Table des matières xix
Préface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
v
Quoi de neuf ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vii
comment utiliser ce manuel . . . . . . . . . . . . .
x
figures clés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xvi
Chapitre 1 Introduction :
les thèmes de l’étude du vivant
1
introduction L’exploration du vivant . . . . . . . . . . .
1
concept 1.1 Les thèmes qu’explore cet ouvrage
établissent des ponts entre les différents
domaines de la biologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
Thème : De nouvelles propriétés émergent
à chaque niveau de la hiérarchie
de l’organisation biologique . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
Thème : Les organismes interagissent entre eux
et avec l’environnement physique . . . . . . . . . . .
6
Thème : Le transfert et la transformation de l’énergie
sont essentiels à la vie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
Thème : La structure et la fonction sont
corrélées à tous les niveaux de l’organisation
biologique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
Thème : La cellule est l’unité élémentaire de
la structure et de la fonction d’un organisme . .
8
Thème : La continuité du vivant repose sur
l’information héritée sous forme d’ADN . . . . . . .
8
Thème : Les mécanismes de régulation agissent
sur les systèmes biologiques . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
L’évolution est le thème dominant de la biologie . .
12
concept 1.2 Le thème central, l’évolution,
donne un sens à l’unité et à la diversité
de la vie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
Classifier la diversité de la vie . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
Charles Darwin et la théorie de la sélection
naturelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
L’arbre de la vie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
concept 1.3 Les scientifiques étudient la nature
en faisant des observations, à partir desquelles
ils formulent et testent des hypothèses . . . . . . . . . .
19
Les observations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
La formulation et la vérification d’hypothèses . . . .
20
La flexibilité de la méthode scientifique . . . . . . . . .
21
Une étude de cas dans la recherche scientifique :
le mimétisme chez les serpents . . . . . . . . . . . . . .
21
Les théories scientifiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
concept 1.4 L’approche multidisciplinaire
et la diversité des points de vue contribuent
à l’avancement des sciences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
Construire avec le travail des autres . . . . . . . . . . . . .
24
Science, technologie et société . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
Les mérites de la diversité de points de vue
en science . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
Révision du chapitre 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
PreMIère PArtIe La chimie de la vie
Chapitre 2 L’organisation chimique
fondamentale de la vie
31
introduction Un lien entre la biologie
et la chimie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
concept 2.1 La matière est constituée d’éléments
chimiques purs ou combinés ; les éléments
combinés forment des composés . . . . . . . . . . . . . . .
32
Les éléments et les composés . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32
Les éléments chimiques de la matière vivante . . . .
33
Étude de cas : l’évolution de la tolérance
aux éléments toxiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33
concept 2.2 Les propriétés d’un élément sont
déterminées par la structure de ses atomes . . . . . . .
34
Les particules élémentaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34
Le numéro atomique et le nombre de masse . . . . .
34
Les isotopes
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
Les niveaux énergétiques des électrons . . . . . . . . . .
35
La répartition électronique et les propriétés
chimiques
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
37
Les orbitales électroniques
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
37
concept 2.3 La formation et la fonction
des molécules dépendent des liaisons chimiques
entre les atomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
38
La liaison covalente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
39
La liaison ionique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41
Les liaisons chimiques faibles . . . . . . . . . . . . . . . . . .
42
La forme moléculaire et la fonction
biologique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
43
concept 2.4 Les réactions chimiques établissent
et rompent des liaisons chimiques . . . . . . . . . . . . . .
44
Révision du chapitre 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45
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Quoi de neuf ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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comment utiliser ce manuel . . . . . . . . . . . . .
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figures clés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xvi
Chapitre 1 Introduction :
les thèmes de l’étude du vivant
1
introduction L’exploration du vivant . . . . . . . . . . .
1
concept 1.1 Les thèmes qu’explore cet ouvrage
établissent des ponts entre les différents
domaines de la biologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
Thème : De nouvelles propriétés émergent
à chaque niveau de la hiérarchie
de l’organisation biologique . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
Thème : Les organismes interagissent entre eux
et avec l’environnement physique . . . . . . . . . . .
6
Thème : Le transfert et la transformation de l’énergie
sont essentiels à la vie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
Thème : La structure et la fonction sont
corrélées à tous les niveaux de l’organisation
biologique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
Thème : La cellule est l’unité élémentaire de
la structure et de la fonction d’un organisme . .
8
Thème : La continuité du vivant repose sur
l’information héritée sous forme d’ADN . . . . . . .
8
Thème : Les mécanismes de régulation agissent
sur les systèmes biologiques . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
L’évolution est le thème dominant de la biologie . .
12
concept 1.2 Le thème central, l’évolution,
donne un sens à l’unité et à la diversité
de la vie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
Classifier la diversité de la vie . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
Charles Darwin et la théorie de la sélection
naturelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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L’arbre de la vie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
concept 1.3 Les scientifiques étudient la nature
en faisant des observations, à partir desquelles
ils formulent et testent des hypothèses . . . . . . . . . .
19
Les observations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
La formulation et la vérification d’hypothèses . . . .
20
La flexibilité de la méthode scientifique . . . . . . . . .
21
Une étude de cas dans la recherche scientifique :
le mimétisme chez les serpents . . . . . . . . . . . . . .
21
Les théories scientifiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
concept 1.4 L’approche multidisciplinaire
et la diversité des points de vue contribuent
à l’avancement des sciences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Construire avec le travail des autres . . . . . . . . . . . . .
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Science, technologie et société . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Les mérites de la diversité de points de vue
en science . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Révision du chapitre 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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PreMIère PArtIe La chimie de la vie
Chapitre 2 L’organisation chimique
fondamentale de la vie
31
introduction Un lien entre la biologie
et la chimie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
concept 2.1 La matière est constituée d’éléments
chimiques purs ou combinés ; les éléments
combinés forment des composés . . . . . . . . . . . . . . .
32
Les éléments et les composés . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32
Les éléments chimiques de la matière vivante . . . .
33
Étude de cas : l’évolution de la tolérance
aux éléments toxiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33
concept 2.2 Les propriétés d’un élément sont
déterminées par la structure de ses atomes . . . . . . .
34
Les particules élémentaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34
Le numéro atomique et le nombre de masse . . . . .
34
Les isotopes
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
Les niveaux énergétiques des électrons . . . . . . . . . .
35
La répartition électronique et les propriétés
chimiques
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Les orbitales électroniques
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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concept 2.3 La formation et la fonction
des molécules dépendent des liaisons chimiques
entre les atomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
38
La liaison covalente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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La liaison ionique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41
Les liaisons chimiques faibles . . . . . . . . . . . . . . . . . .
42
La forme moléculaire et la fonction
biologique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
43
concept 2.4 Les réactions chimiques établissent
et rompent des liaisons chimiques . . . . . . . . . . . . . .
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Révision du chapitre 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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