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Sujets

Baccalauréat international · IB Diploma · Biology · HL

  • 1

    A.1.1 · Eau

    1.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    cohesion/kəʊˈhiːʒn/ cohésion
    adhesion/ədˈhiːʒn/ adhésion
    1.2

    Eau : une cause moléculaire d'une propriété biologique

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Une goutte d'eau reste cohérente sur une feuille. Son comportement résulte d'interactions entre molécules, et non d'une peau constituée d'eau solide.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Les molécules d'eau sont polaires. L'attraction entre l'hydrogène partiellement positif d'une molécule et l'oxygène partiellement négatif d'une autre crée des liaisons hydrogène. La cohésion est l'attraction entre des molécules d'eau ; l'adhésion est l'attraction vers une autre surface.
    • Cohésion : Attraction entre molécules de la même substance ; adhésion : Attraction entre substances différentes.
    Eau : une cause moléculaire pour une propriété biologique : schéma original d'exemple résolu

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Les mêmes interactions intermoléculaires aident à expliquer la tension superficielle et l'énergie nécessaire pour changer la température. Le chauffage modifie le mouvement et les interactions moléculaires ; il ne rompt normalement pas les liaisons covalentes O–H.
    • Comparez des gouttes égales sur des surfaces propres sous température fixe. Mesurez l'angle de contact ou l'étalement de manière constante. Un détergent modifie le système, enregistrer donc la concentration plutôt que de traiter tous les liquides comme équivalents.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connues : 0.100 kg d'eau se réchauffent de 5.0 K ; la chaleur spécifique est 4,180 J/(kg K). Q = mcΔT = 0.100 × 4,180 × 5.0 = 2,090 J. Ce calcul exclut l'énergie absorbée par le récipient et perdue vers l'environnement.

    Exemple :

    Utilisez c = 4,180 J/(kg K). Calculez Q pour 0.200 kg d'eau chauffée de 5.0 K. Utilisez la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Les liaisons hydrogène entre les molécules diffèrent des liaisons covalentes au sein d'une molécule d'eau. La polarité seule ne suffit pas à faire dissoudre toutes les substances dans l'eau.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    L'ébullition de l'eau rompt normalement ses liaisons covalentes O–H. Cette affirmation est fausse : les liaisons hydrogène entre les molécules diffèrent des liaisons covalentes au sein d'une molécule d'eau. La polarité seule ne suffit pas à faire dissoudre toutes les substances dans l'eau.

    Clé :

    Eau : une cause moléculaire pour une propriété biologique : Les mêmes interactions intermoléculaires aident à expliquer la tension superficielle et l'énergie nécessaire pour changer la température. Le chauffage modifie le mouvement et les interactions moléculaires ; il ne rompt normalement pas les liaisons covalentes O–H.

  • 2

    A.1.2 · Acides nucléiques

    2.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    2.2

    ADN, synthèse des protéines et preuves

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Une modification de l'ADN peut affecter une protéine, mais pas toute modification de l'ADN modifie la séquence d'acides aminés. L'effet dépend de la séquence et de son utilisation.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • L'ADN stocke l'information sous forme de séquence de bases. L'appariement de bases complémentaires favorise la copie. Lors de l'expression génique, la transcription produit de l'ARN et la traduction utilise les codons pour assembler une séquence d'acides aminés.
    • transcription : Formation d'ARN à partir d'un brin d'ADN ; traduction : Formation d'une polypeptide à partir d'une séquence d'ARNm.
    ADN, synthèse des protéines et preuves : diagramme de l'exemple résolu original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Un codon comprend trois bases. Le code génétique est dégénéré : plus d'un codon peut spécifier le même acide aminé. Une substitution peut donc être silencieuse, tandis que les insertions ou délétions peuvent décaler le cadre de lecture.
    • Distinez bien le brin modèle d'ADN, l'ADN codant et l'ARNm. Indiquez le brin utilisé et écrivez les séquences dans le sens requis. Utilisez un tableau des codons pour l'ARNm, pas un triplet d'ADN non expliqué.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connu : une région codante d'ARNm contient 90 bases, dont un codon stop. Codons = bases/3 = 90/3 = 30. Un codon stop ne codant pas pour un acide aminé, le peptide contient 29 acides aminés selon ce modèle déclaré.

    Exemple :

    Un segment codant d'ARNm possède 63 bases incluant un codon stop. Trouvez la longueur du peptide. Utilisez la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Le nombre de bases n'est pas automatiquement le nombre d'acides aminés. Les gènes réels comportent des régions régulatrices et, chez les eucaryotes, souvent des introns ; la longueur totale d'un gène ne sert pas au calcul de la longueur d'un peptide.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Chaque base d'ADN encode un acide aminé complet. Cette affirmation est fausse : le nombre de bases n'est pas automatiquement le nombre d'acides aminés. Les gènes réels incluent des régions régulatrices et, chez les eucaryotes, souvent des introns ; la longueur totale d'un gène ne correspond pas au calcul de la longueur d'un peptide.

    Clé :

    ADN, synthèse des protéines et preuves : Un codon comprend trois bases. Le code génétique est dégénéré : plus d'un codon peut spécifier le même acide aminé. Une substitution peut donc être silencieuse, tandis que les insertions ou délétions peuvent décaler le cadre de lecture.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    transcription/trænˈskrɪpʃn/ transcription
    translation/trænˈsleɪʃn/ traduction
  • 3

    A.2.1 · Origine des cellules

    3.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    endosymbiosis/ˌendəʊˌsɪmbaɪˈəʊsɪs/ endosymbiose
    inference/ˈɪnfərəns/ inférence
    3.2

    Origines des cellules : preuves et limites

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Les mitochondries possèdent leur propre ADN et se divisent à l'intérieur des cellules. Ces caractéristiques invitent une explication évolutive qui peut être testée face à d'autres preuves.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Le modèle endosymbiotique explique les mitochondries et les chloroplastes comme descendants de bactéries vivant au sein d'une autre lignée cellulaire. Les doubles membranes, les ribosomes, l'ADN et la division fournissent plusieurs lignes de preuve. Ce modèle est distinct d'une explication complète de l'origine de la première vie.
    • endosymbiose : Un organisme vivant à l'intérieur d'un autre dans une association évolutive ; inférence : Explication tirée d'observations et de raisonnement.
    Origines des cellules : preuves et limites : schéma original d'exemple résolu

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Des observations indépendantes renforcent un modèle lorsqu'elles produisent une prédiction cohérente. La similarité est une preuve à évaluer aux côtés de l'ascendance, des comparaisons de séquences et d'explications alternatives, plutôt qu'une preuve fondée sur un seul caractère.
    • Utilisez des micrographes annotés et des données de séquence. Séparez les observations des inférences dans un tableau. Vérifiez si chaque comparaison concerne une mitochondrie, un chloroplaste, une cellule bactérienne ou un noyau eucaryote.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connais : 18 des 24 sites de séquence comparés sont identiques. Identité = 18/24 × 100 = 75%. L'identité sur cet alignement court ne suffit pas à dater une divergence évolutive ni à établir qu'un organisme est l'ancêtre direct d'un autre.

    Exemple :

    21 des 28 sites comparés correspondent. Calculez le pourcentage d'identité. Utilisez la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Le modèle endosymbiotique ne stipule pas que chaque organite est issu d'une bactérie ingérée. Un modèle de laboratoire de chimie primitive n'est pas une reconstitution de l'événement historique complet.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Une séquence correspondante prouve l'origine complète de la vie. Cette affirmation est fausse : Le modèle endosymbiotique ne stipule pas que chaque organite est issu d'une bactérie ingérée. Un modèle de laboratoire de chimie primitive n'est pas une reconstitution de l'événement historique complet.

    Clé :

    Origines des cellules : preuves et limites : Des observations indépendantes renforcent un modèle lorsqu'elles produisent une prédiction cohérente. La similarité est une preuve à évaluer aux côtés de l'ascendance, des comparaisons de séquences et d'explications alternatives, plutôt qu'une preuve fondée sur un seul caractère.

  • 4

    A.2.2 · Structure cellulaire

    4.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    magnification/ˌmæɡnɪfɪˈkeɪʃn/ grossissement
    resolution/ˌrezəˈluːʃn/ résolution
    4.2

    Mesures cellulaires et échelle

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Une cellule peut paraître plus grande sur un écran sans changer de taille réelle. Deux photographies prises avec différents réglages de zoom ne peuvent pas être comparées à l'œil nu uniquement.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Les cellules eucaryotes contiennent un noyau. Les cellules procaryotes possèdent du matériel génétique mais pas de noyau délimité par une membrane. Une cellule bactérienne est une cellule vivante ; un virus dépend d'une cellule hôte pour se reproduire.
    • grossissement : longueur de l'image divisée par la taille réelle ; résolution : capacité à distinguer deux points proches.
    Mesures cellulaires et échelle : schéma original d'exemple résolu

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Une barre d'échelle fournit une distance réelle connue dans la même image. Convertissez la longueur de l'image et la longueur réelle dans la même unité avant de diviser. Le grossissement est un rapport et n'a aucune unité.
    • Mettez au point une lame préparée en faible puissance d'abord. Passez à une puissance supérieure et utilisez la mise au point fine. Réalisez un dessin au trait net, étiquetez les structures avec des lignes droites, et notez l'échelle plutôt que de faire de l'ombrage sur l'image.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connu : une image cellulaire mesure 30 mm et représente une cellule de 50 micromètre. Utiliser grossissement = taille de l'image / taille réelle. Convertir 30 mm en 30,000 micromètres. Grossissement = 30,000 / 50 = 600. Une barre d'échelle de 10 mm représentant 20 micromètres donne le même rapport de 500 pour tout objet dans cette image.

    Exemple :

    Une image mesure 12 mm de long ; la cellule a une longueur de 40 micromètres. Calculez le grossissement. Suivez la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Un noyau n'est pas la seule structure cellulaire. Ne prétendez pas que les bactéries n'ont pas d'ADN, ni que plus de grossissement signifie toujours meilleure résolution.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Chaque cellule bactérienne possède un noyau délimité par une membrane. Cette affirmation est fausse : un noyau n'est pas la seule structure cellulaire. Ne prétendez pas que les bactéries n'ont pas d'ADN, ni que plus de grossissement signifie toujours meilleure résolution.

    Clé :

    Mesures cellulaires et échelle : Une barre d'échelle fournit une distance réelle connue dans la même image. Convertissez la longueur de l'image et la longueur réelle dans la même unité avant de diviser. Le grossissement est un rapport et n'a aucune unité.

  • 5

    A.2.3 · Virus

    5.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    pathogen/ˈpæθədʒn/ pathogène
    antigen/ˈæntɪdʒen/ antigène
    5.2

    Transmission des maladies et réponse immunitaire

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Un antibiotique peut aider contre une infection bactérienne mais échouer contre une maladie virale. Le traitement dépend de l'agent causal et des preuves soutenant le diagnostic.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Les pathogènes provoquent les maladies infectieuses. Les barrières physiques, la phagocytose et les réponses immunitaires spécifiques réduisent les infections. Les anticorps se lient à des antigènes particuliers. La vaccination expose le système immunitaire à un antigène en toute sécurité pour développer une mémoire.
    • pathogène : Agent causant une maladie ; antigène : Structure reconnue par une réponse immunitaire spécifique.
    Transmission des maladies et réponse immunitaire : diagramme d'exemple résolu original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Après la vaccination, les cellules mémoires peuvent soutenir une réponse secondaire plus rapide. La résistance aux antibiotiques émerge par variation héréditaire et sélection ; une bactérie individuelle ne choisit pas de devenir résistante parce qu'elle a besoin de survivre.
    • Utilisez les données d'infection publiées pour comparer les taux par taille de population égale. Distinuez la prévalence à un moment donné des nouveaux cas sur une période. En milieu scolaire, utilisez des simulations sûres ou des cultures approuvées plutôt que de collecter des pathogènes inconnus.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connu : 18 cas surviennent chez 900 personnes. Taux pour 1,000 = nombre de cas / population × 1,000. Taux = 18/900 × 1,000 = 20 cas pour 1,000. Un deuxième groupe avec 10 cas chez 250 personnes présente 40 pour 1,000, bien qu'il ait moins de cas.

    Exemple :

    12 cas surviennent parmi 600 personnes. Trouvez le nombre de cas pour 1,000 personnes. Utilisez la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Les antibiotiques n'agissent pas sur les virus de la même manière qu'ils agissent sur les bactéries. Un vaccin n'est pas une guérison immédiate d'une infection installée.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Chaque antibiotique est efficace contre chaque infection virale. Cette affirmation est fausse : Les antibiotiques n'agissent pas sur les virus de la même manière qu'ils agissent sur les bactéries. Un vaccin n'est pas une guérison immédiate d'une infection installée.

    Clé :

    Transmission des maladies et réponse immunitaire : Après la vaccination, les cellules mémoires peuvent soutenir une réponse secondaire plus rapide. La résistance aux antibiotiques émerge par variation héréditaire et sélection ; une bactérie individuelle ne choisit pas de devenir résistante parce qu'elle a besoin de survivre.

  • 6

    A.3.1 · Diversité des organismes

    6.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    6.2

    Diversité, classification et modèle arborescent

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Deux espèces semblent similaires mais leur comparaison d'ADN les place dans des branches différentes. La classification utilise plusieurs types de preuves plutôt que l'apparence seule.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Une espèce est un regroupement biologique ; un taxon est un groupe de classification nommé. Un cladogramme représente une hypothèse de relations basée sur des caractères dérivés partagés ou des preuves moléculaires. Un point de branchement représente un ancêtre commun, pas un individu vivant aujourd'hui.
    • Taxon : Groupe nommé dans une classification ; clade : Ancêtre commun et tous ses descendants.
    Diversité, classification et modèle en branches : diagramme du cas résolu original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Lisez les relations à partir de l'ordre de branchement. La rotation des branches à un nœud ne change pas l'ascendance. La longueur d'une branche représente le temps ou le changement uniquement lorsque le diagramme fournit une échelle.
    • Enregistrez les états de caractères dans une matrice avant de dessiner un arbre. Définissez quel état est ancestral en utilisant une comparaison appropriée. Testez si un nouveau jeu de données moléculaires soutient le même groupement.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connais : un alignement contient 40 sites, avec 6 différences. Proportion de différence = 6/40 = 0.15, soit 15%. Il s'agit d'une comparaison observée, pas d'une horloge moléculaire calibrée sauf si des hypothèses de taux et des corrections sont fournies.

    Exemple :

    Il y a 8 différences sur 50 sites alignés. Calculez le pourcentage de différence. Utilisez la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Une espèce moderne n'est pas automatiquement l'ancêtre d'une autre espèce moderne. La similarité due à l'évolution convergente peut induire en erreur une classification basée sur un seul trait.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Toute longueur de branche d'un cladogramme est une mesure du temps écoulé. Cette affirmation est fausse : Une espèce moderne n'est pas automatiquement l'ancêtre d'une autre espèce moderne. La similarité due à l'évolution convergente peut induire en erreur une classification basée sur un seul trait.

    Clé :

    Diversité, classification et modèle en branches : Lisez les relations à partir de l'ordre de branchement. La rotation des branches à un nœud ne change pas l'ascendance. La longueur d'une branche représente le temps ou le changement uniquement lorsque le diagramme fournit une échelle.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    taxon/ˈtæksn/ taxon
    clade/kleɪd/ clade
  • 7

    A.3.2 · Classification et cladistique

    7.1

    Scope and prerequisites

    English

    Supported HL focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

    Prerequisites: diversity of organisms from A.3.1 and DNA sequences from A.1.2. Each lesson develops its own method before independent transfer.

