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LES ÉCHELLES DU VIVANT

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L’objectif de ce cours est de revoir les différentes échelles c’est-à-dire les niveaux d’observation afin de comprendre l’ordre de grandeur de tout ce qui caractérise les êtres vivants (atomes, cellules, molécules, etc.).

On peut travailler sur le corps humain en voyant les différents niveaux auxquels on peut observer ses constituants :

 

I. Les atomes

Le zoom le plus important est le niveau des atomes (ou éléments chimiques). L’être humain est un mélange de matière minérale (eau par exemple) et de matière organique. Il est donc constitué d’éléments chimiques (carbone C, Hydrogène H, oxygène O, azote N, calcium Ca, etc.)

La taille d’un atome est d’environ 10-10 m soit 0,1 nm (ou encore 1 ångström noté Å).

 

II. Les molécules

Les atomes sont assemblés pour former une molécule. Une molécule est donc formée d’1, 2, 3 et parfois plusieurs dizaines ou centaines d’atomes. Exemple : le glucose C6H12O6.

La taille moyenne d’une molécule est de l’ordre de 10-9 m soit 1 nm.

A cette échelle, les molécules peuvent être observées au microscope électronique (très puissant). Ce sont les plus petits éléments que l’on peut observer en microscopie, en effet, les atomes sont trop petits pour être observés, on les représente donc de façon schématique.

 

III. Les cellules

Troisième niveau d’observation : les cellules, qui peuvent être observées au microscope optique. Les cellules sont le premier niveau caractéristique des êtres vivants, en effet, la matière inerte comporte aussi des atomes et des molécules.

Elles peuvent être séparées en deux groupes :

- les procaryotes (bactérie) d’ordre de grandeur 10-6 m soit 1 μm.

- les eucaryotes comportant un noyau et des organites à l’intérieur de la cellule. Exemple : la cellule végétale. Elles font en moyenne 5.10-5 m soit 50 μm.  A l’intérieur, les organites ont une taille comparable à celle d’une bactérie, de l’ordre de 1 à 10 μm.

Pour certains organismes, la cellule correspond à l’être vivant en entier, ce sont les êtres vivants unicellulaires comme les bactéries. Mais concernant l’organisme humain, les cellules ne vivent pas toutes seules, elles sont regroupés au sein des tissus.

 

IV. Les tissus

Les tissus sont des associations de cellules (exemple : paroi de l’intestin) d’ordre de grandeur 10-3 m soit 1 mm. Ils sont donc pluricellulaires.

 

V. Les organes

Les tissus sont regroupés pour former des organes, unités visibles à l’oeil nu. Ces tissus collaborent dans la réalisation d’une fonction (exemple : l’intestin est un organe composés de différents tissus).

Les organes mesurent entre 10-2 à 10-1 m soit entre 1 cm jusqu'à quelques dizaine de centimètres.

 

VI. Les appareils

Les organes peuvent être regroupées dans les appareils ou systèmes. C’est un ensemble d’organes dont le fonctionnement est coordonné (exemple : le système digestif). Leur ordre de grandeur entre 10-1 à 1 m. Un appareil peut mesurer quelques dizaines de centimètres à 1 m voir un peu plus car la longueur totale du système digestif dépasse 1 m.

 

VII. L'organisme

Enfin, tous les appareils d’un individu forment l’organisme. Ils fonctionnent de façon complémentaire (système digestif, système nerveux, système reproducteur) et permettent à l’organisme de se nourrir, de se reproduire ou de communiquer avec son environnement.

Chez l’humain, on est entre 1 et plusieurs mètres. Les tailles peuvent être différentes si on change d’organismes, la taille complète peut être inférieure à 1 m.