Niveaux d'organisation du vivant – de la cellule à l'organisme

Ce qu’elle montre

Dans un organisme pluricellulaire, des cellules de même type s'assemblent en tissus, différents tissus travaillent ensemble dans des organes, les organes coopèrent au sein d'appareils (systèmes d'organes), et ces appareils forment l'organisme entier. La simulation suit cette hiérarchie chez l'être humain (cellule musculaire cardiaque, tissu cardiaque, cœur, appareil circulatoire, corps humain) et chez un plant de tomate (cellule du mésophylle, parenchyme, feuille, appareil caulinaire, plante entière). Chaque niveau est formé du niveau inférieur et accomplit ce que ses parties ne peuvent faire seules : le cœur pompe le sang parce que plusieurs tissus agissent ensemble. Dans le mode Surface/volume, la cellule est un cube de côté a, de surface S = 6a², de volume V = a³ et de rapport S/V = 6/a ; partager le même volume en k³ petits cubes multiplie la surface totale par k. Les cellules échangent des substances par leur surface mais les utilisent dans tout leur volume, une des raisons pour lesquelles les grands organismes sont faits de nombreuses petites cellules.

Mode d’emploi

Laissez Lecture auto parcourir les niveaux une fois, cliquez sur Pause, puis utilisez les boutons de niveau ou le curseur Dézoomer pour vous arrêter à chaque niveau. Demandez aux élèves de nommer le niveau, de décrire son rôle et de proposer un autre exemple avant de lire la légende. Choisissez ensuite le plant de tomate comme Organisme et comparez les deux séquences, en insistant sur la différence entre tissu et organe. Cliquez ensuite sur Surface/volume, augmentez Côté de la cellule a et observez S/V baisser sur le graphique ; augmentez Parts par côté k pour diviser la cellule, puis cliquez sur Noter pour comparer les résultats dans le tableau.

Paramètres modifiables

• Organisme Être humain (appareil circulatoire), Plant de tomate (appareil aérien)
• Niveau de départ Cellule, Tissu, Organe, Appareil, Organisme
• Parcourir les niveaux automatiquement
• Vitesse de lecture 0,2–2 niveaux/s
• Mode Niveaux d'organisation, Surface/volume
• Côté de la cellule a (mode surface/volume) 2–100 µm
• Parts par côté k (divise en k³ cellules) 1–5

Questions à explorer

1. Pourquoi le cœur est-il un organe alors que le muscle cardiaque est un tissu ?
2. À quel appareil de la plante la feuille appartient-elle ?
3. Si un niveau d'organisation est endommagé, quelles conséquences cela a-t-il sur les niveaux supérieurs ?