    These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

    7.2

    Classification and cladistics 分类学

    English

    What would explain this observation?

    • Birds were once classed far from reptiles, yet their DNA and skull bones place them next to crocodiles. Which evidence should decide the grouping?
    • Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

    Build the model

    • Classification places every species in the nested hierarchy: domain, kingdom, phylum, class, order, family, genus, species, named by the binomial system 双名法 (genus + species, as in Homo sapiens). Cladistics 支序分类 groups organisms by shared derived characters 共有衍征 — features that appeared in a common ancestor — drawn as a cladogram 分支图 whose nodes mark those characters.
    • Molecular evidence such as DNA sequence differences usually decides between competing trees. Rotating two branches at a node changes nothing: the branching pattern, not the left-right order, records the relationships.
    • classification: Placing organisms into nested groups by shared features; binomial system: The two-part naming of species by genus and species; shared derived character: A feature inherited from the group's most recent common ancestor; cladogram: A branching diagram of relationships built from shared derived characters.
    Classification and cladistics: original worked-case diagram

    Choose evidence that can test it

    • Build the tree from a character matrix first, then ask whether a NEW dataset (for example a DNA sequence) reproduces the same groupings; independent agreement is the strongest support.
    • A single visible feature can mislead through convergent evolution — distantly related animals evolve similar shapes for similar lives — so one trait alone never defines a clade.

    Work from known quantities

    • State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
    • Known: two aligned DNA sequences differ at 8 of 50 sites. Percentage difference = differences / sites × 100 = 8/50 × 100 = 16%. A third species differing at only 5 of 50 sites (10%) shares a more recent ancestor with the second sequence than the first does.

    Example:

    Another alignment shows 6 differences in 40 sites. Find the percentage difference using the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation. (Answer: 6/40 × 100 = 15%. The percentage is an observed comparison, not a calibrated molecular clock — dating a split needs rate assumptions.)


    Check the conclusion and its limits

    • A cladogram is a hypothesis of relationships, revisable when better evidence arrives. The observed percentage difference ignores multiple changes at the same site, so it underestimates true divergence for distant pairs.
    • Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

    Warn:

    A modern species at one branch tip is the ancestor of the species at another tip. This claim is false: every tip is a modern descendant; the nodes represent shared ancestors that no longer exist. Birds are descended from archosaur ancestors — they are not descended from today's crocodiles.

    Key:

    Classification and cladistics: nested groups from domain to species, named binomially; cladograms group by shared derived characters, with molecular differences as decisive evidence. Count differences as a percentage, and read the branching — never the tip order — as the relationship.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    classification/ˌklæsɪfɪˈkeɪʃn/ classification
    binomial system/baɪˈnəʊmɪəl ˈsɪstəm/ système binomial
    shared derived character caractère dérivé partagé
    cladogram cladogram : cladogram
    cladistics cladistics : cladistique
  • 8

    A.4.1 · Évolution et spéciation

    8.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    8.2

    Adaptation : une fonction dans un environnement

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Les feuilles dans les environnements secs possèdent souvent des caractéristiques réduisant la perte d'eau. La valeur d'une caractéristique dépend des conditions environnementales et des compromis.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Une adaptation est une caractéristique héréditaire associée à une meilleure survie ou reproduction dans des conditions particulières. Une cuticule épaisse peut réduire l'évaporation ; le contrôle stomatique affecte les échanges gazeux et la perte d'eau. L'acclimatation est une réponse individuelle survenant tout au long de la vie et diffère de l'adaptation évolutive.
    • Adaptation : Caractère héréditaire favorisant la survie ou la reproduction dans un contexte donné ; acclimatation : Ajustement individuel aux conditions changées durant la vie.
    Adaptation : fonction dans un environnement : diagramme d'exemple résolu original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Expliquer à la fois un avantage et un inconvénient. Réduire l'ouverture stomatique économise l'eau mais peut limiter l'entrée de dioxyde de carbone. Une caractéristique ne peut être jugée comme universellement optimale sans son contexte écologique.
    • Comparer des observations reproduites sur un gradient environnemental mesuré. Tenir compte de la parenté, de la surface foliaire et de l'âge. Utiliser des observations locales de plantes autorisées plutôt que de retirer des espèces protégées.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connu : perte d'eau de 12 g provenant de 0.20 m² de surface foliaire sur 2 h. Taux normalisé surface-temps = 12/(0.20 × 2) = 30 g/(m² h). Les comparaisons nécessitent la même humidité et température.

    Exemple :

    La perte d'eau est de 8 g provenant de 0.20 m² sur 2 h. Calculer le taux par unité de surface et par heure. Utiliser la même séquence : données connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Un organisme individuel n'évolue pas une nouvelle caractéristique héréditaire parce qu'il en a besoin. Une histoire plausible concernant la fonction est une hypothèse nécessitant des preuves.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Chaque réponse individuelle utile est la preuve d'une nouvelle caractéristique héritée ayant évolué. Cette affirmation est fausse : un organisme individuel n'évolue pas une nouvelle caractéristique héritée parce qu'il en a besoin. Une histoire plausible concernant une fonction est une hypothèse nécessitant des preuves.

    Clé :

    Adaptation : une fonction dans un environnement : Expliquez à la fois un avantage et un coût. La réduction de l'ouverture des stomates conserve l'eau mais peut limiter l'entrée du dioxyde de carbone. Une caractéristique ne peut être jugée comme universellement optimale sans son contexte écologique.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    adaptation/ˌædæpˈteɪʃn/ adaptation
    acclimatization/əˌklaɪmətaɪˈzeɪʃn/ acclimatation
  • 9

    A.4.2 · Conservation de la biodiversité

    9.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    evenness/ˈiːvənnəs/ homogénéité
    species richness/ˈspiːsiːz ˈrɪtʃnəs/ richesse spécifique
    9.2

    Biodiversité, conservation et preuves d'échantillonnage

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Un site comptant de nombreux individus peut tout de même être dominé par une seule espèce. L'abondance, la richesse et l'homogénéité décrivent des caractéristiques différentes de la biodiversité.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • La richesse spécifique compte les espèces. L'homogénéité concerne l'abondance relative. La conservation peut protéger les habitats, les populations ou la diversité génétique ; un jugement de gestion doit définir l'objectif de conservation.
    • Richesse spécifique : Nombre d'espèces enregistrées ; équitabilité : Répartition uniforme des individus parmi les espèces.
    Biodiversité, conservation et preuve par échantillonnage : diagramme du cas traité original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Comparer les inventaires ayant des surfaces, des efforts, des saisons et des règles d'identification similaires. Un indice de diversité n'a de sens que si sa formule et ses conventions sont spécifiées. La fragmentation de l'habitat peut affecter les déplacements et le flux de gènes même lorsque la surface totale change peu.
    • Utiliser un échantillonnage sur le terrain non destructif approuvé par l'école. Identifier les organismes avec une clé d'identification appropriée et consigner les identifications incertaines plutôt que d'inventer des espèces. Combiner les preuves écologiques avec les points de vue des parties prenantes sur l'utilisation des terres.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connu : le site A a des effectifs de 8, 1 et 1 ; le site B a 4, 3 et 3. Les deux sites ont une richesse de 3 et une abondance totale de 10. L'espèce la plus abondante occupe 80% dans A et 40% dans B. B est plus homogène selon ces effectifs.

    Exemple :

    Un recensement enregistre 6, 5, 3 et 2 individus dans quatre espèces. Trouver la richesse spécifique. Utiliser la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Un indice ne peut pas, à lui seul, expliquer la cause d'une différence. Une espèce nouvellement enregistrée peut refléter une observation améliorée plutôt qu'une arrivée écologique récente.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Un nombre total d'individus plus élevé signifie toujours une richesse spécifique plus grande. Cette affirmation est fausse : un indice ne peut pas, à lui seul, expliquer la cause d'une différence. Une espèce nouvellement enregistrée peut refléter une observation améliorée plutôt qu'une arrivée écologique récente.

    Clé :

    Biodiversité, conservation et preuve par échantillonnage : Comparer les inventaires ayant des surfaces, des efforts, des saisons et des règles d'identification similaires. Un indice de diversité n'a de sens que si sa formule et ses conventions sont spécifiées. La fragmentation de l'habitat peut affecter les déplacements et le flux de gènes même lorsque la surface totale change peu.

  • 10

    B.1.1 · Glucides et lipides

    10.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    peptide bond/ˈpeptaɪd bɒnd/ liaison peptidique
    hydrolysis/haɪˈdrɒləsɪs/ hydrolyse
    10.2

    Structure des biomolécules : liaisons, polarité et fonction

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • L'amidon, un triglycéride et une protéine peuvent tous contenir du carbone, de l'hydrogène et de l'oxygène, mais leurs structures et fonctions diffèrent. Une liste d'éléments seule ne permet pas d'identifier une biomolécule.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Les glucides incluent les monosaccharides et les polymères liés par des liaisons glycosidiques. Un triglycéride a du glycérol lié à trois acides gras par des liaisons ester. Les protéines contiennent des résidus d'acides aminés liés par des liaisons peptidiques ; les chaînes latérales et le repliement contribuent à leurs propriétés. Ces structures soutiennent des rôles de stockage, membranaires ou fonctionnels selon la molécule.
    • Liaison peptidique : Lien covalent entre résidus d'acides aminés ; hydrolyse : Rupture d'un lien utilisant l'eau.
    Structure des biomolécules : liaisons, polarité et fonction : diagramme d'exemple travaillé original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • La condensation forme un lien avec une petite molécule telle que l'eau libérée dans le modèle simplifié ; l'hydrolyse utilise l'eau pour rompre un tel lien. La séquence des polymères, la ramification, la polarité et la forme tridimensionnelle sont importantes. Les acides gras saturés n'ont pas de double liaison carbone-carbone, tandis que les insaturés en ont au moins une ; cette différence peut influencer l'emballage sous les conditions données.
    • Utiliser des modèles moléculaires étiquetés et identifier la liaison réelle plutôt que de mémoriser uniquement les formes. Comparer une structure attribuée à sa fonction proposée, marquer les régions polaires et non polaires là où c'est justifié, et distinguer un monomère d'un résidu au sein d'un polymère. Les tests alimentaires fournissent des preuves de groupes chimiques dans des conditions spécifiques, pas des structures moléculaires complètes.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connu : un peptide unique non ramifié formé à partir de 20 acides aminés contient 19 liaisons peptidiques. Dans un modèle simplifié de comptabilisation de la condensation, la formation de ces liaisons libère 19 molécules d'eau. Un triglycéride formé à partir d'un glycérol et de trois acides gras possède trois liaisons ester et libère trois molécules d'eau dans le modèle correspondant. Il s'agit de comptes de liaisons, et non de voies métaboliques complètes dans les cellules vivantes.

    Exemple :

    Un peptide simple non ramifié contient 35 résidus d'acides aminés. Combien de liaisons peptidiques les joignent ? Utiliser la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Pas toutes les protéines sont des enzymes, et pas tous les catalyseurs sont des protéines. Les lipides ne sont pas tous des polymères de monomères répétés. Une protéine peut perdre sa fonction lorsque son repliement change sans que chaque liaison peptidique ne soit rompue.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Toute protéine est une enzyme et tout lipid est un polymère de monomères répétés. Cette affirmation est fausse : Pas toutes les protéines sont des enzymes, et pas tous les catalyseurs sont des protéines. Les lipides ne sont pas tous des polymères de monomères répétés. Une protéine peut perdre sa fonction lorsque son repliement change sans que chaque liaison peptidique ne soit rompue.

    Clé :

    Structure des biomolécules : liaisons, polarité et fonction : La condensation forme une liaison avec une petite molécule telle que l'eau libérée dans le modèle simplifié ; l'hydrolyse utilise l'eau pour rompre une telle liaison. La séquence polymérique, la ramification, la polarité et la forme tridimensionnelle sont importantes. Les acides gras saturés n'ont pas de double liaison carbone-carbone, tandis que les acides gras insaturés en ont au moins une ; cette différence peut influencer l'empilement selon les conditions spécifiées.

  • 11

    B.1.2 · Protéines

    11.1

    Scope and prerequisites

    English

    Supported HL/SL core focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

    Prerequisites: amino-acid structure and condensation reactions from B.1.1 (carbohydrates and lipids), and microscopy units from B.1. Each lesson develops its own method before independent transfer.

    These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

    11.2

    Proteins 蛋白质

    English

    What would explain this observation?

    • An egg white turns from clear runny liquid to firm white solid when heated — and cooling never turns it back. What happened to its proteins?
    • Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

    Build the model

    • Proteins are chains of amino acids joined by peptide bonds 肽键 in condensation reactions; each bond forms with the loss of one water molecule. The chain order is the primary structure 一级结构, which folds into local helices and sheets (secondary), then into a working three-dimensional shape (tertiary), sometimes with several chains together (quaternary).
    • The twenty R groups differ in charge and polarity, so the sequence decides the fold. Heating or extreme pH breaks the weak bonds holding the fold — denaturation 变性 — while the peptide bonds survive; the protein unravels and loses its function, which is why the egg does not run again on cooling.
    • peptide bond: The covalent link between two amino acids, formed with the loss of water; primary structure: The sequence of amino acids in a protein chain; denaturation: The loss of a protein's working shape when its weak structure bonds break.
    Proteins: original worked-case diagram

    Choose evidence that can test it

    • The Biuret test identifies peptide bonds: it turns from blue to purple with protein but not with free amino acids. Use it to check whether a sample contains peptide linkages.
    • Compare an enzyme's activity before and after heating, keeping substrate and pH constant: a lasting loss of activity after cooling supports permanent denaturation, not just a reversible pause.

    Work from known quantities

    • State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
    • Known: a peptide chain contains 35 amino-acid residues joined in one unbranched chain. Each link between two neighbours is one peptide bond, so bonds = residues − 1 = 35 − 1 = 34. Each bond formed by condensation releases one water molecule, so 34 water molecules were released when this chain formed.

    Example:

    A different chain contains 120 amino-acid residues. Find the number of peptide bonds and the number of water molecules released during its formation, using the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation. (Answer: bonds = 120 − 1 = 119; waters released = 119. Hydrolysis back to single amino acids would need 119 water molecules.)


    Check the conclusion and its limits

    • The bond count assumes a single unbranched chain; real proteins may be branched or cross-linked by disulfide bridges, which are not peptide bonds. Denaturation is usually irreversible in food but some small proteins can refold under careful laboratory conditions.
    • Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

    Warn:

    Heating denatures a protein by breaking its peptide bonds. This claim is false: denaturation breaks the weaker hydrogen bonds and interactions that hold the fold; the peptide bonds of the primary structure survive, which is why the amino-acid sequence is unchanged in a cooked egg.

