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    2e Bac Sciences de la vie et de la Terre (SVT)

    Formulaire de SVT 2e Bac : formules, lois et propriétés par chapitre

    Les 34 formules et propriétés encadrées des 10 chapitres de SVT 2e Bac, dans l'ordre du programme. Rien n'est ajouté : chaque bloc est tiré du cours et renvoie à l'endroit d'où il vient.

    • 34 formules et propriétés
    • 10 chapitres
    Voir les 39 définitionsLe cours

    1.Libération de l'énergie emmagasinée dans la matière organique

    Voir le chapitre : Libération de l'énergie emmagasinée dans la matière organique

    L'ATP, monnaie énergétique de la cellule

    Définition(ATP\text{ATP})

    L'adénosine triphosphate (ATP\text{ATP}) est un nucléotide qui porte trois groupements phosphate. Son hydrolyse libère de l'énergie utilisable par la cellule ; sa synthèse (phosphorylation de l'ADP\text{ADP}) en stocke.

    Voir dans le cours : Définition : ATP

    2.Rôle du muscle strié squelettique dans la conversion de l'énergie

    Voir le chapitre : Rôle du muscle strié squelettique dans la conversion de l'énergie

    Conversion d'énergie, rendement et chaleur

    Définition(Rendement musculaire)

    C'est le rapport entre le travail mécanique fourni par le muscle et l'énergie chimique consommée : ρ=WmeˊcaEchimique\rho = \frac{W_{\text{méca}}}{E_{\text{chimique}}}. Il est de l'ordre de 25 % : environ les trois quarts de l'énergie consommée sont libérés sous forme de chaleur.

    Voir dans le cours : Définition : Rendement musculaire

    3.Notion d'information génétique

    Voir le chapitre : Notion d'information génétique

    Structure de l'ADN

    Propriété(Double hélice)

    La molécule d'ADN est formée de deux brins antiparallèles enroulés en double hélice. Les bases se font face et s'apparient par des liaisons hydrogène : A avec T (2 liaisons) et G avec C (3 liaisons). Les deux brins sont donc complémentaires, et non identiques.

    Voir dans le cours : Propriété : Double hélice

    La réplication de l'ADN

    Propriété(Réplication semi-conservative)

    Lors de la réplication, les deux brins de la molécule d'ADN se séparent et chacun sert de matrice pour la synthèse d'un brin complémentaire. Chaque molécule fille est formée d'un brin ancien et d'un brin nouveau.

    Voir dans le cours : Propriété : Réplication semi-conservative

    4.Expression de l'information génétique

    Voir le chapitre : Expression de l'information génétique

    La transcription

    Propriété(Séquence de l'ARNm)

    L'ARNm a la même séquence que le brin non transcrit (appelé brin codant), à condition de remplacer T par U.

    Voir dans le cours : Propriété : Séquence de l'ARNm

    5.Transfert de l'information génétique au cours de la reproduction sexuée

    Voir le chapitre : Transfert de l'information génétique au cours de la reproduction sexuée

    Rappels : chromosomes, chromatides et quantité d'ADN

    Définition(Quantité d'ADN)

    On note QQ la quantité d'ADN d'un lot haploïde de nn chromosomes à une chromatide. Une cellule diploïde en phase G1G_1 contient 2Q2Q d'ADN ; après la réplication (phase S), elle en contient 4Q4Q.

    Voir dans le cours : Définition : Quantité d'ADN

    La méiose

    Définition(Méiose)

    La méiose est une suite de deux divisions cellulaires successives, précédées d'une seule réplication de l'ADN. À partir d'une cellule diploïde à 2n2n chromosomes, elle forme quatre cellules haploïdes à nn chromosomes. Elle se déroule dans les cellules germinales (testicules et ovaires chez les animaux).

    Voir dans le cours : Définition : Méiose

    Propriété(Les deux divisions)

    • La première division est réductionnelle : elle sépare les chromosomes homologues et fait passer de 2n2n à nn chromosomes.
    • La deuxième division est équationnelle : elle sépare les chromatides sœurs, comme dans une mitose, et conserve nn chromosomes.
    Voir dans le cours : Propriété : Les deux divisions

    La fécondation

    Définition(Fécondation)

    La fécondation est la fusion d'un gamète mâle et d'un gamète femelle. Les cytoplasmes fusionnent, puis les deux noyaux haploïdes fusionnent (caryogamie). Elle donne une cellule-œuf, le zygote, à 2n2n chromosomes.

    Voir dans le cours : Définition : Fécondation

    Propriété(Stabilité du caryotype)

    L'alternance méiose - fécondation maintient constant, de génération en génération, le nombre de chromosomes de l'espèce.

