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1 – Restituer des connaissances (10 points)

La cellule est l’unité structurale des quatre grandes catégories d’organismes vivants.
Chaque cellule est le siège d’un métabolisme.

Refaites sur une page entière de votre copie (orientée ‘paysage’), en ajoutant le nombre de colonnes nécessaires et en le complétant, le tableau à double entrée qui suit :

Attention ! La lisibilité (propreté) du tableau et l’orthographe seront pris en compte dans la note finale

Il est vivement conseillé de préparer sa réponse au brouillon.

Compétence à développer : Pratiquer un raisonnement scientifique – Exploiter des informations obtenues à partir d’une application de visualisation de modèles moléculaires (Rastop).

Problème général à résoudre :
Qu’est-ce qui caractérise la matière vivante ?
Qu’est-ce qui la distingue de la matière inerte ?

Hypothèse – La matière vivante est constituée de molécules qui lui sont propres.

Ce que l’on sait :

• la matière inerte et la matière vivante sont des mélanges hétérogènes de molécules.
• il existe deux catégories de molécules : les molécules minérales et les molécules organiques ;
• la proportion de H, C et N est plus importante dans la matière vivante que dans la matière inerte.

Protocole :

1. Recherche d’informations.
   Pour chacun des exemples de molécules qui suivent, consulter une visualisation d’un modèle moléculaire à l’aide du logiciel Rastop ⁽¹⁾.
   Noter les éléments chimiques présents.
   1. Molécules de la matière inerte
      1. ammoniac
      2. olivine
   2. Molécules de la matière vivante
      1. oléine (acide oléique)
      2. méthionine
   3. Molécules minérales
      1. quartz
      2. albite
   4. Molécules organiques
      1. glucose
      2. chlorophylle
2. Caractéristiques d’une molécule organique.
   Comparer les éléments chimiques entrant dans la constitution des molécules organiques et des molécules minérales : quels sont ceux que l’on trouve “ensemble” toujours dans une molécule organique ?
3. Constitution de la matière vivante.
   1. Indiquer à quelle(s) catégorie de molécules appartiennent les deux exemples de molécules de la matière inerte.
   2. Indiquer à quelle(s) catégorie de molécules appartiennent les deux exemples de molécules de la matière vivante.
   3. BILAN : compléter le tableau qui suit.

Compétence à développer : Pratiquer un raisonnement scientifique – Exploiter des informations obtenues à partir d’une application de visualisation de modèles moléculaires (en ligne)

Problème général à résoudre :
Qu’est-ce qui caractérise la matière vivante ?
Qu’est-ce qui la distingue de la matière inerte ?

Hypothèse – La matière vivante est constituée de molécules qui lui sont propres.

Ce que l’on sait :

• la matière inerte et la matière vivante sont des mélanges hétérogènes de molécules.
• il existe deux catégories de molécules : les molécules minérales et les molécules organiques ;
• la proportion de H, C et N est plus importante dans la matière vivante que dans la matière inerte.

Protocole :

1. Recherche d’informations
   Pour chacun des exemples de molécules qui suivent, effectuer une recherche sur l’internet de la formule brute de la molécule.
   Noter cette formule brute.
   1. Molécules de la matière inerte
      1. ammoniac
      2. olivine
   2. Molécules de la matière vivante
      1. chlorure de sodium
      2. méthionine
   3. molécules minérales
      1. quartz
      2. albite
   4. molécules organiques
      1. glucose
      2. chlorophylle
2. Définition d’un molécule organique.
   Comparer les éléments chimiques entrant dans la constitution des molécules organiques et des molécules minérales : quels sont ceux que l’on trouve “ensemble” toujours dans une molécule organique ?
3. Constitution de la matière inerte et de la matière vivante.
   1. Indiquer à quelle(s) catégorie de molécules appartiennent les deux exemples de molécules de la matière inerte.
   2. Indiquer à quelle(s) catégorie de molécules appartiennent les deux exemples de molécules de la matière vivante.
   3. BILAN : compléter le tableau qui suit.

Compétence à développer : Pratiquer un raisonnement scientifique – Exploiter des informations obtenues par recherche sur l’internet.

Problème général à résoudre :
Qu’est-ce qui caractérise la matière vivante ?
Qu’est-ce qui la distingue de la matière inerte ?

Hypothèse – La matière vivante est constituée de molécules qui lui sont propres.

Ce que l’on sait :

• la matière inerte et la matière vivante sont des mélanges hétérogènes de molécules.
• il existe deux catégories de molécules : les molécules minérales et les molécules organiques ;
• la proportion de H, C et N est plus importante dans la matière vivante que dans la matière inerte.

Protocole :

1. Recherche d’informations
   Pour chacun des exemples de molécules qui suivent, effectuer une recherche sur l’internet de la formule brute de la molécule.
   Noter cette formule brute.
   1. Molécules de la matière inerte
      1. ammoniac
      2. olivine
   2. Molécules de la matière vivante
      1. chlorure de sodium
      2. méthionine
   3. molécules minérales
      1. quartz
      2. albite
   4. molécules organiques
      1. glucose
      2. chlorophylle
2. Définition d’un molécule organique.
   Comparer les éléments chimiques entrant dans la constitution des molécules organiques et des molécules minérales : quels sont ceux que l’on trouve “ensemble” toujours dans une molécule organique ?
3. Constitution de la matière inerte et de la matière vivante.
   1. Indiquer à quelle(s) catégorie de molécules appartiennent les deux exemples de molécules de la matière inerte.
   2. Indiquer à quelle(s) catégorie de molécules appartiennent les deux exemples de molécules de la matière vivante.
   3. BILAN : compléter le tableau qui suit.

Corrigé

1. Molécules de la matière inerte
   1. ammoniac NH₃
   2. olivine (Mg,Fe)₂[SiO₄]
2. Molécules de la matière vivante
   1. chlorure de sodium NaCl
   2. méthionine C₅H₁₁NO₂S
3. molécules minérales
   1. quartz SiO₂
   2. albite NaAlSi₃O₈
4. molécules organiques
   1. glucose C₆H₁₂O₆
   2. chlorophylle C₅₅H₇₂O₅N₄Mg

Formule développée d’une molécule organique (Glucose : C₆H₁₂O₆)