    Key:

    Proteins: amino acids join by peptide bonds through condensation, releasing one water per bond (n residues → n−1 bonds). The sequence folds through secondary and tertiary structure into the working shape; denaturation destroys the fold, not the chain.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    protein/ˈprəʊtiːn/ protein : protéine
    peptide bond/ˈpeptaɪd bɒnd/ liaison peptidique
    primary structure/ˈpraɪməri ˈstrʌktʃə/ primary structure : structure primaire
    denaturation/ˌdenətʃəˈreɪʃn/ dénaturation
  • 12

    B.2.1 · Membranes et transport membranaire

    12.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    12.2

    Osmose et expérience équitable à base de pomme de terre

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Un cylindre de pomme de terre gagne de la masse dans une solution et en perd dans une autre. Son changement de masse fournit des preuves sur le mouvement de l'eau, plutôt que sur le déplacement des tissus de pomme de terre.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • L'osmose est le mouvement net d'eau à travers une membrane semi-perméable depuis une solution plus diluée vers une solution plus concentrée. Les solutés dissous peuvent changer la direction du mouvement net de l'eau.
    • osmose : mouvement net de l'eau à travers une membrane partiellement perméable ; variable de contrôle : facteur maintenu constant pour une comparaison équitable.
    Osmose et expérience équitable à la pomme de terre : schéma original d'exemple résolu

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Utilisez le pourcentage de variation pour comparer des échantillons ayant des masses initiales différentes. Une variation de pourcentage zéro estime la concentration d'une solution où il n'y a pas de mouvement net d'eau. Il s'agit d'une estimation basée sur une tendance, et non d'une preuve que les molécules d'eau cessent de bouger.
    • Utiliser des cylindres de longueur ég provenant d'un tissu similaire, avec un volume de solution fixe, une température constante et un temps d'immersion identique. Essorer chaque cylindre de la même manière avant de le peser. Répéter pour chaque concentration et tracer la variation moyenne en pourcentage en fonction de la concentration.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Données connues : masse initiale 2.50 g ; masse finale 2.75 g. Utiliser la formule : variation % = (finale - initiale) / initiale × 100. Variation % = (2.75 - 2.50) / 2.50 × 100 = +10%. Une valeur positive indique un apport net d'eau. Interpoler la concentration où la tendance tracée traverse zéro.

    Exemple :

    Un cylindre de 4.00 g aboutit à 3.60 g. Trouver la variation de masse en pourcentage. Suivre la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • L'essorage élimine la solution de surface. Peser un cylindre humide sans essorage ajoute du liquide qui n'a pas pénétré dans les cellules. Les répétitions réduisent la variation aléatoire mais ne corrigent pas une balance mal étalonnée.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    À mouvement d'eau net nul, aucune molécule d'eau ne traverse la membrane. Cette affirmation est fausse : L'essorage élimine la solution de surface. Peser un cylindre humide sans essorage ajoute du liquide qui n'a pas pénétré dans les cellules. Les répétitions réduisent la variation aléatoire mais ne corrigent pas une balance mal étalonnée.

    Clé :

    Osmose et expérience équitable sur la pomme de terre : utiliser la variation en pourcentage pour comparer des échantillons ayant des masses initiales différentes. Une variation nulle estime une concentration de solution sans mouvement net d'eau. Il s'agit d'une estimation issue d'une tendance, et non d'une preuve que les molécules d'eau cessent de bouger.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    osmosis/ɒzˈməʊsɪs/ osmose
    control variable/kənˈtrəʊl ˈveərɪəbl/ variable de contrôle
  • 13

    B.2.2 · Organites et compartimentation

    13.1

    Scope and prerequisites

    English

    Supported HL/SL core focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

    Prerequisites: cell structure from A.2.2 and membrane transport from B.2.1. Each lesson develops its own method before independent transfer.

    These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

    13.2

    Organelles and compartmentalization 细胞器

    English

    What would explain this observation?

    • A pancreatic cell that secretes enzymes is packed with rough endoplasmic reticulum and Golgi bodies, while a skin cell has very few. Why should a cell's contents reflect its job?
    • Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

    Build the model

    • A eukaryotic cell divides its work among membrane-bound organelles: the nucleus stores the DNA instructions, the rough endoplasmic reticulum synthesises proteins for export, the Golgi body modifies and packages them, vesicles carry them, and mitochondria release energy by respiration.

    • Compartmentalization 区室化 keeps each process at its own conditions: enzymes and substrates are concentrated in one place, damaging reactions are contained, and incompatible pH or chemistry can coexist in one cell. Lysosomes, for example, hold digestive enzymes away from the cytoplasm.

    • organelle: A membrane-bound structure in a cell with a specific function.

    • compartmentalization: The division of a cell into membrane-bound regions, each with its own conditions.

    Organelles and compartmentalization: original worked-case diagram

    Choose evidence that can test it

    • Compare electron micrographs of a secretory cell and a non-secretory cell: the model predicts far more rough ER and Golgi in the secretory one. Identify each organelle from its membranes and shape, not from colour — micrographs are greyscale.
    • Use a scale bar or the stated magnification to measure an organelle: convert the image length and the real length to the same unit before dividing, so the comparison is of real sizes.

    Work from known quantities

    • State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
    • Known: a mitochondrion's image is 30 mm long and the scale information says the real length is 50 µm. Use magnification = image size / actual size. Convert: 30 mm = 30,000 µm. Substitution: M = 30,000 / 50 = ×600. The image is 600 times the real organelle; the ratio has no unit.

    Example:

    On the same micrograph, a vesicle image measures 4 mm. Find its real diameter using the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation. (Answer: actual = image / magnification = 4 mm / 600 = 0.0067 mm ≈ 6.7 µm. Keep the units with every value.)


    Check the conclusion and its limits

    • A static micrograph shows structure, not movement: the vesicle pathway is inferred from many images and labelling experiments, not seen in one frame. Magnification arithmetic assumes the stated scale is accurate; a misread scale bar corrupts every measurement from that image.
    • Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

    Warn:

    Every cell contains the same organelles in the same amounts. This claim is false: cells are specialised — a secretory cell invests in rough ER and Golgi while a red blood cell abandons its nucleus entirely to carry more haemoglobin. Organelle content follows the cell's role.

    Key:

    Organelles and compartmentalization: organelles divide the cell's work, and this division lets each process run at its own conditions. The secretory pathway runs nucleus → rough ER → vesicle → Golgi → membrane; measure structures with image ÷ actual in one unit.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    organelle/ˌɔːɡəˈnel/ organelle : organite
    compartmentalization/kɒmpɑːtˌmentəlaɪˈzeɪʃn/ compartmentalization : compartimentation
  • 14

    B.2.3 · Spécialisation cellulaire

    14.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    differentiation/ˌdɪfəˌrenʃɪˈeɪʃn/ différenciation
    gene expression/dʒiːn ekˈspreʃn/ expression génique
    14.2

    Cellules spécialisées : structure liée à la fonction

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Une cellule poiline et un globule rouge ont des formes différentes car leurs fonctions imposent des contraintes distinctes.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • La différenciation produit des cellules spécialisées par différents patrons d'expression génique. Une extension poiline augmente la surface d'échange. Un globule rouge mammifère ne possède pas de noyau à maturité et contient de l'hémoglobine ; il s'agit d'une adaptation spécifique, et non d'une règle pour toutes les cellules animales.
    • différenciation : Développement d'une structure et d'une fonction cellulaires spécialisées ; expression génique : Utilisation de l'information génétique pour produire un produit fonctionnel.
    Cellules spécialisées : structure liée à la fonction : schéma original du cas résolu

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Relier une caractéristique nommée à un mécanisme, puis à la fonction. Une surface accrue peut favoriser les échanges, mais les protéines membranaires, les gradients et la demande métabolique sont également déterminants. Les cellules souches conservent divers degrés de potentiel développemental.
    • Comparer des dessins à échelle de cellules nommées. Étiqueter la structure, énoncer la fonction et expliquer le lien causal. Utiliser des exemples spécifiques aux tissus plutôt que d'affirmer que chaque cellule spécialisée possède toutes les adaptations.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connus : une cellule modèle sphérique a un rayon de 2 unités. Rapport surface/volume = 3/r = 1.5 par unité. Un rayon de 4 donne 0.75 par unité. Doubler le rayon divise ce rapport par deux, bien que la surface totale augmente.

    Exemple :

    Pour une sphère, rapport surface/volume = 3/r. Trouver ce rapport lorsque r = 6 unités. Suivre la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • La spécialisation ne nécessite généralement pas qu'une cellule perde la plupart de ses gènes. Le calcul sphérique modélise la géométrie ; il ne décrit pas toutes les formes cellulaires réelles.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Toutes les cellules animales matures manquent d'un noyau. Cette affirmation est fausse : La spécialisation ne nécessite généralement pas qu'une cellule perde la plupart de ses gènes. Le calcul sphérique modélise la géométrie ; il ne décrit pas toutes les formes cellulaires réelles.

    Clé :

    Cellules spécialisées : structure liée à la fonction : Relier une caractéristique nommée à un mécanisme, puis à la fonction. Une surface accrue peut favoriser les échanges, mais les protéines membranaires, les gradients et la demande métabolique sont également déterminants. Les cellules souches conservent divers degrés de potentiel développemental.

  • 15

    B.3.1 · Échanges gazeux

    15.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    15.2

    Échanges gazeux : maintien des gradients de diffusion

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Une surface d'échange peut être très fine tout en ne fournissant pas assez d'oxygène lorsque la ventilation ou le flux sanguin diminue.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Les échanges gazeux se font par diffusion à travers une surface. Grande surface, courte distance de diffusion et maintien des gradients de concentration favorisent le transfert. La ventilation renouvelle le milieu externe ; la perfusion transporte les gaz vers et depuis la surface d'échange.
    • ventilation : Mouvement de l'air ou de l'eau sur une surface d'échange ; perfusion : Écoulement sanguin à travers un tissu ou une surface d'échange.
    Échanges gazeux : maintien des gradients de diffusion : schéma original du cas résolu

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Distuer le mouvement du milieu entier de la diffusion à travers la membrane. La ventilation et la perfusion agissent conjointement, tandis que l'hémoglobine aide au transport de l'oxygène dans le sang. Un changement de fréquence respiratoire seul ne mesure pas la consommation d'oxygène.
    • Utiliser un modèle approuvé ou des données respiratoires publiées. Comparer la surface d'échange, le trajet de diffusion et le débit. Pour les démonstrations humaines, utiliser des mesures volontaires au repos ; ne pas induire d'essoufflement ni d'hyperventilation.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connus : volume courant de 0.50 L et fréquence respiratoire de 12 respirations/min. Ventilation minute = 0.50 × 12 = 6.0 L/min. Cela inclut la ventilation de l'espace mort et n'est pas identique à la ventilation alvéolaire.

    Exemple :

    Le volume courant est de 0.60 L et la fréquence respiratoire est de 10 respirations/min. Trouver la ventilation minute. Suivre la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • L'air entrant dans les poumons n'est pas intégralement échangé avec le sang. L'oxygène et le dioxyde de carbone diffusent en directions nettes opposées car leurs propres gradients diffèrent.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    La ventilation minute correspond directement à la consommation d'oxygène. Cette affirmation est fausse : L'air entrant dans les poumons n'est pas intégralement échangé avec le sang. L'oxygène et le dioxyde de carbone diffusent en directions nettes opposées car leurs propres gradients diffèrent.

    Clé :

    Échanges gazeux : maintien des gradients de diffusion : Distuer le mouvement du milieu entier de la diffusion à travers la membrane. La ventilation et la perfusion agissent conjointement, tandis que l'hémoglobine aide au transport de l'oxygène dans le sang. Un changement de fréquence respiratoire seul ne mesure pas la consommation d'oxygène.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    ventilation/ˌventɪˈleɪʃn/ ventilation
    perfusion/pəˈfjuːʒn/ perfusion
  • 16

    B.3.2 · Transport

    16.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    16.2

    Digestion, transport et preuves sur la santé

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Deux aliments peuvent avoir la même masse mais fournir des nutriments différents. Une allégation santé doit distinguer le nutriment mesuré de l'effet sanitaire déduit.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Les grandes molécules alimentaires insolubles sont digérées en petites molécules solubles. Les carbohydrases forment des sucres, les protéases forment des acides aminés, et les lipases forment des acides gras et du glycérol. La bile émulsifie les lipides et aide à neutraliser les contenus acides de l'estomac.
    • digestion : Décomposition de grandes molécules alimentaires ; absorption : Passage des produits solubles dans l'organisme.
    Digestion, transport et preuves sanitaires : schéma du cas résolu original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • L'absorption transporte les produits solubles vers le sang ou la lymphe. Des surfaces d'échange minces et une grande surface réduite les distances de diffusion et augmentent le transfert. L'activité enzymatique et le transport sont des processus distincts.
    • Utiliser le réactif de Benedict avec chauffage contrôlé pour les sucres réducteurs, l'iode pour l'amidon, le réactif de Biuret pour les protéines, et le test à l'éthanol pour les lipides. Éloigner l'éthanol des flammes. Utiliser des témoins positifs et négatifs.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Données connues : 6 sur 24 participants à l'étude rapportent une affection. Proportion = cas / total. Pourcentage = 6/24 × 100 = 25%. Le pourcentage décrit cet échantillon. Il n'établit pas qu'un aliment ait causé l'affection ; les facteurs confondants et la méthode d'échantillonnage sont importants.

    Exemple :

    9 sur 36 participants rapportent un résultat. Calculer le pourcentage. Suivre la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • La bile n'est pas une enzyme. Un test alimentaire positif identifie un composant sous les conditions du test ; il ne prouve pas qu'un aliment est sain ou malsain dans tous les régimes.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Une corrélation entre régime et maladie prouve la causalité. Cette affirmation est fausse : La bile n'est pas une enzyme. Un test alimentaire positif identifie un composant sous les conditions du test ; il ne prouve pas qu'un aliment est sain ou malsain dans tous les régimes.

    Clé :

    Digestion, transport et preuves sanitaires : L'absorption transporte les produits solubles vers le sang ou la lymphe. Des surfaces d'échange minces et une grande surface réduite les distances de diffusion et augmentent le transfert. L'activité enzymatique et le transport sont des processus distincts.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    digestion/daɪˈdʒestʃn/ digestion
    absorption/əbˈsɔːpʃn/ absorption
  • 17

    B.3.3 · Muscle et motilité

    17.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    sarcomere/ˈsɑːkəmɪə/ sarcomère
    cross-bridge/krɒs brɪdʒ/ pont croisé
    17.2

    Contraction musculaire : glissement des filaments

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Un sarcomère raccourcit lors de la contraction, bien que ses filaments épais et fins conservent approximativement la même longueur.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • L'actine et la myosine interagissent selon un mécanisme de glissement des filaments. Le calcium permet cette interaction via des protéines régulatrices ; la liaison et l'hydrolyse de l'ATP soutiennent le cycle des ponts croisés. Les muscles squelettiques tirent par l'intermédiaire de tendons et fonctionnent en groupes coordonnés.
    • sarcomère : L'unité contractile répétitive entre deux lignes Z ; pont croisé : Interaction myosine-actine durant le cycle de contraction.
    Contraction musculaire : glissement des filaments : diagramme d'exemple résolu original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Lors du raccourcissement, le chevauchement augmente. La longueur de la bande A reste approximativement constante tandis que les bandes I et la zone H deviennent plus petites. Le mouvement à une articulation dépend également de l'insertion du tendon, de la géométrie du levier et de l'activité des muscles antagonistes.
    • Annoter deux diagrammes de sarcomères à différentes longueurs en utilisant la même échelle. Suivre séparément les largeurs des bandes et la longueur des filaments. Utiliser des modèles préparés ou des images existantes, sans tâches douloureuses ou maximales d'effort.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connu : la longueur du sarcomère passe de 2.5 à 2.0 micromètres. Pourcentage de raccourcissement = (2.5 − 2.0)/2.5 × 100 = 20%. Cela ne signifie pas que l'un des filaments s'est raccourci de 20%.

