BIOLOGIE (βιολογία)

                        LA PLASMOLYSE      La plasmolyse ’est l’état ou une cellule végétale perd de l’eau et sa vacuole se  vide. Le volume vacuolaire (donc le volume cellulaire) diminue. La membrane  plasmique se "décolle" de la paroi qui n'exerce plus aucune contre-pression.    Ce phénomène est irréversible si les jonctions intercellulaires (plasmodesmes) sont rompues ; sinon, la cellule s'alimentera en eau chez les  cellules voisines, par les liaisons intercellulaires des plasmodesmes.   Toute variation de la turgescence (au dessus du seuil de plasmolyse limite)  peut être réversible. Les variations de turgescence se traduisent par un port  plus ou moins "gonflé" de la plante.

           ROLES DE LA RACINE     En botanique, la racine est l'organe souterrain d'une plante qui se forme très  tôt dés le début de la germination, servant à la fixer au sol et à y puiser l'eau  et les éléments nutritifs nécessaires à son développement. Prolongement de  la tige vers le bas, elle en diffère par plusieurs caractères : sa structure  interne, son géotropisme positif, la présence d'une coiffe terminale et de poils  absorbants, l'absence de feuilles et de bourgeons. Les racines sont souvent le siège de symbioses avec les bactéries et les  champignons du sol, en particulier pour le métabolisme de l'azote. Les  racines peuvent présenter des adaptations afin de faciliter le développement  de la plante dans un environnement particulier (exemple les racines du  palétuvier). Dans certains cas les racines servent aussi à stocker des  nutriments (exemple le radis, la betterave, le navet, etc.). Certaines racines  de plantes sont comestibles ou à usa

              DEFINITION DU SOL  Le sol est un ensemble complexe avec une composante minérale et une autre  dite organique (humus). C'est également le lieu de vie d'êtres vivants qui  jouent un rôle prépondérant sur certaines propriétés du sol : sa  perméabilité, la décomposition de la matière organique,... Suivant  l'observateur, qu'il soit chimiste, physicien, géologue où autre scientifique, il  aura une vision du sol qui sera différente. Ces divergences de point de vue se  font principalement sur son fonctionnement et les interactions existantes  entre le vivant et le minéral.  Ainsi, un sol n'est pas quelque chose de figer, bien au contraire, il est en  constante évolution de part ces constituants et les paramètres externes  physico-chimiques qui lui sont associés. Nous comprenons tout de suite qu'un sol n'est pas quelque chose de simple,  qu'il n'existe pas un seul et unique sol, mais une multitude pour ne pas dire  une infinité. Lorsque

                         Les chromosomes         Les chromosomes sont le support physique du matériel héréditaire à savoir la molécule d’ADN. Les chromosomes ont des formes et des tailles extrêmement variées. 1- Le nombre des chromosomes : Les cellules somatiques d’un organisme supérieur tel que les plantes ou les animaux contiennent chacune un lot de chromosomes d’origine maternelle et un lot comparable d’origine paternelle. Laprésence de ces deux lots de chromosomes homologues par cellule est désigné par la diploïdie (2n) (di = 2 et ploïde= lot). Le nombre de chromosomes par cellule d’une espèce donnée est le même chez tous les individus de cette espèce mais il est différent d’une espèce à l’autre. Exemples : - L’Homme a 46 chromosomes (2n=46, donc 23 chromosomes par lot). - La carpe (Cyprinus carpio) a 104 chromosomes (2n=104). - Le riz (Oryza sativa) a 12 paires de chromosomes (2n=24). 2- La morphologie des chromosomes : La taille du chromosome et la pos

                         La gamétogenèse    La gamétogenèse est le processus qui permet de « maturer » ou de différencier les produits de la  méiose (4 cellules haploïdes) en des cellules compétentes pour la fécondation : des gamètes pour le règne animal ou des spores (règne végétal). 1- Gamétogenèse animale. 1.1. Spermatogenèse chez le mâle : Après une phase de croissance, chaque spermatogonie (2n) va se différencier en un  spermatocyte primaire. Ce dernier va subir les deux divisions méiotiques (Spermatocyte  secondaire après MI et spermatide après MII) pour enfin donner après maturation 4 spermatozoïdes (haploïdes, n). 1.2. Ovogenèse chez la femelle : A partir d’une ovogonie (2n), on va obtenir après méiose et maturation un ovule (haploïde). Les 3  autres cellules, produits de la méiose vont dégénérer. 2- Gamétogenèse chez les plantes. 2.1. Microsporogenèse : C’est le processus de la formation du grain de pollen dans les anthères (organe mâle) des plantes  à