    Voir dans le cours : Propriété : Stabilité du caryotype

    Le brassage interchromosomique

    Propriété(Nombre de gamètes)

    Un individu à nn paires de chromosomes homologues peut produire, par brassage interchromosomique seul, 2n2^n types de gamètes différents, tous équiprobables. Une seule méiose sans crossing-over n'en réalise que 2 : c'est l'ensemble des méioses de l'individu qui produit les 2n2^n combinaisons.

    Voir dans le cours : Propriété : Nombre de gamètes

    Le brassage intrachromosomique

    Propriété(Taux de recombinaison)

    Le taux de recombinaison est :

    taux de recombinaison=nombre de gameˋtes recombineˊsnombre total de gameˋtes×100\text{taux de recombinaison} = \frac{\text{nombre de gamètes recombinés}}{\text{nombre total de gamètes}} \times 100

    Il est toujours inférieur ou égal à 50 %. Si une proportion pp des méioses présente un (seul) crossing-over entre les deux gènes, alors le taux de recombinaison vaut p2\frac{p}{2}, car chaque méiose avec crossing-over donne 2 gamètes recombinés sur 4.

    Voir dans le cours : Propriété : Taux de recombinaison

    Les cycles de développement

    Définition(Cycle de développement)

    Le cycle de développement d'une espèce est la succession des phases qui vont d'un zygote au zygote suivant. Il comporte une haplophase (cellules à nn chromosomes) et une diplophase (cellules à 2n2n chromosomes). La fécondation commence la diplophase ; la méiose commence l'haplophase.

    Voir dans le cours : Définition : Cycle de développement

    6.Lois statistiques de la transmission des caractères héréditaires

    Voir le chapitre : Lois statistiques de la transmission des caractères héréditaires

    Le monohybridisme : un caractère étudié

    Théorème(1re loi de Mendel, uniformité des hybrides)

    Le croisement de deux lignées pures qui diffèrent par un caractère donne une F1 homogène : tous les hybrides ont le même phénotype (le phénotype dominant en cas de dominance complète). Pour un gène autosomique, les croisements réciproques donnent le même résultat.

    Voir dans le cours : Théorème : 1re loi de Mendel, uniformité des hybrides

    Théorème(2e loi de Mendel, disjonction des allèles)

    Un hybride AaAa forme deux types de gamètes en proportions égales : 12A\frac{1}{2}A et 12a\frac{1}{2}a. Chaque gamète ne porte qu'un seul allèle du gène (pureté des gamètes). Le croisement Aa×AaAa \times Aa donne en F2 : 14AA\frac{1}{4}AA, 12Aa\frac{1}{2}Aa, 14aa\frac{1}{4}aa, soit 34[A]\frac{3}{4}[A] et 14[a]\frac{1}{4}[a].

    Voir dans le cours : Théorème : 2e loi de Mendel, disjonction des allèles

    Propriété(Croisement test)

    Un individu [A][A] croisé avec un homozygote récessif aaaa révèle son génotype. Si l'individu est AAAA, toute la descendance est [A][A]. S'il est AaAa, la descendance est 12[A]\frac{1}{2}[A] et 12[a]\frac{1}{2}[a].

    Voir dans le cours : Propriété : Croisement test

    Propriété(Reconnaître un gène létal)

    On soupçonne un gène létal quand la F2 donne 2:12 : 1 au lieu de 3:13 : 1 et que les portées sont plus petites d'un quart. On ne peut jamais obtenir de lignée pure du phénotype à l'allèle létal. L'allèle AyA^y est dominant pour la couleur, mais récessif pour la létalité : il ne tue qu'à l'état homozygote.

    Voir dans le cours : Propriété : Reconnaître un gène létal

    Propriété(Signes d'une hérédité liée à XX)

    Les croisements réciproques donnent des résultats différents, qui dépendent du sexe. Le caractère récessif atteint surtout les mâles. La transmission est « croisée » : un père transmet son XX à toutes ses filles et jamais à ses fils ; une mère transmet un XX à ses filles comme à ses fils.

    Voir dans le cours : Propriété : Signes d'une hérédité liée à X

    Le dihybridisme : deux caractères étudiés

    Théorème(3e loi de Mendel, indépendance des caractères)

    Quand deux gènes sont portés par des paires de chromosomes différentes, leurs allèles se répartissent indépendamment dans les gamètes. Un hybride AaBbAaBb forme 4 types de gamètes équiprobables (ABAB, AbAb, aBaB, abab à 14\frac{1}{4}). Quand chaque gène suit la dominance complète, le croisement AaBb×AaBbAaBb \times AaBb donne en F2 9:3:3:19 : 3 : 3 : 1 ; le croisement test AaBb×aabbAaBb \times aabb donne 1:1:1:11 : 1 : 1 : 1.