    Exemple :

    Un sarcomère se raccourcit de 3.0 à 2.4 micromètres. Calculez le pourcentage de raccourcissement. Utilisez la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • L'ATP est nécessaire au détachement de la myosine ainsi qu'au cycle continu. Un muscle qui tire plus fort ne signifie pas que toutes ses fibres se raccourcissent sous chaque charge.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Un muscle contracté se raccourcit en rétrécissant chaque filament d'actine. Cette affirmation est fausse : l'ATP est nécessaire au détachement de la myosine ainsi qu'au cycle continu. Un muscle qui tire plus fort ne signifie pas que toutes ses fibres se raccourcissent sous chaque charge.

    Clé :

    Contraction musculaire : glissement des filaments : Lors du raccourcissement, le chevauchement augmente. La longueur de la bande A reste approximativement constante tandis que les bandes I et la zone H deviennent plus petites. Le mouvement à une articulation dépend également de l'insertion du tendon, de la géométrie du levier et de l'activité des muscles antagonistes.

  • 18

    B.4.1 · Adaptation à l'environnement

    18.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL/SL soutenu. Première évaluation 2025 ; nouveau programme actuel acquis ; guide complet de biologie non acquis. Les exigences restantes concernant le guide, l'évaluation et les travaux pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : transpiration de B.2.3 vers la fin et sélection naturelle de D.4.1. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    18.2

    Adaptation à l'environnement

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Un cactus survit pendant des mois sans pluie alors qu'une nénuphar vit avec ses feuilles à plat à la surface de l'eau. Ce sont deux plantes, mais leurs corps sont presque opposés. Pourquoi ?
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Une adaptation est un caractère héréditaire qui améliore la survie ou la reproduction dans un environnement particulier. Les adaptations sont structurales (feuilles roulées, stomates enfouis chez un xérophyte), physiologiques (urine concentrée chez un mammifère désertique) ou comportementales (un lézard se prélassant pour se réchauffer).
    • Une explication utile d'une adaptation relie caractéristique → effet → avantage : les feuilles roulées retiennent l'air humide, donc moins d'eau est perdue par transpiration, donc la plante survit à la sécheresse. Le rapport surface/volume (S:V) explique de nombreuses adaptations : un corps plus petit possède un S:V plus élevé et perd chaleur ou eau plus rapidement.
    • adaptation : Caractère héréditaire améliorant la survie ou la reproduction dans un environnement donné ; xérophyte : Plante adaptée aux conditions sèches ; rapport surface/volume : Surface divisée par le volume, régulant les taux d'échange.
    Adaptation à l'environnement : diagramme de cas travaillé original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Comparer la perte d'eau d'une feuille de xérophyte et d'une mésophyte sous une même air chaud, sec et en mouvement : le modèle d'adaptation prédit une perte moindre pour le xérophyte. Maintenir la taille des feuilles, la température et l'humidité constantes, sinon la comparaison ne prouve rien.
    • Mesurer le rapport S:V de cubes modèles ou d'organismes et comparer avec leurs habitats ; toute affirmation sur la surface doit provenir de dimensions mesurées, et non de l'examen de l'image.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Donné : côté du cube s = 3 cm. Surface = 6s² = 6 × 9 = 54 cm² ; volume = s³ = 27 cm³. S:V = 54/27 = 2 par cm. Pour un cube de 1 cm : S:V = 6/1 = 6 par cm. Tripler le côté réduit le rapport au tiers — les corps plus grands ont moins de surface par unité de volume, donc perdent moins de chaleur par unité de tissu.

    Exemple :

    Un modèle de mammifère désertique a une surface corporelle de 400 cm² et un volume de 2,000 cm³. Trouver son S:V et le comparer à celui d'une petite souris désertique à 2 par cm, en suivant la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation. (Réponse : S:V = 400/2,000 = 0.2 par cm — un dixième de celui de la souris, donc l'animal plus grand perd proportionnellement moins d'eau et de chaleur par sa surface.)


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Une histoire plausible concernant l'utilisation d'un caractère est une hypothèse tant qu'elle n'est pas étayée par des preuves ; certains caractères sont des effets secondaires d'autres traits, et non des adaptations. Le modèle du cube suppose une forme uniforme — les organismes réels développent des surfaces où les échanges sont nécessaires (poumons, branchies, poils racinaires), brisant ainsi l'échelle simple.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Une plante désertique s'adapte durant un seul été chaud en développant une cuticule plus épaisse parce qu'elle en a besoin. Cette affirmation est fausse : les adaptations sont des caractères HÉRÉDITAIRES façonnés par la sélection sur plusieurs générations ; la réponse d'un individu sur une seule saison est une acclimatation, et non une adaptation, et le besoin ne dirige jamais le changement.

    Clé :

    Adaptation à l'environnement : les caractères héréditaires se lient à la survie via une chaîne caractère → effet → avantage, testable par comparaison contrôlée. S:V = 6/s pour un cube, et il diminue lorsque la taille augmente — les surfaces d'échange et les plans corporels en découlent.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    adaptation/ˌædæpˈteɪʃn/ adaptation
    xerophyte/ˈzɪərəfaɪt/ xerophyte : xérophyte
    surface area to volume ratio surface area to volume ratio : rapport surface sur volume
  • 19

    B.4.2 · Niches écologiques

    19.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    ecological niche/ˌekəˈlɒdʒɪkl niːʃ/ niche écologique
    resource partitioning/rɪˈzɔːs pɑːˈtɪʃənɪŋ/ partitionnement des ressources
    19.2

    Niches écologiques : ressources, conditions et interactions

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Deux espèces peuvent partager un habitat tout en utilisant des ressources différentes ou en utilisant la même ressource à des moments différents. Une niche décrit plus qu'un emplacement.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Une niche écologique comprend la manière dont un organisme utilise les ressources, répond aux conditions et interagit avec d'autres organismes. Une niche fondamentale décrit les conditions potentielles sans interactions biotiques restrictives dans le modèle ; une niche réalisée décrit les conditions occupées lorsque ces interactions s'exercent. La concurrence peut restreindre l'utilisation des ressources ou leur distribution.
    • niche écologique : L'utilisation des ressources, les conditions et les interactions associées au rôle d'un organisme ; partitionnement des ressources : Différences dans l'utilisation des ressources qui peuvent réduire la superposition entre les organismes.
    Niches écologiques : ressources, conditions et interactions : diagramme du cas travaillé original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Séparez une observation d'habitat d'une affirmation causale concernant une limite de niche. L'absence d'un site peut refléter la dispersion, la détection, des conditions abiotiques ou des interactions. Le partitionnement des ressources peut réduire la superposition, mais une simple différence observationnelle ne prouve pas que la concurrence l'a causée. Comparez les explications alternatives et l'échelle temporelle des preuves.
    • Utilisez des observations de terrain autorisées ou un jeu de données attribué. Enregistrez la confiance dans l'identification des espèces, la catégorie de ressource, l'heure, les conditions abiotiques et l'effort d'échantillonnage. Répétez les observations à plusieurs endroits plutôt que de choisir uniquement des parcelles qui correspondent à l'hypothèse. Des comparaisons non destructives ou des modèles approuvés doivent être utilisés au lieu de retirer des espèces indigènes ou d'introduire des compétiteurs.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connus : les oiseaux fictifs A utilisent des catégories de ressources dans des comptes de 18, 9 et 3 sur 30 observations ; les oiseaux B utilisent 3, 9 et 18. Leur catégorie médiane partagée est de 30% pour chacun, mais les catégories préférées diffèrent. C'est une preuve d'une utilisation différente des ressources observée. Cela seul n'établit pas leurs niches complètes ni ne démontre la cause de la différence.

    Exemple :

    Une espèce utilise une ressource dans 12 des 40 observations d'alimentation. Calculez le pourcentage observé. Utilisez la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Une niche n'est pas identique à un niveau trophique ou à un habitat. Une niche réalisée est un modèle dépendant du contexte, et un inventaire incomplet ne peut pas établir toutes les limites de tolérance ou toutes les interactions compétitives.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Deux espèces vivant dans le même habitat ont nécessairement des niches écologiques identiques. Cette affirmation est fausse : une niche n'est pas identique à un niveau trophique ou à un habitat. Une niche réalisée est un modèle dépendant du contexte, et un inventaire incomplet ne peut pas établir toutes les limites de tolérance ou toutes les interactions compétitives.

    Clé :

    Niches écologiques : ressources, conditions et interactions : Séparez une observation d'habitat d'une affirmation causale concernant une limite de niche. L'absence d'un site peut refléter la dispersion, la détection, des conditions abiotiques ou des interactions. Le partitionnement des ressources peut réduire la superposition, mais une simple différence observationnelle ne prouve pas que la concurrence l'a causée. Comparez les explications alternatives et l'échelle temporelle des preuves.

  • 20

    C.1.1 · Enzymes et métabolisme

    20.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    20.2

    Vitesse enzymatique et mesures contrôlées

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Une enzyme fonctionne rapidement à une température et lentement à une autre. Le chauffage peut augmenter les collisions efficaces, mais une chaleur excessive peut modifier le site actif.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Une enzyme est un catalyseur biologique. Le substrat se lie à un site actif dont la forme et les propriétés chimiques favorisent la réaction. Un catalyseur augmente la vitesse sans être consommé globalement.
    • enzyme : Catalyseur biologique ; dénaturation : Changement structurel qui perturbe la fonction.
    Vitesse des enzymes et mesures contrôlées : diagramme du cas résolu original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Mesurer la vitesse en utilisant le produit formé par unité de temps ou une extrémité fixe. Pour un test d'extrémité, 1/temps est un indicateur de vitesse si la même quantité de produit ou de changement de substrat définit l'extrémité à chaque fois.
    • Pour la digestion de l'amidon, équilibrer l'enzyme et l'amidon dans un bain-marie, contrôler le pH avec un tampon, mélanger des volumes mesurés et tester les échantillons avec de l'iode à intervalles fixes. Utiliser une cuvette propre pour chaque test. Ne pas ajouter d'iode dans le mélange réactionnel.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connu : l'extrémité est atteinte en 40 s. Utiliser l'indicateur de vitesse = 1/temps. Indicateur de vitesse = 1/40 = 0.025 par seconde. À 20 s, l'indicateur est 0.050 par seconde, soit deux fois plus grand. Cette comparaison n'est valide que si la même extrémité et les mêmes concentrations initiales sont utilisées.

    Exemple :

    Une extrémité fixe prend 50 s. Calculer l'indicateur de vitesse 1/temps. Utiliser la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Un optimum est spécifique à l'enzyme et aux conditions. Une basse température ralentit généralement la réaction ; elle ne dénature pas nécessairement l'enzyme. Les intervalles d'extrémité limitent la précision.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Une basse température dénature toujours de façon permanente une enzyme. Cette affirmation est fausse : Un optimum est spécifique à l'enzyme et aux conditions. Une basse température ralentit généralement la réaction ; elle ne dénature pas nécessairement l'enzyme. Les intervalles d'extrémité limitent la précision.

    Clé :

    Vitesse des enzymes et mesures contrôlées : Mesurer la vitesse en utilisant le produit formé par unité de temps ou une extrémité fixe. Pour un test d'extrémité, 1/temps est un indicateur de vitesse si la même quantité de produit ou de changement de substrat définit l'extrémité à chaque fois.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    enzyme/ˈenzaɪm/ enzyme
    denaturation/ˌdenətʃəˈreɪʃn/ dénaturation
  • 21

    C.1.2 · Respiration cellulaire

    21.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    21.2

    Respiration, ATP et transferts d'énergie

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Un muscle peut utiliser de l'oxygène pendant votre exercice sans produire de flamme. La respiration transfère l'énergie à travers une série contrôlée de réactions.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • La respiration aérobie utilise l'oxygène et libère du dioxyde de carbone et de l'eau à partir de substrats organiques. L'énergie dégagée peut soutenir la formation d'ATP. L'hydrolyse de l'ATP peut être couplée à des processus tels que le transport actif et la contraction musculaire.
    • respiration : Réactions cellulaires transférant l'énergie depuis les substrats ; ATP : Molécule couplant les transferts d'énergie dans les cellules.
    Respiration, ATP et transferts d'énergie : diagramme du cas travaillé original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Les processus anaérobies permettent la production d'ATP lorsque l'apport en oxygène ne peut soutenir le taux aérobie requis, mais fournissent moins d'ATP par glucose. Chez l'humain, le lactate peut s'accumuler ; chez la levure, elle produit de l'éthanol et du dioxyde de carbone.
    • Un respiromètre peut mesurer la consommation d'oxygène lorsque le dioxyde de carbone est absorbé. Contrôler la température avec un bain-marie et utiliser une comparaison contenant un matériau inerte. Garder l'absorbant séparé des organismes et suivre l'évaluation des risques scolaire.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Données connues : la consommation d'oxygène est de 0.80 centimètres cubes en 4.0 minutes pour 2.0 g de tissu. Taux par masse = volume / (temps × masse). Taux = 0.80/(4.0 × 2.0) = 0.10 centimètres cubes par minute par gramme. La normalisation permet une comparaison plus équitable d'échantillons de masses différentes.

    Exemple :

    0.60 centimètres cubes sont utilisés en 3.0 minutes par 2.0 g de tissu. Trouver le taux spécifique à la masse. Utiliser la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • La ventilation pulmonaire aère les poumons ; la respiration consiste en des réactions chimiques dans les cellules. Un indicateur mobile de respiromètre peut également refléter des changements de température ou de pression.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    La ventilation pulmonaire et la respiration cellulaire sont le même processus. Cette affirmation est fausse : La ventilation pulmonaire aère les poumons ; la respiration consiste en des réactions chimiques dans les cellules. Un indicateur mobile de respiromètre peut également refléter des changements de température ou de pression.

    Clé :

    Respiration, ATP et transferts d'énergie : Les processus anaérobies permettent la production d'ATP lorsque l'apport en oxygène ne peut soutenir le taux aérobie requis, mais fournissent moins d'ATP par glucose. Chez l'humain, le lactate peut s'accumuler ; chez la levure, elle produit de l'éthanol et du dioxyde de carbone.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    respiration/ˌrespɪˈreɪʃn/ respiration
    ATP/ˌeɪ tiː ˈpiː/ ATP
  • 22

    C.1.3 · Photosynthèse

    22.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    22.2

    Photosynthèse et facteurs limitants

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Une lampe plus lumineuse ne produit pas toujours plus d'oxygène à partir d'une potamée. Un autre facteur peut limiter le processus lorsque la lumière est déjà suffisante.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • La photosynthèse transfère l'énergie de la lumière vers des réserves chimiques. Le dioxyde de carbone et l'eau forment des glucides, libérant de l'oxygène. La chlorophylle absorbe la lumière ; l'intensité lumineuse, la température et l'apport en dioxyde de carbone peuvent affecter le taux.
    • facteur limitant : Facteur dont la pénurie restreint le taux ; photosynthèse : Formation de glucides pilotée par la lumière.
    Photosynthèse et facteurs limitants : schéma original du cas résolu

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Ne modifiez qu'un seul facteur lors du test d'un facteur limitant. À faible intensité lumineuse, une lumière supplémentaire peut augmenter le taux. Sur un plateau, le facteur modifié n'est plus la limite principale dans cette plage ; le graphique seul ne permet pas d'identifier quel autre facteur est limitant.
    • Mesurez le volume de gaz recueilli sur un temps fixe au lieu de supposer que toutes les bulles ont le même volume. Contrôlez la température, la taille de la plante et l'apport en dioxyde de carbone. Laissez la plante s'ajuster avant chaque lecture et répétez.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connu : 6.0 centimètres cubes de gaz sont recueillis en 3.0 minutes. Utilisez le taux = volume/temps. Taux = 6.0/3.0 = 2.0 centimètres cubes par minute. Le comptage des bulles peut être une approximation grossière, mais des bulles de tailles différentes rendent les comparaisons moins fiables.

