TP2 : La nature moléculaire du vivant

Voici un extrait du journal de 13h de France2 du 6 août 2012

Le laboratoire de planétologie de Nantes participe à plusieurs projets d’exploration du système solaire. Ils étudient notamment la surface de Mars grâce à la sonde Mars Express posée sur la planète en 2004. Depuis octobre 2011, ils participent au projet MSL (Mars Science Laboratory) : Un gros Rover appelé Curiosity, équipé de laser, de foreuses, de microscopes…a été envoyé sur Mars pour analyser la surface de la planète. Il est arrivé le 6 août 2012!

L’objectif est de savoir si, au début de l’histoire de Mars, il régnait des conditions identiques à celles de la Terre. En effet, si il a été montré que l’eau à l’état liquide a bien existé peu après la formation de la planète et pendant quelques millions d’années, les scientifiques espèrent maintenant déterminer si les autres éléments qui ont pu se combiner pour conduire à l’apparition de la vie sont encore présents sur Mars. MSL va rechercher ainsi quelques un de ces éléments chimiques essentiels pour la vie telle que nous la connaissons.

Lien : Des vidéos faites par Curiosity sur le site de la NASA

Problème : QUELS SONT LES ÉLÉMENTS CHIMIQUES CARACTÉRISTIQUES DE LA VIE ? Que doit trouver Curiosity pour dire qu’il y a ou qu’il y a eu de la vie sur Mars ?

Activité 1 : Expérience de combustion de la matière vivante

Consigne : Placer un morceau de pain et un morceau de granite sur une plaque chauffante/ou au bec bunsen.

Q1 : Noter les résultats obtenus.

Q2 : Conclure.

Activité 2 : La teneur en eau d’un être vivant

Afin de déterminer la quantité d’eau contenue dans des aliments, on a réalisé une déshydratation complète de ceux-ci. Pour cela, on a placé ces aliments dans une étuve à 80°C pendant 3 jours. Les résultats sont les suivants.

Aliments

Laitue

Poisson Courgette Champignon de Paris Viande de bœuf

Abricot

Masse avant déshydratation (en g)

107

340

84

16

250

96

Masse après déshydratation (en g)

4,9

69

4,8

1,6

88

12,9

Q1 : Calculer le pourcentage d’eau des différents aliments.

Q2 : Conclure.

Activité 3 : Comparaison de différentes molécules

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Consigne : Utiliser l’application Rastop pour comparer les molécules suivantes (Fiche technique distribuée)

insuline(une protéine) ,acide arachidonique (lipide), glucose, ADN, propane, H2O, CO2, olivine, quartz, feldspath, mica

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Le document ci-dessus indique l’abondance relative de chaque élément de « la classification périodique » dans la matière minérale constituant la croûte terrestre.

Abondance relative des éléments chimiques constituant la matière vivante, matière organique (ici, un être humain)

On a recensé 92 éléments chimiques naturels dans l’Univers, provenant pour l’essentiel de l’activité des étoiles. Ces éléments sont classés par les physiciens dans un tableau appelé «classification périodique des éléments ».

Q3 : A l’aide des histogrammes, indiquer quelles sont les molécules minérales (histogramme de droite) et les molécules constituant un être vivant encore nommées molécules organiques (histogramme de gauche).

Q4 : Conclure en répondant au problème du TP.

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Exercice : Comparaison de la composition chimique des êtres vivants

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