Chap. 1
I. Une longue histoire de la matière
A) 🌌 Les éléments chimiques dans l'univers
- Répartition des éléments :
- Croûte terrestre : O, Al, Fe, Si
- Eau de mer : H, O
- Être humain : C, H, O, N
- Pourcentages :
- H : 70%
- O : 60%
- C : 12% dans le corps humain, 28% dans les végétaux
B) 🌠 L'origine des éléments chimiques
- Composition de la matière :
- Principalement formée d'hydrogène et d'hélium.
- La Terre est riche en O, Al, Fe et Si.
- Nucléosynthèse stellaire :
- Les noyaux des atomes se forment dans les étoiles par fusion nucléaire à partir de l'hydrogène.
C) ⚛️ La radioactivité et la datation au carbone 14
- Carbone 14 (C-14) :
- Noyau radioactif instable (Z=6) se désintégrant en azote (Z=7).
- Transformation d'un neutron en proton avec émission d'un électron.
- Demi-vie (T1/2) :
- T1/2 du C-14 = 5730 ans.
- Utilisation pour dater des échantillons en mesurant le taux de C-14.
| Temps écoulé | Nombre d'atomes restants | Pourcentage restant |
|---|---|---|
| 0 | 16 | 100% |
| T1/2 | 8 | 50% |
| 2×T1/2 | 4 | 25% |
| 3×T1/2 | 2 | 12.5% |
| 4×T1/2 | 1 | 6.25% |
- Désintégration radioactive :
- Suit une courbe décroissante.
- Le taux de désintégration est constant, mais le nombre total d'atomes diminue.
Chap. 2
II. Des édifices ordonnés : les cristaux
A) 🏔️ La structure cristalline des roches
- Les roches sont formées d'une association de cristaux d'un même minéral ou de plusieurs minéraux.
- Les minéraux se caractérisent par leur composition chimique et leur organisation cristalline.
- Exemples de roches :
- Granite : matériau peu creusable, utilisé pour des sculptures.
- Calcaire : constitué à plus de 50 % de carbonate de calcium (CaCO3), avec des minéraux polymorphes comme :
- Calcite : stable à température ambiante.
- Aragonite : stable à haute température et pression.
- Dolomite : enrichie en carbonate de magnésium.
B) 🌡️ Origine de la structure cristalline des roches
- La structure cristalline résulte d'un refroidissement lent.
- Les solides peuvent être amorphes (sans ordre géométrique) ou cristallins :
- Exemples de solides amorphes : verre des roches volcaniques.
- La vitesse de refroidissement influence la formation de différents polymorphes avec des propriétés variées.
Chap. 3
III. Une structure complexe : la cellule vivante
A) 🔬 Théorie cellulaire
- Invention des microscopes au 17ème siècle a permis l'observation des cellules.
- Trois principes majeurs de la théorie cellulaire :
- Tous les êtres vivants sont constitués de cellules.
- La cellule est l’unité structurale du vivant.
- Toute cellule provient d’une autre cellule par division.
- Microscope électronique : exploration des organites et distinction des grosses molécules comme l’ADN.
B) 🧬 Membrane plasmique des cellules
- La cellule est isolée par une membrane plasmique formée d'une bicouche lipidique.
- Propriétés des lipides :
- Zones hydrophiles et hydrophobes.
- Organisation en bicouche pour isoler le cytoplasme.
- Fonction des protéines : échanges et communication entre l’intérieur de la cellule et l’environnement.
C) 🧪 Étude des protéines membranaires
- Profil d’hydropathie d’une protéine :
- Portions hydrophiles à l'extérieur.
- Portions lipophiles au cœur de la membrane.
- Résultats d'électrophorèse :
- Protéine 1 : 20 UA (intracellulaire).
- Protéine 2 : 50 UA (partie extracellulaire).
- Protéine 3 : 180 UA (secteurs extracellulaire, intramembranaire et intracellulaire).