    Exemple :

    9.0 centimètres cubes de gaz sont recueillis en 3.0 minutes. Trouvez le taux. Utilisez la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Déplacer une lampe change la lumière et peut aussi changer la température. Une expérience de photosynthèse nécessite un contrôle du chauffage, pas seulement une règle.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Toutes les bulles d'oxygène ont exactement le même volume. Cette affirmation est fausse : Déplacer une lampe change la lumière et peut aussi changer la température. Une expérience de photosynthèse nécessite un contrôle du chauffage, pas seulement une règle.

    Clé :

    Photosynthèse et facteurs limitants : Ne modifiez qu'un seul facteur lors du test d'un facteur limitant. À faible intensité lumineuse, une lumière supplémentaire peut augmenter le taux. Sur un plateau, le facteur modifié n'est plus la limite principale dans cette plage ; le graphique seul ne permet pas d'identifier quel autre facteur est limitant.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    photosynthesis/ˌfəʊtəʊˈsɪnθəsɪs/ photosynthèse
    limiting factor/ˈlɪmɪtɪŋ ˈfæktə/ facteur limitant
  • 23

    C.2.1 · Signalisation chimique

    23.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    receptor/rɪˈseptə/ récepteur
    signal transduction/ˈsɪɡnl trænsˈdʌkʃn/ transduction du signal
    23.2

    Signalisation cellulaire : un récepteur sélectionne la réponse

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Deux types cellulaires rencontrent le même signal mais répondent différemment. Leurs récepteurs et les voies intracellulaires déterminent ce qui s'ensuit.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Une molécule signaliseante se lie à un récepteur compatible. L'activation du récepteur peut initier une transduction du signal via des molécules intracellulaires. La réponse résultante peut modifier l'activité enzymatique, le transport ou l'expression génique. Un signal n'a pas besoin d'entrer dans la cellule pour provoquer un effet.
    • récepteur : Molécule qui lie un signal compatible ; transduction du signal : Conversion de la réception du signal en changements intracellulaires.
    Signalisation cellulaire : un récepteur sélectionne la réponse : schéma original de cas corrigé

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Distinguez la réception du signal, la transduction et la réponse. L'amplification permet à un petit changement extracellulaire de produire un effet intracellulaire plus important. Des récepteurs ou des voies différents peuvent donner des réponses différentes à un seul signal.
    • Utilisez un jeu de données attribué comparant la concentration du signal et la réponse. Incluez un contrôle non traité et, lorsque fourni, des preuves bloquant les récepteurs. Ne déduisez pas toute la voie uniquement à partir d'un graphique de réponse en fonction de la concentration.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connu : la réponse passe de 20 à 80 unités. Facteur de changement = 80/20 = 4. Augmentation en pourcentage = (80−20)/20 × 100 = 300%. Une valeur finale quadruplée n'est pas une augmentation de 400%.

    Exemple :

    La réponse augmente de 10 à 50 unités. Calculez le facteur de changement. Suivez la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Un récepteur n'est pas interchangeable avec chaque molécule signalisante. Une concentration de signal plus élevée n'implique pas une réponse illimitée une fois que le système est saturé.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Une réponse finale quadruplée signifie une augmentation de 400% par rapport à la ligne de base. Cette affirmation est fausse : Un récepteur n'est pas interchangeable avec chaque molécule signalisante. Une concentration de signal plus élevée n'implique pas une réponse illimitée une fois que le système est saturé.

    Clé :

    Signalisation cellulaire : un récepteur sélectionne la réponse : Distinguez la réception du signal, la transduction et la réponse. L'amplification permet à un petit changement extracellulaire de produire un effet intracellulaire plus important. Des récepteurs ou des voies différents peuvent donner des réponses différentes à un seul signal.

  • 24

    C.2.2 · Signalisation neuronale

    24.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    24.2

    Signalisation neuronale : impulsions et synapses

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Un stimulus plus intense peut augmenter la fréquence des influx alors que chaque potentiel d'action reste de taille similaire.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Un potentiel d'action est un bref changement du potentiel membranaire impliquant des canaux ioniques voltage-dépendants. La dépolarisation suivie de la repolarisation se propage le long d'un neurone. À une synapse chimique, la libération de neurotransmetteurs peut modifier le potentiel membranaire de la cellule suivante.
    • potentiel d'action : Changement bref propagé du potentiel membranaire ; synapse : Junction de communication entre cellules.
    Signalisation neuronale : influx et synapses : schéma original de cas corrigé

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Le principe tout-ou-rien s'applique à un potentiel d'action individuel. Les informations sur le stimulus peuvent être codées par la fréquence et le recrutement. La myélinisation permet la conduction saltatoire entre les nœuds plutôt que de permettre aux ions de circuler librement à travers la myéline.
    • Interprétez les tracés tension-temps fournis et comparez les intervalles temporels. Identifiez le seuil, la phase ascendante et la récupération avant d'expliquer les ions. Utilisez des modèles en classe plutôt que la stimulation électrique de personnes.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connus : 30 impulsions se produisent en 0.50 s. Fréquence = nombre/temps = 30/0.50 = 60 Hz. Il s'agit de la fréquence des impulsions, et non d'une estimation de la vitesse de propagation.

    Exemple :

    24 impulsions se produisent en 0.40 s. Trouvez la fréquence des impulsions. Utilisez la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Un neurotransmetteur diffuse à travers la fente synaptique ; un potentiel d'action ne traverse pas intact l'espace liquide. Une entrée excitatrice ne garantit pas que la cellule postsynaptique atteigne le seuil.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Un stimulus plus fort rend toujours chaque potentiel d'action plus grand. Cette affirmation est fausse : Un neurotransmetteur diffuse à travers la fente synaptique ; un potentiel d'action ne traverse pas intact l'espace liquide. Une entrée excitatrice ne garantit pas que la cellule postsynaptique atteigne le seuil.

    Clé :

    Signalisation neuronale : impulsions et synapses : Le principe du tout-ou-rien s'applique à un potentiel d'action individuel. Les informations du stimulus peuvent être codées par la fréquence et le recrutement. La myélinisation permet une conduction saltatoire entre les nœuds plutôt que de laisser les ions circuler librement dans la myéline.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    action potential/ˈækʃn pəˈtenʃl/ potentiel d'action
    synapse/ˈsɪnæps/ synapse
  • 25

    C.3.1 · Intégration des systèmes corporels

    25.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    25.2

    Rétroaction et conditions internes

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • La glycémie augmente après un repas, mais ne continue généralement pas à augmenter indéfiniment. Un système de contrôle répond au changement des conditions internes.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • L'homéostasie maintient les conditions internes dans des limites appropriées. Les récepteurs détectent les changements, les centres de coordination traitent l'information, et les effecteurs répondent. La rétroaction négative s'oppose au changement initial.
    • homéostasie : Maintien de conditions internes appropriées ; rétroaction négative : Réponse s'opposant au changement initial.
    Rétroaction et conditions internes : diagramme du cas travaillé original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Lorsque la glycémie est élevée, l'insuline aide à augmenter la captation et le stockage du glucose sous forme de glycogène. Lorsqu'elle est basse, le glucagon favorise la libération du glucose depuis les réserves. Ces réponses sont coordonnées, pas des effets identiques de deux hormones.
    • Interpréter un graphique temporel en identifiant la perturbation initiale, la réponse et le retour vers la plage normale. Marquer le délai avant une réponse. Ne pas supposer qu'un graphique montre une correction instantanée.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Données connues : le glucose passe de 5.0 à 7.0 unités de concentration arbitraires. Augmentation = finale - initiale. Augmentation = 7.0 - 5.0 = 2.0 unités. Augmentation en pourcentage = 2.0/5.0 × 100 = 40%. Le changement numérique est une preuve de perturbation, pas un diagnostic en soi.

    Exemple :

    Une valeur passe de 4.0 à 5.0. Calculer l'augmentation en pourcentage. Utiliser la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • La rétroaction négative ne signifie pas que la réponse est nocive ou que la valeur mesurée devient négative. Le diabète a des mécanismes différents ; ne pas traiter chaque cas comme un échec à produire de l'insuline.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    La rétroaction négative rend toujours la valeur mesurée négative. Cette affirmation est fausse : La rétroaction négative ne signifie pas que la réponse est nocive ou que la valeur mesurée devient négative. Le diabète a des mécanismes différents ; ne pas traiter chaque cas comme un échec à produire de l'insuline.

    Clé :

    Rétroaction et conditions internes : Lorsque la glycémie est élevée, l'insuline favorise la captation du glucose et son stockage sous forme de glycogène. Lorsqu'elle est basse, le glucagon stimule la libération du glucose depuis les réserves. Ces réponses sont coordonnées et ne résultent pas simplement des effets identiques de deux hormones.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    homeostasis/ˌhəʊmiːəˈstɑːsiz/ homéostasie
    negative feedback/ˈneɡətɪv ˈfiːdbæk/ rétroaction négative
  • 26

    C.3.2 · Défense contre les maladies

    26.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : cellules et membranes issues de B.2 et enzymes issues de B.1. Chaque leçon développe sa propre méthode avant tout transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    26.2

    Défense contre les maladies

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • La plupart des personnes contractent la varicelle une fois et ne retombent plus, tandis qu'un rhume peut revenir chaque année. Que mémorise le système immunitaire, et pourquoi échoue-t-il face au rhume ?
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Les pathogènes portent des antigènes — molécules marqueurs que le corps识别 comme étrangères. Les phagocytes englobent et digèrent les pathogènes, tandis que les lymphocytes produisent des anticorps, des protéines moulées pour se lier à un antigène spécifique. La première réponse est lente car les lymphotypes correspondants doivent être sélectionnés et multipliés.
    • Après la première infection, des cellules mémoire subsistent. Lors d'une nouvelle exposition, elles déclenchent une réponse secondaire plus rapide et plus forte, détruisant souvent le pathogène avant l'apparition des symptômes. La vaccination crée des cellules mémoire sans provoquer la maladie. Lorsque suffisamment de population est immunisée, le pathogène ne peut plus se propager — immunité collective.
    • antigène : Molécule reconnue comme étrangère par le système immunitaire ; anticorps : Protéine se liant à un antigène spécifique ; cellule mémoire : Lymphocyte de longue durée permettant une réponse secondaire rapide ; vaccination : Administration de matériel antigenique pour créer des mémoires sans maladie ; immunité collective : Protection de la population lorsqu'il reste trop peu d'hôtes susceptibles pour permettre la propagation.
    Défense contre les maladies : diagramme de cas travaillé original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Suivre la concentration d'anticorps après une première et une seconde exposition au même antigène : le modèle prédit un deuxième pic plus rapide et plus élevé. Un virus du rhume revient parce que ses antigènes CHANGENT (nouvelles souches), rendant les cellules mémoire inopérantes — l'exception qui teste la règle.
    • Comparer la taille des épidémies dans des populations ayant différents niveaux de couverture vaccinale ; au-dessus du seuil, les épidémies devraient cesser de croître.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Donné : un pathogène possède un nombre de reproduction de base R₀ = 4, donc un cas infecte quatre autres dans une population entièrement susceptible. Le seuil d'immunité collective est 1 − 1/R₀ = 1 − 1/4 = 0.75. Au moins 75% de la population doivent être immunisés pour que chaque cas infecte moins d'une personne, afin que l'épidémie s'éteigne.

    Exemple :

    Un autre pathogène a R₀ = 2.5. Trouver le seuil d'immunité collective en pourcentage en suivant la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation. (Réponse : 1 − 1/2.5 = 1 − 0.4 = 0.6 = 60%. Un pathogène moins contagieux nécessite une couverture moindre.)


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Le modèle du seuil suppose un mélange uniforme et une susceptibilité égale ; les populations réelles sont groupées, donc la protection réelle peut différer. L'efficacité vaccinale n'est jamais de 100 %, d'où une couverture requise supérieure au minimum arithmétique.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Un anticorps se lie également bien à tout pathogène. Cette affirmation est fausse : chaque anticorps est spécifique à la forme d'UN seul antigène — c'est pourquoi une nouvelle souche de rhume échappe aux anticorps de l'année précédente, et pourquoi chaque vaccin cible des antigènes choisis.

    Clé :

    Défense contre la maladie : les phagocytes englobent ; les lymphocytes produisent des anticorps spécifiques aux antigènes ; les cellules mémoire assurent une deuxième réponse plus rapide et plus forte. La vaccination crée de la mémoire en toute sécurité, et l'immunité collective à 1 − 1/R₀ protège l'ensemble de la population.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    antigen/ˈæntɪdʒen/ antigène
    antibody/ˈæntɪbɒdi/ antibody : anticorps
    memory cell/ˈmeməri sel/ memory cell : cellule mémoire
    vaccination/ˌvæksɪˈneɪʃn/ vaccination : vaccination
    herd immunity/hɜːd ɪˈmjuːnɪti/ herd immunity : immunité collective
  • 27

    C.4.1 · Populations et communautés

    27.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    27.2

    Échantillonnage des populations sans choisir la réponse

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Une bordure de champ semble plus riche en plantes que son centre. Choisir uniquement les zones les plus riches introduit le résultat souhaité directement dans la méthode d'échantillonnage.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Une population se compose d'organismes d'une seule espèce dans une zone définie. Des quadrats aléatoires estiment la densité sans sélectionner délibérément des patchs. Un transect étudie les changements le long d'un gradient environnemental.
    • quadrat : Zone définie servant à l'échantillonnage ; population : Organismes d'une même espèce dans une zone définie.
    Échantillonnage des populations sans choisir la réponse : schéma du cas résolu original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Estimez l'abondance totale en multipliant la densité moyenne par la superficie, en utilisant des unités cohérentes. Cela suppose que les zones échantillonnées représentent l'habitat. La patchiness et un nombre insuffisant d'échantillons augmentent l'incertitude.
    • Choisissez des coordonnées à l'aide de nombres aléatoires avant de visiter les patchs. Enregistrez la superficie du quadrat et les règles de comptage. Pour un transect, utilisez des distances fixes et mesurez une variable abiotique pertinente. Ne dommagez pas les habitats ni échantillonnez des lieux dangereux.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Données connues : cinq 0.25 quadrats carrés de mètre carré contiennent 3, 4, 6, 5 et 2 plantes. Comptage moyen = 20/5 = 4. Densité = 4/0.25 = 16 plantes par mètre carré. Abondance estimée dans 100 mètres carrés = 16 × 100 = 1,600 plantes.

    Exemple :

    Le comptage moyen est 6 dans un quadrat de 0.5 mètre carré. Trouvez la densité par mètre carré. Utilisez la même séquence : données connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Les quadrats conviennent aux organismes qui ne se déplacent pas rapidement. Une flèche de chaîne alimentaire indique la direction du transfert d'énergie, et non le sens de déplacement d'un prédateur.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Échantillonner uniquement les zones les plus denses fournit une estimation sans biais de la population. Cette affirmation est fausse : les quadrats conviennent aux organismes qui ne se déplacent pas rapidement. Une flèche de chaîne alimentaire indique la direction du transfert d'énergie, et non le sens de déplacement d'un prédateur.

