débris végétaux accumulés dans des bassins sédimentaires continentaux ou littoraux. Preuve d'un climat chaud et humide.
climat ensemble des conditions météorologiques , moyennes sur plusieurs dizaines d'années, caractérisant un site.
composition isotopique proportions des différents isotopes d'un élément chimique donné. Les isotopes de l'oxygène (18O notamment) permettent de reconstituer les climats anciens.
Crétacé période chaude de l'histoire de la Terre (il y a environ 100 millions d'années).
cyanobactéries bactéries apparues il y a environ 3,8 milliards d'années, elles ont contribué à l'expansion des formes actuelles de vie sur Terre par leur production d'oxygène par photosynthèse. Responsables de la formation des stromatolites.
cycle du carbone

circuit naturel du carbone dans ses différents états chimiques entre l'atmosphère, les continents, les océans et les êtres vivants.

des informations très complètes sur une université au Canada (dont le schéma ci-contre)
effet de serre

phénomène par lequel l'atmosphère d'une planète produit un réchauffement de sa surface.

Il permet d'avoir une température moyenne sur Terre de 15° C contre -18°C si cet effet n'existait pas. Les gaz à effet de serre sont naturellement peu abondants dans l'atmosphère mais du fait de l'activité humaine, la concentration de ces gaz s'est sensiblement modifiée.

flash sur l'effet de serre

Voir autres documents ici

fer rubané roche témoignant de la présence épisodique de dioxygène dans l'océan primitif entre 3.5 et 2 Ga. Les bandes sombres alternent avec les bandes rouges riches en hématite (oxyde de fer).
fossile

reste, trace ou moulage naturel d'organisme conservé dans des sédiments.

Fossile en place dans les marnes du Cran du Noirda (Boulonnais)
Fragment d'ammonite en pyrite "découvert" par Alexandre Fruleux , 1° S3, avril 2005.
A noter l'ornementation de la coquille parfaitement préservée ici.

les fossiles de faciès sont particulièrement intéressants (dans ce cours) car ils sont les restes d'êtres vivants exigeants, indiquant donc les conditions du milieu (paléoenvironnement) en utilisant le principe de l'actualisme.

fossilisation mécanisme du cycle du carbone qui transfère du carbone de la biosphère vers la géosphère lors de la transformation d'un animal en fossile.
géosphère enveloppe rocheuse de la terre (peut aussi être assimilée à la lithosphère).
GES gaz à effet de serre : dioxyde de carbone, méthane...
grès rouge roches sédimentaires témoignant de la présence d'une atmosphère oxydante (océan saturé en dioxygène) contrairement aux fers rubanés.
gypse

roche sédimentaire évaporitique ou saline (sulfate de calcium). Cette roche provient d'un milieu chaud puisque l'évaporation y est intense.

Ex : rose des sables ci-contre.

hydrosphère enveloppe liquide d'une planète en interactions avec les autres enveloppes (atmosphère, géosphère, biosphère) dans le cycle du carbone.
modélisation construction intellectuelle à partir de calculs mathématiques sur des données connues (passées), hypothétique et modifiable. Il a une valeur prédictive et c'est souvent l'une de ces prédictions qui conduit à étayer ou modifier le modèle.
moraine débris minéral (appelé aussi till ) transporté par un glacier. Les roches présentent des stries caractéristiques et témoignent d'un climat très froid.
palynologie étude des grains pollens, actuels et fossiles, permettant, grâce au principe de l'actualisme, la reconstitution de paléoclimats.
Permien période froide de l'histoire de la Terre vers - 300 millions d'années.
sédimentation

Cf tronc commun : Altération et érosion contribuent à l'effacement des reliefs.

Les produits de démantèlement sont transportés sous forme solide ou soluble, le plus souvent par l'eau, jusqu'en des lieux plus ou moins éloignés ou ils se déposent : sédimentation.

Cycle du carbone : Les roches sédimentaires formées après compaction des sédiments prélèvent du carbone de l'hydrosphère vers la géosphère.

stromatolites

constructions bactériennes trouvées dans des couches qui varient en âge de 3,5 Ga à l'Actuel.