    La division cellulaire et la reproduction:                             La méiose           Comment le nombre de chromosome reste constant d’une génération à une autre ?      Il existe donc un processus qui diviserait par deux le nombre de chromosomes lors de la formation  des gamètes mâles et femelles. Ce type de division est appelé méiose. La méiose est le nom donné aux deux divisions nucléaires successives appelées méiose I et  méiose II.      La méiose a eu lieu dans des cellules spéciales, les méiocytes. A partir d’une cellule diploïde (2n)  on va obtenir un groupe de 4 cellules haploïdes appelées produits de la méiose.      Chez les humains et les animaux, les produits de la méiose deviennent des gamètes  (spermatozoïdes et ovules). Chez les plantes à fleurs, les produits de la méiose sont les  méiospores. 1. Une première division réductionnelle (Méiose I) : Prophase I : - Leptotène : Les chromosomes se condensent et apparaissent sous la forme de longues 

      La division cellulaire et la reproduction:                               La mitose   La constance du nombre de chromosomes dans les cellules d’un organisme donné et d’un individu à  l’autre au sein d’une même espèce est due à deux mécanismes fondamentaux de division cellulaire : la mitose et la méiose.       La mitose est la division nucléaire associée à la division des cellules somatiques. Les étapes du  cycle de division cellulaire sont similaires chez la plupart des organismes. On distingue généralement deux grandes phases : - L’interphase : comprenant l’intermède 1 (gap 1 : G1), la synthèse (phase S) et l’intermède 2 (G2). - La mitose (phase M).     Au cours de la phase S, l’ADN de chaque chromosome est répliqué. A la suite de cette réplication,  chaque chromosome devient une paire de chromatides soeurs associées (2 molécules d’ADN  identiques). Ces chromatides soeurs ne seront visible qu’au cours de la mitose. La phase M (mitose) est subdivisée en

                      Les cycles de vie    En fonction de la phase dominante du cycle de vie d’un organisme, on distingue les organismes diploïdes (Animaux et plantes à fleurs), les organismes haploïdes , (Champignons et algues ; bactéries) et les organismes alternativement haploïdes et diploïdes (Mousses, fougères, « plantes à fleurs et conifères »). 1. Les organismes diploïdes L’organisme adulte est constitué de cellules diploïdes et la méiose a lieu dans des cellules diploïdes spécialisées, les méiocytes. Les produits de la méiose sont les gamètes qui, après fusion donnent un zygote diploïde, lequel, par mitoses successives donnera un organisme pluricellulaire. 2. Les organismes haploïdes Chez ses organismes, « l’adulte » est haploïde (n). Pour réaliser la méiose, l’organisme va différencier des cellules qui vont fusionner pour donner des cellules diploïdes (2n), appelées méiocytes transitoires. Ces dernières vont subir la méiose pour donner chacune 4 spores sexuées hap

                           La cellule  - Une cellule est l’unité la plus petite d’un organisme vivant. - Les cellules sont délimitées par une membrane plasmique. - A l’intérieur d’une cellule on trouve un ensemble d’organites, de compartiments, et de molécules nécessaires au fonctionnement normal et vital : les mitochondries, l’appareil de golgi, le réticulum endoplasmique, les ribosomes, le noyau, etc. - En fonction de la présence ou non du noyau, on distingue deux types majeurs de cellules : les cellules procaryotes (pas de noyau) et les cellules eucaryotes (vrai noyau). - Le noyau est entouré d’une paroi nucléaire (cas des cellules eucaryotes) et renferme la chromatine. - La chromatine est composée de l’ADN associé à des protéines. Lors des divisions cellulaires, la chromatine se condense pour devenir des chromosomes individualisés.

                 Qu’est-ce qu’un gène ? Un gène est une région fonctionnelle de l’ADN (acide désoxyribonucléique) qui est le principal composant du chromosome. La découverte des gènes et la compréhension de leur structure  moléculaire et de leurs fonctions ont permis des avancées spectaculaires dans la résolution de deux des plus grands mystères de la biologie :   1- Qu’est ce qui fait d’une espèce ce qu’elle est ? Exemple : Les humains engendrent des humains, les puces engendrent des puces, le maïs engendre le maïs, etc.   2- Qu’est ce qui est responsable de la variation à l’intérieur d’une espèce ? Exemple : nous sommes tous des êtres humains mais nous sommes distincts les uns des autres. * La réponse à la première question est que les gènes dictent les propriétés inhérentes à une espèce. * La réponse à la deuxième question est que n’importe quel gène peut exister sous plusieurs formes (de petites différences). Les différentes formes (variantes) d’un même gène s’app