    Clé :

    Échantillonner des populations sans choisir la réponse : Estimer l'abondance totale en multipliant la densité moyenne par la surface, avec des unités cohérentes. Cela suppose que les zones échantillonnées représentent l'habitat. La variabilité spatiale et un nombre insuffisant d'échantillons augmentent l'incertitude.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    population/ˌpɒpjʊˈleɪʃn/ population
    quadrat/ˈkwɒdræt/ quadrat
  • 28

    C.4.2 · Transfert d'énergie et de matière

    28.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    28.2

    Transfert d'énergie : utiliser la production et une frontière définie

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • L'énergie disponible sous forme de nouvelle biomasse diminue généralement le long d'une chaîne alimentaire. L'énergie est conservée globalement, mais une partie de l'énergie transférée quitte la voie de production du niveau suivant.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Les producteurs convertissent un apport énergétique en énergie chimique dans des matières organiques. Les consommateurs obtiennent de la matière par l'alimentation. L'efficacité du transfert trophique compare la production disponible à un niveau avec celle du niveau précédent sur une surface et une durée communes. L'énergie peut entrer dans les voies détritiques, rester dans les matières non consommées, quitter l'organisme sous forme de déchets égestés ou être transférée sous forme de chaleur lors de la respiration.
    • efficacité du transfert trophique : Production à un niveau trophique divisée par la production au niveau précédent sur un intervalle commun ; assimilation : absorption de la matière digérée dans le pool interne utilisable d'un organisme.
    Transfert d'énergie : utiliser la production et une limite définie : diagramme original d'exemple résolu

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Utiliser les mêmes unités d'énergie et la même période au numérateur et au dénominateur. Distinuer ingestion, assimilation et production : toute l'énergie consommée n'est pas assimilée, et toute l'énergie assimilée n'est pas stockée sous forme de nouvelle biomasse. Un pyramid d'énergie enregistre un flux par unité de surface et par unité de temps ; une photo instantanée de biomasse standing est une quantité différente.
    • Analyser des données budgétaires d'écosystèmes attribuées ou fictives. Tracer une limite et des flèches pour les transferts alimentaires, détritiques et thermiques. Identifier quelles valeurs sont mesurées et lesquelles sont inférées, et vérifier si le budget inclut les décomposeurs. Éviter de considérer une règle fixe de 10% comme une mesure universelle applicable à tous les écosystèmes.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Donné : la production des producteurs est de 10,000 kJ/m²/an et la production des consommateurs primaires est de 1,200 kJ/m²/an. L'efficacité du transfert est de 1,200/10,000×100=12%. La production des consommateurs secondaires de 180 kJ/m²/an donne 180/1,200×100=15% pour cette étape. Ces valeurs différentes expliquent pourquoi l'hypothèse universelle de 10% ne représenterait pas fidèlement cet ensemble de données.

    Exemple :

    La production des producteurs est de 8,000 et la production des consommateurs primaires est de 800 kJ/m²/an. Calculer l'efficacité du transfert. Suivre la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • L'énergie n'est pas détruite lorsque la respiration la transfère sous forme de chaleur. La matière peut circuler dans un écosystème, tandis que le flux d'énergie utilisable dépend d'un apport continu. Une pyramide numérique ou une photo instantanée de biomasse ne peuvent pas automatiquement être substituées dans un calcul d'efficacité énergétique.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    La respiration détruit l'énergie au lieu de la transférer vers d'autres formes. Cette affirmation est fausse : l'énergie n'est pas détruite lorsque la respiration la transfère sous forme de chaleur. La matière peut circuler dans un écosystème, tandis que le flux d'énergie utilisable dépend d'un apport continu. Une pyramide numérique ou une photo instantanée de biomasse ne peuvent pas automatiquement être substituées dans un calcul d'efficacité énergétique.

    Clé :

    Transfert d'énergie : utiliser la production et une limite définie : Utiliser les mêmes unités d'énergie et la même période au numérateur et au dénominateur. Distinuer ingestion, assimilation et production : toute l'énergie consommée n'est pas assimilée, et toute l'énergie assimilée n'est pas stockée sous forme de nouvelle biomasse. Un pyramid d'énergie enregistre un flux par unité de surface et par unité de temps ; une photo instantanée de biomasse standing est une quantité différente.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    trophic transfer efficiency/ˈtrəʊfɪk ˈtrænsfɜː ɪˈfɪʃənsi/ efficacité du transfert trophique
    assimilation/əˌsɪmɪˈleɪʃn/ assimilation
  • 29

    D.1.1 · Réplication de l'ADN

    29.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    DNA polymerase/ˌdiː en ˈeɪ ˌpɒlɪməˈreɪz/ ADN polymérase
    semi-conservative replication/ˈsemi kənˈsɜːvətɪv ˌreplɪˈkeɪʃn/ réplication semi-conservative
    29.2

    Réplication de l'ADN : conservation d'une chaîne dans chaque molécule fille

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Après la réplication de l'ADN, chaque double hélice fille contient un brin préexistant et un brin nouvellement synthétisé. Copier une molécule est différent d'exprimer son information.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • La réplication de l'ADN est semi-conservative. L'appariement complémentaire des bases favorise le copiage de la séquence : l'adénine s'apparie avec la thymine et la cytosine avec la guanine. Les brins ont des orientations opposées. L'hélicase sépare les brins appariés, tandis que l'ADN polymérase DNA DNA synthétise un nouvel ADN à partir d'un brin matrice et de nucléotides disponibles.
    • réplication semi-conservative : copie de l'ADN au cours de laquelle chaque double hélice fille conserve un brin parental ; DNA polymérase : enzyme qui synthétise l'ADN en utilisant une matrice.
    Réplication de l'ADN : conserver un brin dans chaque molécule fille : diagramme original d'exemple résolu

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Le nouvel ADN est synthétisé dans le sens 5′ vers 3′. Dans un modèle simplifié de fourche, un nouveau brin peut être synthétisé continuellement tandis que l'autre est produit par fragments qui sont ensuite joints. Distinuer ces mécanismes moléculaires de la séparation ultérieure des chromosomes lors de la division cellulaire. Des erreurs de copie peuvent se produire malgré la relecture (proofreading) et la réparation.
    • Utiliser des modèles de brins étiquetés ou un diagramme expérimental attribué. Marquer la matière ancienne et nouvelle avec des étiquettes et des couleurs afin que le sens soit préservé en vision monochrome. Suivre les tours successifs en utilisant une population de départ et des hypothèses spécifiées. Un modèle en classe illustre des prédictions ; il ne constitue pas une preuve directe de l'activité enzymatique ni un substitut aux résultats expérimentaux.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Donné : une molécule double-brin contient deux brins originaux étiquetés. Après un tour complet en nucléotides non étiquetés, deux molécules existent, chacune contenant un brin étiqueté. Après deux tours, quatre molécules existent : deux conservent un brin original étiqueté et deux ne contiennent que des brins non étiquetés. La fraction contenant un brin original est de 2/4=50%.

    Exemple :

    Une double hélice étiquée se réplique pendant trois tours complets en nucléotides non étiquetés. Quel pourcentage des huit molécules contient un brin original ? Utiliser la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • La réplication utilise l'ADN comme matrice pour fabriquer de l'ADN ; la transcription utilise une matrice d'ADN pour fabriquer de l'ARN. Une distribution d'étiquetage prédite suppose des tours complets et aucune dégradation ou échange de la matière étiquetée.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    La réplication et la transcription de l'ADN produisent toutes deux le même type de produit acide nucléique. Cette affirmation est fausse : La réplication utilise l'ADN comme matrice pour produire de l'ADN ; la transcription utilise une matrice d'ADN pour produire de l'ARN. Une distribution de labels prédite suppose des cycles complets et aucune dégradation ou échange du matériel marqué.

    Clé :

    Réplication de l'ADN : conserver un brin dans chaque molécule fille : L'ADN nouveau est synthétisé dans la direction 5′ vers 3′. Dans un modèle simplifié de fourche, un nouveau brin peut être synthétisé en continu tandis que l'autre est produit par des fragments qui sont ensuite joints. Distinguer ces mécanismes moléculaires de la séparation ultérieure des chromosomes lors de la division cellulaire. Des erreurs de copie peuvent survenir malgré la preuve de lecture et les mécanismes de réparation.

  • 30

    D.1.2 · Synthèse des protéines

    30.1

    Scope and prerequisites

    English

    Supported HL/SL core focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

    Prerequisites: DNA structure and base pairing from A.1.2, and enzymes from B.1. Each lesson develops its own method before independent transfer.

    These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

    30.2

    Protein synthesis 蛋白质合成

    English

    What would explain this observation?

    • A gene hundreds of bases long produces a much shorter protein, and a one-base mutation can destroy the whole product. How does the cell read a base sequence into an amino-acid sequence?
    • Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

    Build the model

    • In transcription 转录, the enzyme RNA polymerase builds an mRNA strand complementary to one DNA template strand. In translation 翻译, a ribosome reads the mRNA in groups of three bases — codons 密码子 — and joins the matching amino acids into a polypeptide.
    • Each codon specifies one amino acid through the genetic code, which is degenerate: several codons can give the same amino acid. A stop codon 终止密码子 ends the chain and codes for nothing. Because the reading frame runs in threes, inserting or deleting one base shifts every later codon — a frameshift.
    • transcription: Copying a gene's DNA sequence into a complementary mRNA; translation: Reading mRNA codons at a ribosome to build a polypeptide; codon: A group of three mRNA bases specifying one amino acid; stop codon: A codon that ends the chain without coding for an amino acid.
    Protein synthesis: original worked-case diagram

    Choose evidence that can test it

    • The base sequence of a gene predicts the amino-acid sequence of its protein through the code table; compare a known gene and its protein to check. Radioactive-labelling experiments placed amino acids in the order the mRNA specified — evidence for the codon reading, not a guess.
    • Mutations that change a codon to a stop codon truncate the protein exactly at that point, which can be checked against the sequence.

    Work from known quantities

    • State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
    • Known: a coding mRNA segment has 63 bases, including one stop codon. Codons = bases / 3 = 63 / 3 = 21. The stop codon codes for no amino acid, so the peptide has 21 − 1 = 20 amino acids.

    Example:

    A coding segment of 90 bases includes one stop codon. Find the peptide length using the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation. (Answer: codons = 90/3 = 30; peptide = 30 − 1 = 29 amino acids. Bases are not amino acids — divide by three first.)


    Check the conclusion and its limits

    • This counting model covers the coding sequence only: real genes also carry promoters, untranslated regions and, in eukaryotes, introns that are removed before translation. A gene's total base count is therefore not a peptide-length calculation.
    • Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

    Warn:

    Each base in the coding sequence codes for one amino acid. This claim is false: amino acids are coded by triplets — three bases per codon — and the stop codon adds none, so a 63-base segment gives 20 amino acids, not 63.

    Key:

    Protein synthesis: transcription copies the gene into mRNA; translation reads codons in threes at the ribosome. Codons = bases ÷ 3, and the stop codon codes for no amino acid; a one-base insertion or deletion shifts the whole reading frame.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    protein synthesis/ˈprəʊtiːn ˈsɪnθəsɪs/ protein synthesis : synthèse des protéines
    transcription/trænˈskrɪpʃn/ transcription
    translation/trænˈsleɪʃn/ traduction
    codon/ˈkəʊdɒn/ codon : codon
    stop codon stop codon : codon stop
  • 31

    D.1.3 · Mutations et édition génique

    31.1

    Scope and prerequisites

    English

    Supported HL/SL core focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

    Prerequisites: DNA structure from A.1.2 and protein synthesis from D.1.2. Each lesson develops its own method before independent transfer.

    These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

    31.2

    Mutations and gene editing 突变

    English

    What would explain this observation?

    • One changed base in the haemoglobin gene causes sickle cell disease, while a one-base deletion in another gene destroys the entire protein. Why does one small edit matter so much more than the other?
    • Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

    Build the model

    • A mutation is a change in the base sequence of DNA. A substitution 替换 swaps one base; if the new codon still codes for the same amino acid (a silent change) the protein is unchanged, but a change to a different amino acid can alter the protein's shape, as in sickle cell disease.
    • An insertion or deletion shifts the reading frame 阅读框: every codon after the change is misread, so the protein is usually destroyed. Gene editing 基因编辑 with CRISPR-Cas9 uses a guide RNA to find one chosen sequence and the Cas9 enzyme to cut both strands there; the cell's repair then disables or rewrites the gene.
    • mutation: A change in the base sequence of DNA; substitution: A mutation swapping one base for another; reading frame: The grouping of bases into codons from a fixed start; gene editing: Deliberately changing a chosen DNA sequence, for example with CRISPR-Cas9.
    Mutations and gene editing: original worked-case diagram

    Choose evidence that can test it

    • Compare the DNA sequence with the protein produced: a substitution predicts one changed amino acid at one position, while a deletion predicts every amino acid changed after it. Sequence data decide between the two.
    • In gene editing, sequencing the target site after repair shows whether the cut disabled the gene or inserted the intended change; an off-target check sequences similar sites elsewhere.

    Work from known quantities

    • State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
    • Known: the coding sequence AUG CCU GGA UAA reads in codons of three. Delete the fourth base (the first C). The sequence becomes AUG CCG GAU AA: the first codon is intact, but every later codon is shifted, and the stop codon is destroyed — the ribosome reads on into wrong codons. A substitution of that same C to A instead gives AUG CAU GGA UAA: only the second codon changes.

    Example:

    A coding sequence of 30 bases loses one base near the start. How many codons are potentially misread, using the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation? (Answer: 30/3 = 10 codons; losing one base near the start shifts all 10, while a substitution would have changed at most one.)


    Check the conclusion and its limits

    • This simple model covers the coding region; mutations in control regions can change how MUCH protein is made without changing its sequence. Gene editing's safety depends on off-target rates measured experimentally, not on the guide's design alone.
    • Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

    Warn:

    A mutation is always harmful and always changes the protein. This claim is false: silent substitutions change the DNA but not the amino acid, many mutations fall outside coding regions, and a few mutations are beneficial — variation from mutation is the raw material of evolution.

    Key:

    Mutations and gene editing: substitutions change one codon; insertions and deletions shift the reading frame and usually destroy the protein. CRISPR-Cas9 edits by guide-RNA targeting plus a two-strand cut, with results checked by sequencing.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    mutation/mjuːˈteɪʃn/ mutation : mutation
    substitution/ˌsʌbstɪˈtjuːʃn/ substitution : substitution
    reading frame/ˈriːdɪŋ freɪm/ reading frame : cadre de lecture
    gene editing/dʒiːn ˈedɪtɪŋ/ gene editing : édition génique
  • 32

    D.2.1 · Division cellulaire et nucléaire

    32.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    32.2

    Division cellulaire : compter soigneusement les noyaux et les chromosomes

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Une image de pointe racinaire contient des cellules à différents stades de la mitose. Un instantané peut estimer la fraction de cellules en division, mais il ne chronomètre pas directement une cellule observée.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • La réplication de l'ADN se produit avant la mitose. La mitose sépare les chromatides sœurs, préservant le nombre de chromosomes dans les noyaux filles. La méiose inclut la séparation des chromosomes homologues et réduit normalement de moitié le nombre de chromosomes tout en générant de la variabilité.
    • indice mitotique : Fraction de cellules comptées subissant la mitose ; chromatide : Une copie d'un chromosome répliqué avant sa séparation.
    Division cellulaire : compter soigneusement les noyaux et les chromosomes : schéma du cas résolu original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Compter les chromosomes par centromères selon la convention indiquée. La quantité d'ADN et le nombre de chromosomes sont des grandeurs différentes. Le crossing-over et l'assortiment indépendant contribuent à la variabilité méiotique.
    • Utiliser une lame de pointe racinaire préparée ou une image légendée. Définir une règle de comptage et une sélection de champ avant de compter. Distinguer les cellules en division des cellules endommagées ou ambiguës et signaler les exclusions.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connu : 25 cellules en division parmi 200 cellules comptées. Indice mitotique = 25/200 = 0.125, soit 12.5%. Estimer la durée des phases à partir de cette proportion nécessite des hypothèses concernant une population cellulaire stable et représentative.

