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Biologie

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Biologie

La biologie

Si quelqu'un te demandait ce qu'est la biologie, que répondrais-tu ? La biologie est un concept assez complexe à expliquer. Étudie-t-elle uniquement les plantes, les animaux et les humains, ou couvre-t-elle bien plus que cela ? Les révisions et notes de biologie de StudySmarter t'apprendront que la biologie est l'étude de la vie. En fait, c'est l'étude de TOUTE la vie et même de certaines choses qui sont classées comme non vivantes - les virus, par exemple. L'étude de la biologie commence par les plus petits atomes et molécules, comme par exemple les atomes de carbone dans les protéines qui digèrent nos aliments. La biologie examine ensuite des structures plus grandes, telles que les tissus, les organes et les organismes entiers, y compris les bactéries, les virus, les plantes, les animaux et les humains. Elle se poursuit par l'étude de sujets tels que la diversité génétique, l'évolution des espèces et les écosystèmes.

Biologie vision d'artiste la terre StudySmarterFig. 1 - Une vision d'artiste de la Terre.

Notre planète Terre est un immense et un incroyable écosystème ! Elle regorge de diverses formes de vie, des plus petits micro-organismes aux plantes et aux grands animaux. Ces formes de vie interagissent les unes avec les autres. Elles se déplacent, se reproduisent et vivent dans les océans, les herbes, les villes, les villages, etc. Imagine que tu te trouves au sommet d'une montagne et que tu contemples toute cette diversité. Tout cela est inclus dans l'étude de la vie, c'est-à-dire la biologie. Impressionnant, n'est-ce pas ?

Thèmes et objectifs d'apprentissage en biologie

Sur StudySmarter, tu trouveras des ressources essentielles pour tes cours de biologie. Nos cours sont élaborés par des enseignants experts en biologie. De cette façon, nous nous assurons que notre contenu est de haute qualité et pertinent pour tous ceux qui s'engagent dans la voie de l'apprentissage avec StudySmarter. La plupart des cours de biologie couvrent les sujets suivants :

  • le corps humain et la santé ;
  • la biodiversité ;
  • les enjeux contemporains de la planète ;
  • la terre, la vie et l'organisation du vivant.

Tu trouveras ceux-là sur StudySmarter, mais nous te proposons également ces sujets :

  • les molécules biologiques ;
  • les cellules ;
  • l'échange de substances ;
  • l'information génétique ;
  • les transferts d'énergie ;
  • réagir au changement ;
  • génétique, populations, évolution et écosystèmes ;
  • contrôle de l'expression des gènes.

Et maintenant, présentons tous les sujets et définitions de nos cours de biologie.

Biologie : les molécules biologiques

Les molécules biologiques, ou biomolécules, sont des composés à base de carbone essentiels à la plupart des processus biologiques. La biologie moléculaire se concentre sur l'étude de ces molécules.

Les molécules biologiques servent de composants structurels des macromolécules et des cellules, comme les glucides simples dans les bases de l'ADN et de l'ARN, et la cellulose, glucide complexe, dans les parois végétales. De plus, des molécules biologiques appelées lipides qui composent les membranes cellulaires, formant une bicouche lipidique. Certaines molécules biologiques, comme les protéines, jouent le rôle d'enzymes, de messagers et d'hormones, remplissant ainsi des fonctions métaboliques. Les acides nucléiques, l'ADN et l'ARN, portent l'information génétique de tous les êtres vivants et des virus. Les deux autres biomolécules essentielles sont l'ATP (adénosine triphosphate) et l'eau, nécessaires aux processus cellulaires.

Biologie diagramme schéma molécule StudySmarterFig. 2 - Diagramme d'une molécule.

Biologie : les cellules

Les cellules sont les plus petites unités de la vie. L'étude des cellules est l'une des plus importantes de la biologie. Celles-ci contiennent du matériel génétique et se divisent pour créer de nouvelles cellules. Les cellules peuvent être soit procaryotes soit eucaryotes. Dans le cas des cellules eucaryotes, le matériel génétique se trouve dans le noyau et les cellules se divisent par des processus appelés mitose et méiose. Par contre, les cellules procaryotes n'ont pas de noyau, le matériel génétique se trouve dans une zone appelée nucléoïde et les cellules se divisent par fission binaire.