                   Histoire de la génétique      Avant de devenir une véritable science, les principes de génétique étaient pratiqués et connus par les peuples anciens : - amélioration des plantes cultivées et des animaux domestiques en sélectionnant des individus qu’ils réservaient à la reproduction ; - ressemblance des enfants aux parents (tel père, tel fils – on ne peut échapper à ses origines) ; - transmission de certaines maladies dans les familles. Un bref Historique : - 1ères théories de l’hérédité furent proposées par SOCRATE puis par HIPPOCRATE. - Grâce au microscope, ANTON VAN LEEUWENHOEK observa les spermatozoïdes et imagina que dans chaque spermatozoïde il y a un nouvel individu en miniature ! - GREGOR MENDEL (1822-1884) réalisa les premières véritables expériences de génétique sur le pois et proposa les premières véritables lois de la transmission héréditaire des caractères : Les caractères sont déterminés par des facteurs se trouvant dans le pollen

   DEFINITIONS DES NOTIONS D'ECOLOGIE Le milieu : - le milieu en écologie englobe l’ensemble d’effets constituants les conditions d’existence (de  vie) de l’organisme. - L’écologie s’intéresse au milieu externe aussi bien que milieu interne, donc le milieu en  écologie comprend : les facteurs biotiques (organiques) et les facteurs abiotiques  (inorganiques). Les facteurs abiotiques  : - ce sont toutes les facteurs (phénomènes) physicochimique relative au sol à l’eau à l’air, au  quelle l’organisme est soumet. Exp : température, pluviosité, lumière, vent, PH, texture et structure du sol, composition  chimique, ...etc. Les facteurs biotiques  :    sont l’ensemble des actions que les organismes vivants exercent directement les uns sur les  autres. Ces interactions, appelées coactions, sont de deux types : - Homotypiques ou intraspécifiques, lorsqu’elles se produisent entre individus de la même  espèce. - Hétérotypiques ou interspécifiques, lorsqu’elles ont

    Le DichloroDiphénylTrichloroéthane    Le DichloroDiphénylTrichloroéthane est un Produit chimique (organochloré); Insecticides  non biodégradables, utilisé sous forme de poudre. Le DDT est transmit dans la biosphère par  deux méthodes :     1*par sublimation  : transfert DDT de l’état solide vers l’état gazeux, et le transport se fait par  les courants aériennes.    2*Par la chaine trophique  : transfert de DDT d’un niveau à l’autre avec une augmentation de concentration.    Ce DDT affecte la physiologie et le comportement des espèces (certaines espèces des  oiseaux mangent leurs oeufs à cause d’augmentation de la concentration de DDT dans leurs corps).

           La niche écologique  (= espace vitale)  :  - c’est l’espace engendré par les facteurs abiotiques et les facteurs biotiques.  - c’est la position que l’organisme occupe dans son environnement, comprenant les  conditions dans lesquelles il est trouvé, les ressources qu’il utilise et le temps qu’il y passe.  - Les organismes peuvent changer de niches quand ils se développent.  - Chaque espèce animale ou végétale habite un endroit déterminé où elle remplie une  fonction donnée, la niche est multidimensionnelle.

  les interactions infraspécifiques(=réaction  homo-typique) a- L’effet de groupe : - Ce sont des modifications physiologiques et morphologiques ou apparaissent lorsque l’ensemble d’individus de la même espèce vivent ensembles dans un  espace raisonnable et avec une quantité de nourriture suffisante. - L’effet de groupe dans ce cas aura des  conséquences bénéfique sur le développement des   individus (la reproduction). b- L’effet de masse : - L’inverse de l’effet de groupe, les espèces guerre pour lutter contre la nourriture et le  développement(effet négative sur la production).

                             Écosystème  - Écosystème = biocénose + biotope - Un écosystème est un système biologique formé par deux éléments indissociables, la  biocénose et le biotope. - Chaque biocénose forme avec le biotope qui le supporte et les conditions écologiques avec  laquelle interagissent un système écologique fonctionnel appeler écosystème. - L’écosystème est l’unité de base en écologie. - Dans l’écosystème il n’y a pas de notion de durée, il y a des écosystèmes permanant (forêts, océan, rivière, lacs), et des écosystèmes temporaire (daya). - Chaque écosystème est caractérisé par une chaine trophique spécifique (succession d’organismes dont chacun vit au dépend du précédent). - Dans un écosystème il y a des relations de dépendance énergétiques privilégiées entre les  composants de la biocénose de cet écosystème. Il y a toujours un échange énergétique entre les écosystèmes voisins.

                            T ype de luminescence      La chimiluminescence: émission suite à une réaction chimique (chimiluminescence) ou enzymatique (bioluminescence).     La photoluminescence: est un phénomène radiatif consécutif à une excitation lumineuse.     La thermoluminescence: émission de la lumière par certains cristaux lorsqu'on les chauffe.       L'électroluminescence: émission de la lumière en réponse à un courant électrique.