    Voir dans le cours : Théorème : 3e loi de Mendel, indépendance des caractères

    Définition(Taux de recombinaison)

    Les phénotypes parentaux sont ceux des deux lignées pures dont on est parti. Les phénotypes recombinés sont les deux autres. Le taux de recombinaison est :

    r=nombre de recombineˊsnombre total de descendants×100r = \frac{\text{nombre de recombinés}}{\text{nombre total de descendants}} \times 100

    Il est toujours inférieur ou égal à 50 %50\,\%. Chaque phénotype parental a la proportion 100−r2 %\frac{100 - r}{2}\,\% et chaque phénotype recombiné la proportion r2 %\frac{r}{2}\,\% (avec rr en pourcentage).

    Voir dans le cours : Définition : Taux de recombinaison

    La carte factorielle

    Définition(Carte factorielle)

    La carte factorielle (ou carte génétique) d'un chromosome est un schéma linéaire qui indique l'ordre des gènes liés et les distances qui les séparent. Un ensemble de gènes liés forme un groupe de liaison ; le nombre de groupes de liaison d'une espèce est égal à nn (4 chez la drosophile).

    Voir dans le cours : Définition : Carte factorielle

    Propriété(Additivité des distances)

    Pour trois gènes alignés AA, BB, CC avec BB au milieu : d(A,C)=d(A,B)+d(B,C)d(A, C) = d(A, B) + d(B, C). Le gène du milieu est donc celui qui se trouve entre les deux gènes les plus éloignés : la plus grande des trois distances est la somme des deux autres.

    Voir dans le cours : Propriété : Additivité des distances

    Transmission d'un caractère autosomique

    Propriété(Allèle récessif)

    Si deux parents sains ont un enfant malade, alors l'allèle de la maladie est récessif. Si le gène est autosomique, les parents sont tous les deux hétérozygotes, et l'enfant malade est homozygote pour l'allèle récessif.

    Voir dans le cours : Propriété : Allèle récessif

    Propriété(Allèle dominant)

    Si deux parents malades ont un enfant sain, alors l'allèle de la maladie est dominant. Si le gène est autosomique, les parents sont tous les deux hétérozygotes, et l'enfant sain est homozygote pour l'allèle récessif (l'allèle sain).

    Voir dans le cours : Propriété : Allèle dominant

    Propriété(Gène autosomique)

    Pour montrer qu'un gène est autosomique, on cherche une contradiction avec l'hypothèse « porté par la partie non homologue de X » :

    • allèle récessif : une fille malade née d'un père sain, ou un garçon sain né d'une mère malade, est impossible si le gène est lié à X ;
    • allèle dominant : une fille saine née d'un père malade, ou un garçon malade né d'une mère saine, est impossible si le gène est lié à X.
    Voir dans le cours : Propriété : Gène autosomique

    Transmission d'un caractère lié au sexe

    Propriété(Allèle récessif lié à l'X)

    Dans une maladie récessive liée à l'X, les garçons sont beaucoup plus souvent atteints que les filles : un garçon est malade dès qu'il reçoit de sa mère le chromosome XaX^a, alors qu'une fille doit recevoir XaX^a de ses deux parents.

    • un garçon reçoit son chromosome X de sa mère (et le Y de son père) : un père malade ne transmet jamais son allèle malade à son fils ;
    • toutes les filles d'un père malade reçoivent XaX^a : elles sont au moins conductrices ;
    • une fille malade a un père malade et une mère malade ou conductrice.
    Voir dans le cours : Propriété : Allèle récessif lié à l'X

    Calcul de risque

    Propriété(Règles de calcul)

    • Une fois les génotypes des parents connus, chaque naissance est un événement indépendant : le risque est le même pour chaque enfant, quelle que soit la composition de la fratrie.
    • Des événements indépendants qui doivent se produire ensemble : on multiplie les probabilités.
    • Des issues exclusives : on additionne les probabilités.
    • « Au moins un » : P=1−P(aucun)P = 1 - P(\text{aucun}).
    Voir dans le cours : Propriété : Règles de calcul

    Propriété(Individu sain issu de parents hétérozygotes)

    Un individu sain dont les deux parents sont hétérozygotes A//aA//a a la probabilité 23\frac{2}{3} d'être hétérozygote et 13\frac{1}{3} d'être A//AA//A. En effet, on sait qu'il n'est pas a//aa//a : parmi les génotypes sains possibles (14\frac{1}{4} de A//AA//A et 12\frac{1}{2} de A//aA//a), la part des hétérozygotes est 1/23/4=23\frac{1/2}{3/4} = \frac{2}{3}.