    Exemple :

    18 des 120 cellules comptées sont en division. Calculer l'indice mitotique en pourcentage. Utiliser la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • La réplication double la quantité d'ADN sans immédiatement doubler le nombre de chromosomes. La méiose ne produit pas simplement deux cellules diploïdes identiques.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    La réplication de l'ADN double immédiatement le nombre de chromosomes selon la convention du centromère. Cette affirmation est fausse : La réplication double la quantité d'ADN sans immédiatement doubler le nombre de chromosomes. La méiose ne produit pas simplement deux cellules diploïdes identiques.

    Clé :

    Division cellulaire : compter soigneusement les noyaux et les chromosomes : Compter les chromosomes par centromères selon la convention indiquée. La quantité d'ADN et le nombre de chromosomes sont des grandeurs différentes. Le crossing-over et l'assortiment indépendant contribuent à la variabilité méiotique.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    chromatid/ˈkrəʊmətɪd/ chromatide
    mitotic index/maɪˈtɒtɪk ˈɪndeks/ indice mitotique
  • 33

    D.2.2 · Expression des gènes

    33.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    transcription factor/trænˈskrɪpʃn ˈfæktə/ facteur de transcription
    epigenetic modification/ˌepɪdʒɪˈnetɪk ˌmɒdɪfɪˈkeɪʃn/ modification épigénétique
    33.2

    Expression génique : réguler les produits, pas seulement les gènes

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Deux cellules avec le même génome produisent des protéines différentes. La régulation détermine quelles informations sont utilisées et quand.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • L'expression génique peut être régulée à la transcription et aux étapes ultérieures. Un facteur de transcription peut influencer la transcription par des interactions avec l'ADN et d'autres protéines. Des modifications épigénétiques peuvent influencer l'expression sans modifier la séquence d'ADN sous-jacente.
    • facteur de transcription : Protéine qui influence la transcription ; modification épigénétique : Changement affectant l'expression sans modifier la séquence de l'ADN.
    Expression génique : réguler les produits, pas seulement les gènes : diagramme original d'exemple résolu

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Distuer un changement mesuré d'ARNm d'un changement de protéine ou fonctionnel. La traduction, la dégradation et la modification des protéines peuvent toutes intervenir. La régulation est spécifique au contexte cellulaire et aux conditions environnementales.
    • Comparer les données d'expression traitées et de contrôle après vérification de la normalisation et des réplicats. Utiliser les preuves issues d'une perturbation fournie pour discuter des modèles causaux, plutôt que d'équivalencer chaque association à un mécanisme direct.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connue : l'abondance transcriptique normalisée est 12 en traitement et 3 en contrôle. Fold change = 12/3 = 4. Une abondance normalisée égale n'exige pas des effectifs cellulaires absolus égaux dans les deux échantillons bruts.

    Exemple :

    L'abondance transcriptique est 15 en traitement et 5 en contrôle. Trouver le fold change. Utiliser la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Un changement épigénétique n'est pas automatiquement une mutation de la séquence ADN. Plus d'ARNm ne garantit pas proportionnellement plus de protéine active.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Chaque changement d'expression génique est une mutation. Cette affirmation est fausse : Un changement épigénétique n'est pas automatiquement une mutation de la séquence ADN. Plus d'ARNm ne garantit pas proportionnellement plus de protéine active.

    Clé :

    Expression génique : réguler les produits, pas seulement les gènes : Distinguer un changement d'ARNm mesuré d'un changement de protéine ou fonctionnel. La traduction, la dégradation et la modification des protéines peuvent toutes intervenir. La régulation est spécifique à un contexte cellulaire et à des conditions environnementales.

  • 34

    D.2.3 · Potentiel hydrique

    34.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    water potential/ˈwɔːtə pəˈtenʃl/ potentiel hydrique
    pressure potential/ˈpreʃə pəˈtenʃl/ potentiel de pression
    34.2

    Potentiel hydrique : inclure les effets solutés et de pression

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Une cellule végétale peut cesser d'acquérir de l'eau nette même si son contenu contient des solutés. La paroi cellulaire permet la pression de s'accumuler, modulant ainsi l'équilibre du potentiel hydrique.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Le potentiel hydrique décrit la tendance de l'eau à se déplacer par rapport à une référence choisie, avec des unités de pression. Dans le modèle cellulaire simplifié, le potentiel hydrique est égal au potentiel osmotique (soluté) plus le potentiel de pression. Les solutés dissous abaissent le potentiel osmotique ; une pression positive peut élever le potentiel hydrique. Le mouvement net de l'eau à travers une membrane perméable à l'eau se fait du potentiel hydrique plus élevé vers celui plus bas.
    • potentiel hydrique : Mesure équivalent-pression de la tendance de l'eau à se déplacer par rapport à une référence ; potentiel de pression : Contribution de la pression au potentiel hydrique dans le modèle stipulé.
    Potentiel hydrique : inclure les effets des solutés et de la pression : diagramme original d'exemple résolu

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Comparer les potentiels hydriques totaux des deux côtés plutôt que les concentrations en solutés seules. Une cellule turgide peut avoir le même potentiel hydrique total que son environnement malgré un potentiel osmotique inégal. À l'équilibre, il n'y a pas de transfert net, mais les molécules d'eau continuent de se déplacer dans les deux sens.
    • Utiliser les valeurs de potentiel fournies et les modèles de cellules végétales étiquetés. Énoncer la référence et les unités avant d'additionner les composants. Pour les investigations sur les tissus scolaires, contrôler la température, les dimensions du tissu, le temps et le séchage, et estimer un point de changement nul à partir de mesures répétées. Ne pas affirmer que la méthode de masse mesure séparément la pression cellulaire sans preuves supplémentaires.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connu : une cellule a un potentiel osmotique de −0.8 MPa et un potentiel de pression de +0.3 MPa, donc le potentiel total est −0.5 MPa. La solution environnante est −0.2 MPa. L'eau tend à entrer dans la cellule car −0.2 est supérieur à −0.5. Si les composants cellulaires changent pour −0.8 et +0.6 MPa, son total est −0.2 MPa, correspondant aux alentours dans ce modèle simplifié.

    Exemple :

    Le potentiel osmotique est −0.7 MPa et le potentiel de pression est +0.4 MPa. Trouver le potentiel hydrique total. Utiliser la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Plus négatif signifie plus bas, pas plus haut. Le modèle cellulaire additif a des limites spécifiées et ne nécessite pas de faire semblant que tout tissu réel ait une valeur uniforme. La perte de turgescence et le soutien par la paroi diffèrent d'une paroi rigide contrôlant directement la concentration en solutés.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    La seule concentration en solutés détermine toujours le mouvement de l'eau dans une cellule végétale turgide. Cette affirmation est fausse : Plus négatif signifie plus bas, pas plus haut. Le modèle cellulaire additif a des limites spécifiées et ne nécessite pas de faire semblant que tout tissu réel ait une valeur uniforme. La perte de turgescence et le soutien par la paroi diffèrent d'une paroi rigide contrôlant directement la concentration en solutés.

    Clé :

    Potentiel hydrique : inclure les effets des solutés et de la pression : Comparer les potentiels hydriques totaux des deux côtés plutôt que les concentrations en solutés seules. Une cellule turgide peut avoir le même potentiel hydrique total que son environnement malgré un potentiel osmotique inégal. À l'équilibre, il n'y a pas de transfert net, mais les molécules d'eau continuent de se déplacer dans les deux sens.

  • 35

    D.3.1 · Reproduction

    35.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    fertilization/ˌfɜːtɪlaɪˈzeɪʃn/ fécondation
    haploid/ˈhæplɔɪd/ haploïde
    35.2

    Reproduction sexuelle : la méiose et la fécondation ont des rôles différents

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Les gamètes contiennent normalement un seul ensemble de chromosomes, tandis que la fécondation joint deux ensembles. Le maintien du nombre de chromosomes entre les générations nécessite les deux processus.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • La méiose réduit le nombre de chromosomes lors de la production de cellules haploïdes à partir d'une cellule diploïde initiale. Les chromosomes homologues se séparent en méiose I, tandis que les chromatides sœurs se séparent en méiose II. La fécondation combine les noyaux haploïdes des gamètes pour former un zygote diploïde. La reproduction sexuée peut créer de nouvelles combinaisons d'allèles existantes.
    • haploïde : Possédant un seul ensemble de chromosomes dans le cycle de vie indiqué ; fécondation : Fusion des noyaux gamétiques pour former un zygote.
    Reproduction sexuée : méiose et fécondation ont des rôles différents : diagramme du cas d'exemple original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Distinguer les chromosomes homologues des chromatides sœurs, et le nombre de chromosomes de la quantité d'ADN. La réplication avant la méiose copie l'ADN sans doubler le nombre d'ensembles chromosomiques. Le crossing-over et l'assortiment indépendant contribuent à la variation génétique, tandis que la fécondation aléatoire modifie davantage les combinaisons. Ces processus ne rendent pas chaque descendant génétiquement distinct sous toutes les conditions concevables.
    • Utiliser un organisme modèle étiqueté avec un nombre de chromosomes spécifié. Suivre les ensembles chromosomiques à travers la réplication, la méiose I, la méiose II et la fécondation. Utiliser des données anonymes d'organismes modèles plutôt que des informations personnelles ou sur la santé reproductive. Comparer soigneusement les cycles de vie des organismes ; les structures reproductrices des plantes à fleurs et des animaux nécessitent leur propre enseignement supplémentaire.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connu : un organisme modèle a un nombre diploïde de chromosomes 2n=12. Un gamète a n=6. Après fécondation, le zygote a 12 chromosomes. Avec six paires de chromosomes assorties indépendamment et en ignorant le crossing-over, il y a 2⁶=64 combinaisons possibles maternelles/paternelles de chromosomes dans un gamète. Il s'agit d'un décompte de modèle, et non d'une probabilité de phénotype individuel.

    Exemple :

    Un organisme modèle a un nombre diploïde de chromosomes 20. Combien de chromosomes y a-t-il normalement dans un gamète ? Utilisez la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Un gamète n'est pas produit par réduction de taille d'une cellule ordinaire. Les décomptes d'assortiment indépendant supposent des alternatives homologues distinctes et n'incluent pas les résultats du crossing-over. La reproduction humaine et végétale ne peut être entièrement remplacée par une grille de Punnett monohybride.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    La réplication de l'ADN seule transforme une cellule diploïde en une cellule tétraploïde. Cette affirmation est fausse : Un gamète n'est pas produit par réduction de taille d'une cellule ordinaire. Les décomptes d'assortiment indépendant supposent des alternatives homologues distinctes et n'incluent pas les résultats du crossing-over. La reproduction humaine et végétale ne peut être entièrement remplacée par une grille de Punnett monohybride.

    Clé :

    Reproduction sexuée : méiose et fécondation ont des rôles différents : Distinguer les chromosomes homologues des chromatides sœurs, et le nombre de chromosomes de la quantité d'ADN. La réplication avant la méiose copie l'ADN sans doubler le nombre d'ensembles chromosomiques. Le crossing-over et l'assortiment indépendant contribuent à la variation génétique, tandis que la fécondation aléatoire modifie davantage les combinaisons. Ces processus ne rendent pas chaque descendant génétiquement distinct sous toutes les conditions concevables.

  • 36

    D.3.2 · Héritage génétique

    36.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    allele/əˈliːl/ allèle
    genotype/ˈdʒenətaɪp/ génotype
    36.2

    Héritage, variation et probabilité

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Deux parents peuvent porter un allèle récessif sans exprimer le phénotype associé. Leurs enfants n'ont pas nécessairement le même phénotype que leurs parents.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • Un allèle est une variante d'un gène. Un génotype liste les allèles ; un phénotype est la caractéristique exprimée, influencée par le génotype et parfois l'environnement. Dominant et récessif décrivent la relation entre les allèles, et non leur fréquence dans la population.
    • allèle : Variante d'un gène ; génotype : Allèles portés par un organisme.
    Hérédité, variation et probabilité : schéma du cas résolu original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Dans un croisement monohybride simple Aa × Aa, les gamètes portent A ou a. La combinaison aléatoire des gamètes donne AA, Aa, Aa et aa. Les probabilités prédites décrivent de multiples fécondations possibles, et non l'ordre fixe des naissances.
    • Écrivez les génotypes parentaux et les gamètes avant de construire la grille. Précisez le modèle d'hérédité et la clé phénotypique. Utilisez un arbre généalogique pour vérifier la cohérence avec le modèle ; ne tirez pas de certitude uniquement d'une petite famille.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Données connues : Aa × Aa avec dominance complète. Probabilité de aa = 1/4 = 25%. Probabilité du phénotype dominant = 3/4 = 75%. Si quatre enfants naissent, il n'y a aucune garantie qu'exactement un ait le phénotype récessif.

    Exemple :

    Dans Aa × aa, quel pourcentage de descendants sont prévus être aa ? Appliquez la même séquence : données connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Un allèle dominant peut être rare. La mutation est une source de nouvelle variation ; la sélection modifie le succès relatif des variantes existantes plutôt que de diriger les mutations vers un but.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Un allèle dominant doit être l'allèle le plus fréquent dans une population. Cette affirmation est fausse : un allèle dominant peut être rare. La mutation est une source de nouvelle variation ; la sélection modifie le succès relatif des variantes existantes plutôt que de diriger les mutations vers un but.

    Clé :

    Héritage, variation et probabilité : Dans un croisement monohybride simple Aa × Aa, les gamètes portent A ou a. La combinaison aléatoire des gamètes donne AA, Aa, Aa et aa. Les probabilités prédites décrivent de multiples fécondations possibles, et non l'ordre fixe des naissances.

  • 37

    D.3.3 · Homéostasie

    37.1

    Scope and prerequisites

    English

    Supported HL/SL core focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

    Prerequisites: hormones and cell signalling from D.3.1–D.3.2, and percentages from mathematics. Each lesson develops its own method before independent transfer.

    These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

    37.2

    Homeostasis 稳态

    English

    What would explain this observation?