Les cellules varient par leur nombre et leur type d'organites. Ceux-ci sont des composants spécialisés présents à l'intérieur de toutes les cellules. L'un des éléments structurels essentiels de la cellule est la frontière de la cellule, ou membrane plasmique. Elle sert de couche protectrice et est le principal acteur du transport des substances vitales vers l'intérieur et l'extérieur des cellules. Les cellules spécialisées appelées lymphocytes T et lymphocytes B sont cruciales pour notre système immunitaire. Ces cellules aident à lutter contre les maladies.

Biologie schéma diagramme dessin cellule animale végétale StudySmarterFig. 3 - Les cellules eucaryotes : une cellule animale et une cellule végétale. Source : Freepik.com par brgfx

Biologie : l'échange de substances

Lorsqu'on parle d'échange de substances en biologie, il s'agit d'échange (par exemple de glucose) entre l'intérieur et l'extérieur des cellules.

C'est ainsi que les organismes obtiennent de l'oxygène et des nutriments de l'extérieur et se débarrassent des déchets métaboliques. Les organismes multicellulaires ont besoin d'organes spécialisés pour l'échange de substances, car leur rapport surface/volume est trop faible pour que les membranes cellulaires puissent servir de surface d'échange.

Dans le cas des plantes, l'échange de substances se fait par le transport de la sève à travers le xylème et le phloème.

Chez les animaux, les échanges de substances se font dans différents systèmes organiques, dont le système digestif, le système respiratoire et le système circulatoire. La digestion et l'absorption des nutriments se font dans le système digestif, tandis que les échanges gazeux ont lieu dans le système respiratoire. Le système circulatoire pompe et fait circuler le sang qui transporte les nutriments et l'oxygène. Ce rôle du système circulatoire est crucial pour assurer une activité métabolique élevée des cellules afin que tous les systèmes organiques du corps fonctionnent correctement.

Biologie schéma diagramme dessin coeur StudySmarterFig. 4 - Diagramme du cœur humain.

Biologie : l'information génétique

L'ADN est une molécule remarquable qui contient notre matériel génétique. Le matériel génétique est impliqué dans tous les aspects de la biologie, ce qui fait de l'ADN une molécule essentielle à la poursuite de la vie.

L'ADN, présente dans le noyau, est organisée en gènes constitués de nucléotides, qui se trouvent sur les chromosomes. Parfois, l'ordre de ces nucléotides se dérègle et des mutations se produisent. Les mutations ont des effets différents sur l'organisme, mais l'un des effets bénéfiques est l'introduction de la diversité génétique dans une espèce. La diversité génétique est également obtenue au cours de la méiose (un type de division cellulaire), qui permet de permuter l'ADN afin que les cellules sexuelles (également appelées gamètes) présentent une combinaison différente d'ADN.

En raison de cette grande diversité génétique des organismes, des millions d'espèces existent et il est nécessaire de les organiser et les classer. C'est l'étude de la taxonomie. La biodiversité que nous observons dans les communautés est complémentaire de la diversité génétique. Nous pouvons quantifier ce niveau de diversité à l'aide de mesures telles que l'indice de biodiversité et la richesse des espèces.

Biologie schéma diagramme adn arn StudySmarterFig. 5 - ADN et ARN.

Biologie : les transferts d'énergie

Le terme de transfert d'énergie fait référence aux échanges d'énergie qui se produisent dans et entre les organismes au sein d'un écosystème.

Toute la vie a besoin d'énergie, qui provient généralement du soleil. Le transfert de cette énergie entre différents organismes leur permet d'entretenir leurs environnements et leurs communautés fortement ordonnées.

En ce qui concerne la façon dont l'énergie est transférée, il existe deux types d'organismes : les autotrophes, dont les plantes, les lichens ou les algues, et les hétérotrophes, dont les animaux et les humains. La plupart des autotrophes tirent leur énergie du soleil par le biais de la photosynthèse. Ce processus implique que les autotrophes utilisent l'énergie lumineuse pour transformer le dioxyde de carbone et l'eau en glucose et en oxygène. Les hétérotrophes ne peuvent pas synthétiser leur propre énergie et doivent l'acquérir en consommant d'autres organismes. Ils effectuent un processus inverse de la photosynthèse : ils prennent du glucose et de l'oxygène et les transforment en dioxyde de carbone et en eau. Ce transfert d'énergie est appelé respiration.

Biologie schéma diagramme dessin plante soleil énergie photosynthèse StudySmarterFig. 6 - Les plantes utilisent l'énergie du soleil pour la photosynthèse.

