La bioluminescence dans votre classe

Pour le collège, la bioluminescence est un très bon outil pédagogique de sensibilisation à la biodiversité et à la richesse des écosystèmes.
Pour le lycée, la bioluminescence permet d'aborder les notions d'activités cellulaires et d'activité enzymatique.
Avec du matériel simple, il est possible de conserver une culture de plancton bioluminescent et de montrer la lumière produite aux élèves.

Chaque commande de plancton bioluminescent inclue les conseils de base pour l'utilisation dans le cadre des activités pédagogiques.

Afin d'adapter cet outil à vos enseignements, nous vous proposons un accompagnement pédagogique personnalisé avec le concours de notre conseiller en pédagogie. Pour toutes demandes, vous pouvez le contacter à cette adresse mail : pedagogie@zoelux.fr.

Pour l'année scolaire 2019-2020, nous préparons une adaptation aux nouveaux programmes mis en place dans le cadre de la réforme du baccalauréat.

Kit ZoeSchool :

Ce kit dédié à l'éducation vous premettra de maintenir votre souche de plancton bioluminescent et de présenter la bioluminescence à vos élèves.
Contenu du kit :
- 1 flacon erlen contenant 200 ml de culture de Pyrocystis
- 1 lampe de paillasse
- 1 ampoule spéciale culture
- 1 programmateur pour régler la photopériode

Une notice détaillée, expliquant la méthode de maintien de la culture et de présentation de la bioluminescence.

Prix unitaire : 149 Euros*

La bioluminescence et les programmes scolaires

La bioluminescence est la faculté de certains organismes vivants de produire de la lumière.

La lumière émise par bioluminescence est le résultat de réactions biochimiques faisant intervenir une enzyme, la luciférase et un substrat, la luciférine. La combinaison de ces deux molécules organiques, en présence d'oxygène, forme un complexe excité qui, pour revenir à son état d'énergie d'équilibre, émet un photon, c'est à dire une particule de lumière.

Chez les organismes planctoniques du genre Pyrocystis la bioluminescence est provoquée par l'agitation mécanique et sert à trahir son prédateur par des flashs lumineux, prédateurs qui ,éclairé par ces flash, est alors vulnérable.

Programme des lycées

Programme des classes de Seconde générale et technique

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L’organisation fonctionnelle du vivant
Les niveaux d’organisation des êtres vivants pluricellulaires sont explorés. La notion de cellule spécialisée, avec ses caractéristiques structurelles et métaboliques, est reliée à une expression génétique spécifique.
L 'observation des celllules de Pyrocystis à l'oeil nu (grosses cellules visibles à l'oeil nu dans les flacons de cultures cellulaires) et au microscope permet de conceptualiser la notion de cellule.

Le métabolisme des cellules
Pour assurer les besoins fonctionnels d’une cellule, de nombreuses transformations biochimiques s’y déroulent : elles constituent son métabolisme. Une voie métabolique est une succession de réactions biochimiques transformant une molécule en une autre. Le métabolisme dépend de l’équipement spécialisé de chaque cellule (organites, macromolécules dont les enzymes).

Adaptation et évolution du vivant : la bioluminescence permet d'illustrer les stratégies mises en place au cours de l'évolution par le vivant pour manger, ne pas se faire manger et se reproduire.

Programme de sciences de la vie et de la Terre de première générale

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Les divisions cellulaires des eucaryotes
La division cellulaire mitotique est une reproduction conforme. Toutes les caractéristiques du caryotype de la cellule parentale (nombre et morphologie des chromosomes) sont conservées dans les deux cellules filles.
Les cultures cellulaires de Pyrocystis permettent l'observation de division cellulaire sous microscope optique.

L’expression du patrimoine génétique / Patrimoine génétique et maladie
En thérapie génique, le gène codant la Luciférase (gène LUC) est utilisé comme marqueur biologique pour mettre en évidence les cellules dans lesquelles le gène d'intérêt a été exprimé.

Les enzymes, des biomolécules aux propriétés catalytiques Connaissances Les protéines enzymatiques sont des catalyseurs de réactions chimiques spécifiques dans le métabolisme d’une cellule. La structure tridimensionnelle de l’enzyme lui permet d’interagir avec ses substrats et explique ses spécificités en termes de substrat et de réaction catalytique. Notions fondamentales : catalyse, substrat, produit, spécificité.
Objectifs : mettre en évidence la mise en jeu de la réaction enzymatique Luciférine / Luciferase dans la bioluminescence.

Les écosystèmes : des interactions dynamiques entre les êtres vivants et entre eux et leur milieu
Connaissances Les écosystèmes sont constitués par des communautés d’êtres vivants (biocénose) interagissant au sein de leur milieu de vie (biotope). La biocénose est en interaction avec le biotope (répartition des espèces selon les conditions abiotiques). La diversité des interactions biotiques s’étudie à la lueur de leur effet sur la valeur sélective des partenaires: compétition (pour la lumière, pour l’eau, les nutriments, etc.), exploitation (prédation, parasitisme) et coopération (mutualisme, dont symbiose).
Objectif : mettre en évidence l'interaction entre les Pyrocystis et leur milieu : les Pyrocystis réagissent à l'agitation de l'eau en émettant des flashs lumineux afin de se protéger de leur prédateurs.

Programme d’enseignement scientifique de première générale

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Une structure complexe : la cellule vivante
Dans le monde, la matière s’organise en structure d’ordre supérieur à l’échelle moléculaire.
Un exemple est ici proposé : la structure cellulaire de Pyrocystis.

Une conversion biologique de l’énergie solaire : la photosynthèse
L’utilisation par la photosynthèse d’une infime partie de l’énergie solaire reçue par la planète fournit l’énergie nécessaire à l’ensemble des êtres vivants.
Les chloroplastes, organites impliqués dans la photosynthèse sont visibles au microscope optique dans les cellules de Pyrocystis.

Programmes des collèges

Programme des classes de Sixième

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Diversité, parentés et unité des êtres vivants
La cellule représente l'unité du vivant : l'observation des celllules de Pyrocystis à l'oeil nu (grosses cellules visibles à l'oeil nu dans les flacons de cultures cellulaires) et au microscope permet de conceptualiser la notion de cellule.

Programme des classes de Cinquième

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Fonctionnement de l’organisme et besoin en énergie
La réaction enzymatique responsable de la bioluminescence consomme de l'énergie sous forme d'ATP. Lorsque la culture cellulaire de Pyrocystis est agitée : l'intensité de la lumière émise par bioluminescence décroit rapidement du fait de la consommation de l'ATP. Les cellules pourront régénérer leur réserve d'ATP grâce à la photosynthèse pendant la phase diurne suivante.

Programme des classes de Quatrième

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Les végétaux se nourrissent :
Pyrocystis est un genre d'organismes unicellulaires photosynthétiques : ils utilisent l'énergie lumineuse pour absorber les minéraux pour produire la matière organique nécessaire à leur fonctionnement.
Au microscope, les chloroplastes sont bien visibles dans les cellules de Pyrocystis.

Programme des classes de Troisième

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Evolution des espèces :
La bioluminescence est présente chez un grand nombre d'êtres vivants des bactéries jusqu'aux vertébrés. Quelque soit l'embranchement, la bioluminescence est le résultat de la même réaction enzymatique Luciférine / Luciférase : cette conservation de la réaction de bioluminescence illustre la convergence évolutive.