On déduit le mode de formation des stromatolites fossiles en utilisant le principe de l'actualisme.

images du site très complet de l'université du Canada : Université Laval
Stromatolites actuels
Coupe dans un stromatolite fossile

 

Thème 3 - Glycémie et diabète.

en bleu : chapitre 1 - en violet : chap 2 - en noir : chap 3

adipocyte

cellule du tissus adipeux = graisses de l'organisme ; stockage sous forme de triglycérides.
catalyseur
substance accélérant une réaction chimique, intacte en fin de réaction.
cellules béta
cellules des îlots de Langerhans du pancréas endocrine produisant de l'insuline, hypoglycémiante.
diabète de type I
maladie auto-immune détruisant les cellules béta du pancréas d'où l'insulinodéficience.
diabète de type II
maladie due à une insulinorésistance des cellules effectrices de la régulation de la glycémie. L'hyperinsulinémie initiale compensatrice épuise le pancréas, aboutissant à une insulinodéficience secondaire.
effecteur
organe réalisant une fonction en réponse à un message chimique ou hormonal. Ici hépatocytes, cellules musculaires et adipeuses.
endocrine
voir site de 1°S
enzyme

biocatalyseur de nature protéique composé :

enzyme (bleu) et son site actif occupé par le substrat (lien sur l'image vers ENS Lyon)

glucagon
hormone pancréatique hyperglycémiante, produite par les cellules alpha des îlots de Langerhans.
glucides
voir site Seconde
glycémie
voir site de 1°S
hépatocyte
cellule du foie, principal effecteur de la régulation de la glycémie.
hormone
voir site de 1°S
hydrolyse
transformation d'une molécule par rupture d'une liaison chimique, en présence d'eau.
hyperglycémie
taux de glucose trop élevé (> 1,26 g/L à jeun).
îlot de Langerhans

partie endocrine du pancréas composée de :

image de pancréas d'un diabétique : un îlot de Langerhans entouré de quelques cellules exocrines.
insuline
hormone pancréatique hypoglycémiante, produite par les cellules béta des îlots de Langerhans.
insulinorésistance
diminution de la réponse des cellules effectrices à l'action hypoglycémiante de l'insuline.
maladie auto-immune
attaque de l'organisme par ses défenses immunitaires. Ex : diabète de type I ; sclérose en plaques...
milieu intérieur

principaux liquides internes (sang, lymphe) essentiels à la vie des animaux, leur survie dépendant du maintien de sa constance (homéostasie).

logiciel permettant de construire le schéma de régulation de la glycémie (en ligne)
pancréas

organe à fonction endocrine pour la régulation de la glycémie, composé d'îlots de Langerhans possédant des cellules qui captent les variations de la glycémie :

îlot d'un pancréas normal
îlot d'un pancréas de diabétique
polymère
macromolécule constitué par l'assemblage de molécules de même nature (ex : l'ADN est un polymère de nucléotides ; l'amidon est un polymère de glucose...).
protéine
voir site Seconde
récepteur
protéine membranaire d'une cellule d'un organe effecteur sur laquelle se fixe une hormone et responsable de sa réponse.
site actif
zone d'une enzyme dans laquelle se place le substrat (site de fixation) et dans lequel se réalise la réaction chimique (site catalytique).
spécificité d'action
propriété d'une enzyme : catalyse d'une seule réaction chimique. Le site catalytique est responsable de la spécificité d'action.
spécificité de substrat
propriété d'une enzyme : catalyse de la transformation d'un seul substrat. Le site de fixation est responsable de la spécificité de substrat.
logiciel lactase permettant de faire varier différents facteurs
substrat
molécule dont la transformation en produit est catalysée par une seule enzyme.
triglycéride
molécule lipidique stockée dans le tissus adipeux (voir représentation sur le site de seconde)
valeur consigne
valeur d'un paramètre physiologique maintenue constante. (1 g/L pour la glycémie).
vitesse initiale
Vitesse (pente de la courbe) de formation du produit en début de réaction. (V max si grande concentration en substrat).

logiciel enzyme - animations interactives : fonctionnement d'une enzyme et évolution de la vitesse initiale en fonction de la concentration en substrat.