Biologie : réagir au changement

Les organismes réagissent à un changement dans leur environnement interne et externe. Le changement se présente sous la forme d'un stimulus. Les stimuli (stimulus singulier) peuvent être un changement physique ou chimique et sont reconnus par des cellules spécialisées appelées récepteurs. La réponse aux stimuli est cruciale pour la survie des espèces. Les neurones ou cellules nerveuses sont des cellules spécialisées dans le transport des impulsions nerveuses. Les mammifères comptent des millions de neurones, qui constituent le système nerveux, à la fois complexe et fascinant. Les muscles sont parmi les organes coordonnés par le système nerveux. La contraction des muscles squelettiques commence par un potentiel d'action qui atteint et pénètre profondément dans les fibres musculaires, déclenchant finalement le mécanisme des filaments coulissants. Toutes ces réponses aux changements sont nécessaires pour que le corps maintienne un environnement interne constant. C'est ce qu'on appelle l'homéostasie. Les organismes vivants ont besoin d'une température, d'un pH et d'un équilibre chimique global constants pour fonctionner.

Biologie schéma diagramme dessin synapse transmission influx nerveux StudySmarterFig. 7 - Diagramme d'une synapse et de la transmission de l'influx nerveux.

Biologie : génétique, populations, évolution et écosystèmes

Les individus d'une même espèce possèdent le même ensemble de gènes mais peuvent varier dans les combinaisons d'allèles. Les allèles sont des formes différentes d'un gène responsables de la diversité génétique des espèces. Plus il y a d'allèles dans le génome d'une espèce, plus la diversité génétique est grande. Lorsque les membres d'une même espèce vivent ensemble dans un habitat, ils forment des populations. Celles-ci forment à leur tour des communautés où diverses espèces cohabitent et interagissent les unes avec les autres. La taille de la population peut varier et est affectée par des facteurs biotiques (vivants) et abiotiques (non vivants). Par exemple, la concurrence et la prédation au sein d'une même espèce ou entre différentes espèces sont des facteurs biotiques, tandis que le pH et la température de l'habitat de l'espèce sont des facteurs abiotiques.

Les communautés et l'environnement qu'elles habitent constituent les écosystèmes. Un écosystème est un système dynamique et autonome qui comprend tous les organismes vivants (partie biotique de l'écosystème) et l'environnement physique (composants abiotiques). L'étude de ces écosystèmes se nomme l'écologie.

Biologie dessin écosystème habitat espèces animaux plantes StudySmarterFig. 8 - Un écosystème varié avec des animaux, des plantes et leur habitat. Source : Freepik.com par macrovector

Biologie : le contrôle de l'expression des gènes

Une partie de l'ADN de nos cellules peut contenir des mutations. Si l'on considère que toutes les cellules partent du même génome, comment peuvent-elles avoir des fonctions et des caractéristiques différentes, c'est-à-dire des mutations ? C'est à cause des différents niveaux d'expression des gènes. Certains gènes du génome sont activés, ce qui signifie qu'ils sont exprimés et que les protéines qu'ils codent sont fabriquées, tandis que d'autres gènes sont désactivés, ce qui signifie que la protéine correspondante n'est pas synthétisée.

Les mutations peuvent affecter le niveau d'expression, mais l'épigénétique joue également un rôle important. L'épigénétique étudie les modifications apportées à l'ADN et aux protéines qui lui sont associées et la manière dont elles affectent le niveau d'expression des gènes. Parmi les autres facteurs d'influence figurent les processus qui se déroulent avant la transcription et avant et après la traduction.

Ces recherches sur l'ADN et les gènes nécessitent des technologies génétiques remarquables, qui ont été utilisées pour développer des techniques médicales avancées telles que la thérapie génique et des technologies médico-légales telles que les empreintes génétiques.

Biologie dessin scientifique recherche adn gènes StudySmarterFig. 9 - Scientifique étudiant l'ADN et les gènes.

Comment StudySmarter peut-il m'aider à étudier la biologie ?

Que tu révises les sujets abordés dans ton cours de biologie ou que tu étudies pour tes prochains examens, StudySmarter a tout prévu pour toi. Notre système d'apprentissage original, efficace, intelligent et interactif te permet de maîtriser la biologie comme jamais auparavant. Et en plus, c'est gratuit ! Quel est le secret ? Comment faisons-nous ? Pour en savoir plus, suis notre guide de révision de biologie.