    • After a large meal your blood glucose jumps, yet within an hour it returns to near where it started — and after a night without food it still does not collapse. What keeps it steady?
    • Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

    Build the model

    • Homeostasis is the maintenance of a nearly constant internal environment around a set point. It runs on negative feedback 负反馈: a detector notices the change, a control centre compares it with the set point, and an effector produces a response that OPPOSES the change.
    • For blood glucose: when it rises, the pancreas releases insulin 胰岛素, which makes liver and muscle cells take up glucose and store it as glycogen, so glucose falls. When glucose falls too low, glucagon 胰高血糖素 triggers the liver to convert glycogen back to glucose, so it rises. Each hormone switches off as the level returns to the set point.
    • homeostasis: Maintaining a nearly constant internal environment around a set point; negative feedback: A control loop whose response opposes the original change; insulin: The hormone that lowers blood glucose by promoting uptake and storage; glucagon: The hormone that raises blood glucose by releasing stored glucose.
    Homeostasis: original worked-case diagram

    Choose evidence that can test it

    • Measure blood glucose at intervals after a meal: the model predicts a rise, a peak, and a return towards the set point as insulin acts — and the same record shows insulin rising before glucose falls, the cause arriving before the correction.
    • Compare a person whose pancreas cannot make insulin: glucose stays high after a meal, direct evidence that insulin is the link between the detector and the response.

    Work from known quantities

    • State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
    • Known: a person's blood glucose rises from a set point of 5.0 to 7.0 mmol/L after a meal. Change = final − initial = 7.0 − 5.0 = 2.0 mmol/L. Percentage deviation = 2.0/5.0 × 100 = 40% above the set point. Negative feedback acts until the value returns close to 5.0 mmol/L.

    Example:

    During a fast, blood glucose falls from 5.0 to 4.2 mmol/L. Find the percentage deviation from the set point and name the responding hormone, using the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation. (Answer: change = 4.2 − 5.0 = −0.8 mmol/L; deviation = −0.8/5.0 × 100 = −16%; glucagon responds to raise it.)


    Check the conclusion and its limits

    • Homeostasis is NEAR-constant, not fixed: the value oscillates around the set point because each response takes time. This model covers blood glucose; temperature, water and carbon dioxide each have their own detectors and effectors with the same logic.
    • Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

    Warn:

    Negative feedback makes the measured value negative. This claim is false: "negative" means the response OPPOSES the change — a rise triggers a fall and a fall triggers a rise. The measured value stays positive and close to the set point.

    Key:

    Homeostasis: detector → control centre → effector loops keep internal conditions near a set point by negative feedback. Insulin lowers raised blood glucose; glucagon raises lowered blood glucose; the loop switches off as balance returns.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    homeostasis/ˌhəʊmiːəˈstɑːsiz/ homéostasie
    negative feedback/ˈneɡətɪv ˈfiːdbæk/ rétroaction négative
    insulin/ˈɪnsjuːlɪn/ insulin : insuline
    glucagon/ˈɡluːkæɡən/ glucagon
  • 38

    D.4.1 · Sélection naturelle

    38.1

    Scope and prerequisites

    English

    Supported HL/SL core focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

    Prerequisites: variation and inheritance from D.1 and evolution evidence from A.4.1. Each lesson develops its own method before independent transfer.

    These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

    38.2

    Natural selection 自然选择

    English

    What would explain this observation?

    • After several dry summers, most plants in a population have deeper roots than their grandparents' generation did. Nobody chose this — how did the population change?
    • Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

    Build the model

    • Natural selection needs three ingredients: inherited variation 变异 exists in the population; a selection pressure 选择压力 makes some variants survive and reproduce better than others; and the successful variants' alleles become commoner in the next generation. Over generations the population's traits shift.
    • Selection does not create mutations and no individual evolves: random mutation supplies the variation BEFORE the pressure acts, and it is the population's allele frequency 等位基因频率 that changes, not any one organism.
    • natural selection: The process by which heritable variants that fit the environment leave more offspring, changing allele frequencies over generations; variation: Inherited differences among individuals of a population; selection pressure: An environmental factor that affects survival or reproduction; allele frequency: The proportion of one allele among all copies of that gene in a population.
    Natural selection: original worked-case diagram

    Choose evidence that can test it

    • The model predicts the direction of change: after repeated droughts, measure the deep-root allele's frequency in stored seed collections or dated samples — it should rise. If it does not, the explanation fails.
    • A fair test compares the SAME population across time or matched populations across a boundary, so that migration or sampling differences cannot fake the shift.

    Work from known quantities

    • State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
    • Known: before the droughts, 200 gene copies include 90 copies of the deep-root allele; after several generations, 120 of 200. Allele frequency = copies of the allele / total copies. Before: 90/200 = 45%. After: 120/200 = 60%. The frequency rose by 15 percentage points — evidence of selection acting on the population.

    Example:

    In a new generation, 140 of 200 copies carry the deep-root allele. Find the frequency and the change from the previous generation using the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation. (Answer: 140/200 = 70%; change = 70% − 60% = +10 percentage points. Frequencies of two alleles at one gene sum to 100%.)


    Check the conclusion and its limits

    • A frequency shift shows association between the trait and survival; proving the mechanism needs the variation to be heritable and the survival difference measured. Genetic drift in small populations can shift frequencies with no selection at all.
    • Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

    Warn:

    An organism develops a useful adaptation during its lifetime because it needs one. This claim is false: mutation is random with respect to need — the deep-root alleles existed before the drought. Selection only changes which variants leave more offspring; individuals do not evolve.

    Key:

    Natural selection: inherited variation + a selection pressure + differential reproduction shifts allele frequencies over generations. Track the shift with allele counts divided by total copies, and remember that the population evolves — never the individual.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    natural selection/ˈnætʃərəl sɪˈlekʃn/ sélection naturelle
    variation/ˌveərɪˈeɪʃn/ variation
    selection pressure/sɪˈlekʃn ˈpreʃə/ pression de sélection
    allele frequency/əˈliːl ˈfriːkwənsi/ fréquence allélique
  • 39

    D.4.2 · Durabilité et changement

    39.1

    Scope and prerequisites

    English

    Supported HL/SL core focus. First assessment 2025; current subject brief acquired; full Biology guide not acquired. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

    Prerequisites: populations and ecosystems from D.4.1 and energy flow from earlier ecology. Each lesson develops its own method before independent transfer.

    These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

    39.2

    Sustainability and change 可持续性

    English

    What would explain this observation?

    • A fishery that harvests the same tonnage every year can thrive for decades, while a neighbouring one collapses in five. Both fish the same sea — what separates them?
    • Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.

    Build the model

    • Populations cannot grow without limit. The logistic model 逻辑斯蒂模型 shows growth slowing as resources run short, levelling at the environment's carrying capacity 环境容纳量 — the largest population the habitat can support. Food, space, disease and predation supply the limits.
    • A renewable resource 可再生资源 is sustainable only when harvest stays at or below regrowth. Change is constant in ecosystems: climate shifts, species arrive, and human activity alters habitats, so management must track stocks and adjust.
    • logistic model: Growth that levels at the carrying capacity as resources become limiting; carrying capacity: The largest population an environment can support; renewable resource: A resource that regenerates, such as a fish stock or a forest.
    Sustainability and change: original worked-case diagram

    Choose evidence that can test it

    • Compare the stock before and after each harvest season: a sustainable fishery holds the stock near its level, while decline year on year means harvest exceeds regrowth. Distinguish a falling stock from a falling CATCH, which can hide the decline until late.
    • Track the same population over several years rather than once; a single count cannot show a trend.

    Work from known quantities

    • State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
    • Known: a fish stock is 1,000 tonnes and regrows 100 tonnes per year. A harvest of 150 tonnes per year gives net change = regrowth − harvest = 100 − 150 = −50 tonnes per year. After two years the stock is 1,000 − 2 × 50 = 900 tonnes — a sustainable harvest at this regrowth is at most 100 tonnes per year.

    Example:

    After better management the regrowth is 120 tonnes per year and the harvest quota is set at 80 tonnes per year. Find the yearly change in the stock and the stock after three years from 900 tonnes, using the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation. (Answer: net change = 120 − 80 = +40 tonnes per year; after three years, 900 + 3 × 40 = 1,020 tonnes — the stock recovers.)


    Check the conclusion and its limits

    • The balance model assumes a constant regrowth rate; in reality regrowth depends on the stock size itself, collapsing fastest when the stock is already small. One year's figures cannot establish a trend — management needs the whole time series and honest catch reporting.
    • Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.

    Warn:

    A renewable resource cannot be used up. This claim is false: renewable means it CAN regenerate, not that it always outpaces use — a stock harvested faster than its regrowth shrinks every year and can collapse entirely, as overfished cod stocks did.

    Key:

    Sustainability and change: populations level at the carrying capacity, and renewable resources stay only if harvest ≤ regrowth. Track stocks over time and set harvests from measured regrowth, because ecosystems never stand still.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    sustainability/səˌsteɪnəˈbɪlɪti/ durabilité
    logistic model/ləˈdʒɪstɪk ˈmɒdl/ modèle logistique
    carrying capacity/ˈkæriɪŋ kəˈpæsɪti/ capacité porteuse
    renewable resource/rɪˈnjuːəbl rɪˈzɔːs/ ressource renouvelable
  • 40

    D.4.3 · Changement climatique

    40.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    40.2

    Preuves climatiques, bilans énergétiques et politiques

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Un jour froid ne réfute pas un réchauffement climatique. Le temps décrit des conditions à court terme ; le climat décrit des distributions sur des périodes plus longues et des régions plus vastes.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • L'équilibre énergétique de la Terre comprend le rayonnement solaire entrant, la réflexion, l'absorption et le rayonnement infrarouge sortant. Les gaz à effet de serre absorbent et émettent le rayonnement infrarouge. Le feedback peut modifier la réponse à une forçage initial.
    • atténuation : Mesures visant à traiter les causes du changement environnemental ; adaptation : Mesures réduisant les dommages causés par les impacts environnementaux.
    Preuves climatiques, bilans énergétiques et politiques : diagramme du cas résolu original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Distincteur atténuation, qui s'attaque aux facteurs moteurs, de l'adaptation, qui réduit les dommages dus aux impacts. Une évaluation politique nécessite des preuves sur l'efficacité, le coût, l'équité et l'incertitude ; un critère seul ne constitue pas l'ensemble de la décision.
    • Comparer les données pluriannuelles en utilisant des lignes de base cohérentes. Indiquer la région, l'échelle temporelle et l'incertitude. Au niveau HL (Haute Niveau), relier une décision de gestion au droit, à l'économie et à l'éthique plutôt que de traiter ces perspectives comme de simples définitions supplémentaires.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connue : une surface reçoit 200 unités de puissance et reflète 50. Entrée absorbée = entrante-réfléchie = 200-50 = 150. Fraction réfléchie = 50/200 = 0.25 = 25%. Un changement de réflectivité modifie le budget absorbé selon ce modèle.

    Exemple :

    L'énergie entrante est 240 unités et l'énergie réfléchie 72. Trouver le pourcentage réfléchi. Utiliser la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • L'effet de serre n'est pas le même processus que l'appauvrissement de l'ozone. Une estimation de l'empreinte carbone dépend de sa frontière systémique.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Une observation météorologique locale établit une tendance climatique mondiale. Cette affirmation est fausse : L'effet de serre n'est pas le même processus que l'appauvrissement de l'ozone. Une estimation de l'empreinte carbone dépend de sa frontière systémique.

    Clé :

    Preuves climatiques, bilans énergétiques et politiques : Distincteur atténuation, qui s'attaque aux facteurs moteurs, de l'adaptation, qui réduit les dommages dus aux impacts. Une évaluation politique nécessite des preuves sur l'efficacité, le coût, l'équité et l'incertitude ; un critère seul ne constitue pas l'ensemble de la décision.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    mitigation/ˌmɪtɪˈɡeɪʃn/ atténuation
    adaptation/ˌædæpˈteɪʃn/ adaptation
  • 41

    Pratique · Programme expérimental

    41.1

    Champ d'application et prérequis

    Focus HL pris en charge. Première évaluation 2025 ; programme de matière actuel acquis ; guide complet de biologie non encore acquis. Le guide restant, les exigences d'évaluation et pratiques conservent leurs retenues enregistrées.

    Prérequis : lisez les quantités et unités indiquées, utilisez l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous. Chaque leçon développe sa propre méthode avant un transfert autonome.

    Ce sont des exemples pédagogiques originaux ou explicitement fictifs, pas des mesures réelles ni des enquêtes évaluées achevées par des apprenants.

    41.2

    Incertitude, pentes et tests de modèles

    Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

    • Une ligne passant près de chaque point de données est utile, mais sa pente peut rester incertaine. Un graphique constitue une preuve pour un modèle dans la plage de mesure.
    • Commencez par une prédiction. Énoncez les quantités ou caractéristiques que vous compareriez, puis décidez quels éléments de preuve pourraient distinguer deux explications.

    Construire le modèle

    • La variation aléatoire rend les lectures répétées différentes. Une erreur systématique décale les résultats de manière constante. L'incertitude absolue a l'unité de mesure ; l'incertitude relative ou en pourcentage compare l'incertitude à la valeur mesurée.
    • incertitude : Limitation quantifiée sur le résultat d'une mesure ; erreur systématique : Biais de mesure constant.
    Incertitudes, pentes et tests de modèles : diagramme du cas résolu original

    Choisir des preuves capables de le tester

    • Pour un produit ou un quotient, l'addition des incertitudes relatives est une approximation courante de l'incertitude maximale. Pour une différence, additionner les incertitudes absolues. Une ordonnée à l'origine non nulle peut révéler un décalage ou un modèle incomplet.
    • Afficher les unités sur les axes et choisir une échelle raisonnable. Tracer les barres d'incertitude là où elles sont justifiées, dessiner une droite d'ajustement plutôt que de relier tous les points, et estimer les pentes les plus raides et les plus douces plausibles lorsque la méthode du cours le demande.

    Travailler à partir de quantités connues

    • Énoncez les valeurs connues et leurs unités. Choisissez la relation dont les hypothèses s'adaptent à ce cas, puis réarrangez-la avant de substituer les valeurs.
    • Connu : longueur = 50.0 mm avec incertitude 1.0 mm. Incertitude en pourcentage = incertitude absolue/valeur ×100 = 1.0/50.0×100 = 2.0%. Pour un quotient de deux quantités mesurées indépendamment avec des incertitudes maximales en pourcentage de 2% et 3%, l'estimation maximale additionnée est 5%.

    Exemple :

    Une lecture de 40 cm a une incertitude absolue de 1 cm. Trouver l'incertitude en pourcentage. Utiliser la même séquence : quantités connues → modèle → relation → substitution → unité et interprétation.


    Vérifier la conclusion et ses limites

    • Répéter les lectures réduit l'incertitude aléatoire dans une moyenne mais ne supprime pas automatiquement une erreur zéro. Ne pas donner plus de décimales que votre mesure ne peut justifier.
    • Revenez à l'observation initiale. Expliquez ce que le résultat soutient, quelles conditions il suppose, et une manière de tester une explication concurrente.

    Avertissement :

    Répéter une mesure élimine toujours un décalage de calibration. Cette affirmation est fausse : répéter des lectures réduit l'incertitude aléatoire dans une moyenne, mais ne supprime pas automatiquement une erreur de zéro. Ne donnez pas plus de décimales que votre mesure ne peut justifier.

    Clé :

    Incertitudes, pentes et validation de modèles : pour un produit ou un quotient, l'addition des incertitudes relatives constitue une approximation courante de l'incertitude maximale. Pour une différence, additionnez les incertitudes absolues. Une ordonnée à l'origine non nulle peut révéler un décalage ou un modèle incomplet.

    Vocabulaire Entrainer
    English Français
    systematic error/ˌsɪstəˈmætɪk ˈerə/ erreur systématique
    uncertainty/ʌnˈsɜːtənti/ incertitude

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