                         La luminescence    La luminescence est la propriété qu'ont certaines substances de restituer sous forme de photons.    Il s'agit de la désactivation d'une molécule excitée vers un état énergétique moins élevé.    Tous les objets sont caractérisés par un coefficient d’absorption (α), un coefficient de réflexion (ρ) et un coefficient de transmission (τ), qui expriment respectivement la part d’énergie absorbée, réfléchie et transmise. Selon le principe de la conservation de l’énergie, ces trois coefficients ont des valeurs qui varient entre 0 et 1 et leur somme est toujours égale à 1.

                Rayonnements Ultraviolets - Les rayonnements ultraviolets chevauchent la limite entre rayonnement ionisants et non ionisants. Leurs longueurs d’onde s’échelonnent de 10-8 m à 4.10-7 m (entre 3 eV et 124 eV.). - Ils sont utilisés par exemple en dermatologie (traitement du psoriasis), mais peuvent aussi être pathogènes (cancers cutanés). - Une grande part des ultraviolets est stoppée par l'ozone atmosphérique qui sert de bouclier protecteur des cellules. - Les rayons UV sont essentiels à la vie sur terre. Ils participent notamment à la photosynthèse chez les plantes ainsi qu'à la production de vitamine D chez l'humain.

                                          Rayonnements X et γ Les rayonnements X sont utilisés: -  En radiothérapie transcutanée, lorsque le tissu à irradier n'est pas superficiel. -  En imagerie radiologique, ils permettent d'obtenir des images de la densité des tissus traversés. -  Les isotopes émetteurs de rayonnements γ sont mis à profit : -  En scintigraphie: produire des images du fonctionnement d'un organe. -  En radio chirurgie: traitement de radiothérapie de tumeurs cérébrales ou malformations artérioveineuses inopérables (gamma knife). Ils présentent des énergies très variables qui s'étendent de la centaine d'électronvolts à des valeurs dépassant le million d'électronvolts.

                                      Rayonnements infrarouges     Ils s'étalent de 760 nm (couleur rouge), jusqu'à quelques millimètres.     Il est testé en diagnostic pour détecter une augmentation locale de chaleur pouvant orienter vers une pathologie tumorale (thermographie infrarouge), et en thérapeutique pour donner un effet thermique anti-inflammatoire.   On distingue généralement trois types d'infrarouges qui vont du proche infrarouge (0.75 - 1.5 μm) à l'infrarouge lointain (4 - 1000 μm), en passant par l'infrarouge moyen (1.5 - 4 μm). L'infrathérapie permet: -  La résonance des tissus musculaires; -  L’augmentation des fonctions cellulaires et la circulation sanguine; -  L’amélioration des systèmes cardiovasculaire et immunitaire.  Visualisation la vascularisation du cerveau et suivre le débit sanguin cérébral.   Nanotubes de carbone fluorescents sous l'action de la lumière dans le proche infrarouge.

                          Les protéines   Les protéines sont constituées d’un enchaînement de plus d’acides aminés reliés par des liaisons peptidiques .    Acides aminés (aa) : Unité de base des protides (monomère). Comme leur nom l’indique, ils sont constitués : - d’une fonction acide (COOH) - d’une fonction amine (NH2) . Leur nom varie selon le radical R . Il sont non hydrolysable. Parmi les 20 aa, 8 aa sont dits indispensables.

                Interactions  homo-typiques         Les interactions homo-typiques sont les relations qu'ont les individus au sein d'une même espèce; ou Relations infraspécifiques.(effet de masse, effet de groupe et compétition infraspécifique). Alors que les interactions hétéro-typique ou relations inter-spécifiques sont les relations qu'ont les individus entre deux (ou plusieurs) espèces différentes. On distingue plusieurs types de relations inter-spécifiques : Neutralisme, compétition, prédation, mutualisme, commensalisme, parasitisme.

                                         Diapause et Quiescence  - Le cycle vitale des invertébrés peut présentent une phase d’arrêt de développement du faite  des conditions thermique défavorable, - Le déterminisme et les implications physiologique de cette arrêt diffère selon qu’il s’agit de  diapause ou de quiescence. Diapause: - A un stade de photopériode faible chez les espèces se synthétise des sécrétions hormonal  endogène pour que le développement de l’organisme s’arrêt (pour s’échapper aux conditions  thermique défavorables), - Est un vrai rythme biologique qui appartient a l’horloge biologique, elle a deux  composantes (une est exogène : faible photopériode, et l’autre endogène : sécrétions  hormonales). Quiescence (=dormance) : - N’est pas un rythme biologique nécessaire, ce n’est qu’un blocage mécanique fonctionnelle déterminé par la température, dès que la température devient défavorable le blocage aura lieu. - C’est une phase d’arrêt irrégulière