SBI3C
B. Biologie cellulaire

Attentes

À la fin du cours, l’élève doit pouvoir :

B1. Expliquer les processus fondamentaux de la biologie cellulaire.

B2. Analyser, en appliquant la méthode scientifique, des caractéristiques des cellules et des facteurs influençant l’activité cellulaire.

B3. Évaluer l’effet de facteurs environnementaux et de technologies sur les processus cellulaires et la santé.

Contenus d’apprentissage

Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir :

Compréhension et interprétation des concepts

B1.1 Décrire le rôle des organites (p. ex., lysosome, vacuole, mitochondrie, membrane cellulaire, ribosome, réticulum endoplasmique, appareil de Golgi) dans divers processus cellulaires (p. ex., digestion cellulaire, respiration cellulaire, synthèse de protéines).

B1.2 Décrire les fonctions des principales macromolécules telles que les glucides, les lipides et les protéines chez les organismes vivants.

B1.3 Expliquer le rôle fondamental des enzymes dans les réactions biochimiques (p. ex., décrire la fonction de la désaminase dans la décomposition des acides aminés).

B1.4 Expliquer les transformations d’énergie et de matière associées au processus de la respiration cellulaire en identifiant les réactifs (p. ex., oxygène, glucose) et les produits (p. ex., dioxyde de carbone, eau, adénosine triphosphate [ATP]).

B1.5 Expliquer l’importance des processus cellulaires dans les systèmes humains (p. ex., l’insuline permet l’absorption du glucose par les cellules; l’oxygène est diffusé dans les poumons).

Acquisition d’habiletés en résolution de problèmes, en recherche scientifique et en communication

B2.1 Analyser qualitativement, à partir d’une expérience en laboratoire, l’effet de divers facteurs (p. ex., pH, température, gradient de concentration) sur le transport passif d’une substance à travers une membrane (p. ex., tube à dialyse). [P, ER, AI]

B2.2 Repérer, à l’aide d’un microscope et d’un montage humide ou de lames préparées, les principaux organites d’une cellule animale ou végétale (p. ex., noyau, chloroplaste, paroi cellulaire, membrane cellulaire), les représenter en utilisant les techniques de dessins biologiques et évaluer leur taille (p. ex., à partir du grossissement utilisé). [ER, AI]

B2.3 Vérifier, à partir d’expériences, l’effet du milieu sur l’activité enzymatique (p. ex., effet de la température ou du pH sur la décomposition de l’amidon par la salive). [P, ER, AI, C]

B2.4 Effectuer les essais standards (p. ex., vérifier la présence de protéines par le test du biuret et la présence d’amidon par le test à l’iode) pour détecter et identifier diverses macromolécules chez les organismes vivants. [P, ER, AI]

B2.5 Communiquer oralement et par écrit dans différents contextes en se servant des termes justes dont : organite, macromolécule, catalyseur, transport actif, transport passif. [C]

Rapprochement entre la culture scientifique et technologique et l’environnement

B3.1 Évaluer l’impact de facteurs environnementaux (p. ex., radiation; polluant atmosphérique; métal lourd tel que le plomb ou le mercure; produit chimique tel qu’un pesticide) sur les processus cellulaires et la santé des organismes vivants (p. ex., l’altération des processus cellulaires normaux suite à une exposition à la radiation ou à certains produits chimiques peut entraîner le cancer). [P, ER, AI, C]

Piste de réflexion : La vitamine D, essentielle au maintien de taux adéquats de calcium et de phosphate pour le bon développement des os, est fabriquée par la peau lorsqu’elle est exposée au soleil et non protégée par un écran solaire. Toutefois, une exposition excessive au soleil accroît le risque de cancer de la peau. Pour maintenir un taux santé de vitamine D, il suffit d’exposer brièvement le dos de ses mains, ses bras ou son visage quelques fois par semaine.

Questions pour alimenter la discussion :

Quel est l’impact de la consommation de poissons contaminés en mercure sur les cellules des fœtus et des adultes?

Quels sont des effets possibles d’une exposition à des composés organiques volatils sur les cellules du système nerveux et du système respiratoire?

B3.2 Évaluer la contribution d’une technologie à l’évolution des connaissances sur la cellule (p. ex., la microscopie optique permet l’observation des cellules eucaryotes et la microscopie électronique permet l’observation des cellules procaryotes; le microscope à fluorescence permet d’étudier des protéines dans une cellule vivante; différentes colorations permettent l’observation de différents organites) ou à la préservation des processus cellulaires (p. ex., pompe à insuline, appareil d’oxygénothérapie).
[P, ER, AI, C]

Piste de réflexion : Le foie bioartificiel est un appareil en cours d’étude pour suppléer temporairement la fonction de détoxication du foie dans l’attente d’une transplantation. La circulation sanguine du patient est déviée vers un système extracorporel où des cellules hépatiques porcines sont mises en contact avec le plasma pour le désintoxiquer. Le plasma et les cellules sanguines sont ensuite réinjectés dans le corps du patient. Cet appareil est encore au stade expérimental et compte sur l’ingénierie pour lui donner une taille raisonnable puisqu’il nécessite des milliards de cellules hépatiques vivantes.

Questions pour alimenter la discussion : Quelles sont les ressemblances et les différences entre l’hémodialyse et la dialyse péritonéale? Pourquoi la pompe à insuline permet-elle un meilleur contrôle de la glycémie que le traitement par injection? Comment l’utilisation d’une tente hypoxique par les athlètes de haut niveau se compare-t-elle à l’entraînement en altitude pour favoriser le transport d’oxygène aux muscles?