Le guide de révision de la biologie

Notre guide intelligent est là pour te présenter tout ce que tu dois savoir pour réviser tes cours et examens de biologie avec succès. Voici ce que tu peux découvrir sur StudySmarter :

Résumés de biologie

Les résumés de biologie de StudySmarter couvrent tout ce que tu dois savoir sur les sujets essentiels en biologie, en présentant des faits intéressants qui approfondiront ta compréhension et ton appréciation du sujet. Savais-tu que le cycle cardiaque d'un cœur humain ne dure que 0,8 seconde ? Tu peux également devenir toi-même un créateur en téléchargeant tes travaux de cours de biologie : résumés, cahiers d'exercices, notes, etc.

Fiches de SVT

Les flashcards sont un outil fantastique qui t'aident à apprendre de manière simple et amusante. Les flashcards de biologie contiennent des questions et des réponses sur les sujets traités dans les résumés. Savais-tu que tu pouvais créer tes flashcards avec des questions particulières que TU veux réviser ? C'est vraiment génial !

Groupes d'étude de biologie

Tu n'es pas limité à la création et au téléchargement de tes supports. StudySmarter te permet de former des groupes d'étude et d'apprendre avec tes amis et des étudiants en biologie provenant de communautés d'apprentissage plus larges. Tu te souviens des flashcards ? Tu peux les utiliser pour interroger les autres membres du groupe et tester leurs connaissances. Ainsi, tu peux créer un quiz de biologie personnalisé ! Apprends, crées, essaies, recommence.

Récompenses pour l'apprentissage de la biologie

StudySmarter est la clé de la réussite, t'encourageant à apprendre et à obtenir les meilleurs résultats. StudySmarter te permet de fixer tes objectifs hebdomadaires : compléter les sujets, répondre correctement aux flashcards, poser des questions. En atteignant ces objectifs, tu gagneras des trophées. Par exemple, gagne la plus grande récompense si tu étudies chaque semaine pendant trois mois, ou deviens un Grand Maître si tu réponds à cinq questions dans le même cours. Plus tu apprends, plus tu obtiens de trophées pour célébrer ton dur labeur.

Trophées StudySmarter : gagne en apprenant ! Source : Freepik.com par makyzz, édité dans Canva

Questions fréquemment posées sur le Biologie

La biologie concerne l'étude du vivant, de la Terre et de l'Univers au corps humain, en passant par les animaux, les plantes et les transferts d'énergie, et bien plus encore !

La biologie est décomposée en de nombreuses composantes qui portent toutes un nom. Ces différentes branches sont : la morphologie, l’anatomie, la génétique, l'embryologie, la physiologie, la biochimie (ou biologie moléculaire), l’écologie, la zoologie, la sociobiologie, la chronobiologie, la paléontologie, la botanique et la microbiologie.

Le rôle de la biologie est de comprendre le fonctionnement des êtres vivants (plantes et animaux), leur origine, la manière dont ils ont évolué, et leurs caractéristiques.

De nombreux scientifiques se sont illustrés dans le domaine de la biologie au fil des siècles. Parmi eux, Charles Darwin (1809 - 1882) est l'un des plus célèbres, pour sa Théorie de l'évolution. Le mot « biologie » quant à lui, a été inventé quasi-simultanément par Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829) et Gottfried Reinhold Treviranus (1776-1837).

La biologie requiert rigueur et discipline pour permettre la réplication et la communication des découvertes au sein de la communauté scientifique et du grand public, de génération en génération.

Questionnaire final de Biologie

Question

C'est quoi une masse volumique d'un échantillon de matière ?

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Réponse

La masse volumique d'un échantillon de matière est une grandeur égale au quotient de sa masse m (en gramme) par le volume V (en centimètre cube) qu'il occupe

Montrer la question

Question

De quoi la matière est constituée ?

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Réponse

La matière est constituée d'entités chimiques (molécules, atomes, ions)

Montrer la question

Question

Qu'est-ce qu' un précipité ? 

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Réponse

Un solide

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Question

C'est quoi la dissolution ? 

Montrer la réponse

Réponse

La dissolution est la dispersion d'un soluté dans un solvant.

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Question

Le noyau d'un atome est :

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Réponse

composé de nucléons

Montrer la question

Question

Si un système absorbe de l'énergie :

Montrer la réponse

Réponse

L'état est moins ordonné

Montrer la question

Question

c'est quoi le principe d'inertie ?

Montrer la réponse

Réponse

Si les forces qui s'exercent sur un système se compensent, ce système est soit immobile soit en mouvement rectiligne uniforme.

Montrer la question

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