    Voir dans le cours : Propriété : Individu sain issu de parents hétérozygotes

    Fréquences génotypiques et fréquences alléliques

    Définition(Fréquence génotypique)

    La fréquence d'un génotype est la proportion des individus de la population qui ont ce génotype :

    f(A//A)=NAANf(A//a)=NAaNf(a//a)=NaaNf(A//A) = \frac{N_{AA}}{N} \qquad f(A//a) = \frac{N_{Aa}}{N} \qquad f(a//a) = \frac{N_{aa}}{N}

    La somme des trois fréquences vaut 1.

    Voir dans le cours : Définition : Fréquence génotypique

    Définition(Fréquence allélique)

    La fréquence d'un allèle est la proportion de cet allèle parmi tous les exemplaires du gène de la population. Chaque individu diploïde porte deux exemplaires du gène : il y en a 2N2N au total. On note p=f(A)p = f(A) et q=f(a)q = f(a) :

    p=2NAA+NAa2N=f(A//A)+f(A//a)2q=2Naa+NAa2N=f(a//a)+f(A//a)2p = \frac{2N_{AA} + N_{Aa}}{2N} = f(A//A) + \frac{f(A//a)}{2} \qquad q = \frac{2N_{aa} + N_{Aa}}{2N} = f(a//a) + \frac{f(A//a)}{2}

    Avec deux allèles : p+q=1p + q = 1.

    Voir dans le cours : Définition : Fréquence allélique

    La loi de Hardy-Weinberg

    Théorème(Loi de Hardy-Weinberg)

    Dans une population idéale, c'est-à-dire :

    • d'effectif très grand (on peut négliger les fluctuations dues au hasard) ;
    • où les unions se font au hasard (panmixie) : aucun choix du partenaire selon le génotype, pas de consanguinité ;
    • sans mutation, sans sélection (tous les génotypes ont la même chance de survivre et de se reproduire) et sans migration, avec des générations qui ne se chevauchent pas,

    les fréquences alléliques pp et qq restent constantes de génération en génération, et, dès la première génération issue de panmixie, les fréquences génotypiques valent :

    f(A//A)=p2f(A//a)=2pqf(a//a)=q2f(A//A) = p^2 \qquad f(A//a) = 2pq \qquad f(a//a) = q^2

    On dit que la population est en équilibre de Hardy-Weinberg.

    Voir dans le cours : Théorème : Loi de Hardy-Weinberg

    9.Les ordures ménagères et la pollution des milieux

    Voir le chapitre : Les ordures ménagères et la pollution des milieux

    Gérer les ordures : de la collecte au traitement

    Définition(Biogaz)

    Le biogaz est le mélange de gaz produit par la décomposition de la matière organique sans oxygène (conditions anaérobies), par exemple au cœur d'une décharge. Il contient environ 50 à 60 % de méthane CH4\text{CH}_4, 35 à 45 % de dioxyde de carbone CO2\text{CO}_2, et des traces de sulfure d'hydrogène H2S\text{H}_2\text{S} (odeur d'œuf pourri) et d'autres gaz.

    Voir dans le cours : Définition : Biogaz

    Les pollutions liées aux ordures

    Définition(DBO5_5)

    La demande biochimique en oxygène sur 5 jours est la quantité de dioxygène consommée en 5 jours, à 20 °C et à l'obscurité, par les micro-organismes pour dégrader la matière organique biodégradable contenue dans un litre d'eau. Elle s'exprime en mg d'oxygène par litre. Plus elle est élevée, plus l'eau est chargée en matière organique biodégradable.

    Voir dans le cours : Définition : DBOindice 5

    10.Les chaînes de montagnes récentes et la tectonique des plaques

    Voir le chapitre : Les chaînes de montagnes récentes et la tectonique des plaques

    Les chaînes de subduction (type andin)

    Propriété

    Le magmatisme de subduction a pour cause l'eau libérée par la lithosphère plongeante. Vers 80 à 120 km de profondeur, les roches de la croûte océanique hydratée subissent des réactions métamorphiques qui les déshydratent. L'eau libérée monte dans le manteau sus-jacent et abaisse sa température de fusion : la péridotite subit une fusion partielle. Le magma formé, de composition basaltique à andésitique, remonte, assimile un peu de croûte continentale et alimente l'arc volcanique et les plutons.

    Voir dans le cours : Propriété : Les chaînes de subduction (type andin)

    Pour aller plus loin

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