Cohérence verticale - SVT Académie d`Orléans

COHERENCE VERTICALE
document de travail
COHERENCE VERTICALE DES CONTENUS :
Bilan des productions réalisées lors des stages de formation 99/2000
Tableau synoptique par niveau des différents champs traités dans les programmes de collège et
lycées (2de, 1ère et Terminale S).
NB : Les problèmatiques liées à la responsabilisation des élèves, futurs citoyens, en matière de
santé et d'environnement n'ont pas volontairement fait l'objet d'un champ particulier parce
que, récurrentes dans l'ensemble des programmes des 2 cycles, elles y sont toujours
prioritairement abordées.
BIODIVERSITE ET UNITE DU VIVANT
6ème
3ème
BIODIVERSITE ET UNITE : LE
CONSTAT
BIODIVERSITE ET UNITE
: EXPLICATION D'UN
PARADOXE APPARANT
Comment peut-on regrouper les êtres
vivants?
- notion d'espèce
Pourquoi sommes nous à la
fois tous semblables et tous
différents?
- classification des vertébrés, invertébrés,
plantes à fleurs, sans fleur
- point de départ : la celluleoeuf
Quel est l'élément structural commun à tous
les êtres vivants ?

- le cellule, unité structurale de base

existence d'un
programme génétique
identique dans toutes les
cellules d'un même
organisme
transmission à
l'identique de ce
programme par divisions
de la cellule oeuf de
départ
- chromosomes : support de
l'information génétique
(allèles)
- le brassage (gamètes et
fécondation) permet la
diversité
- toutes les cellules n'expriment
pas la totalité de l'information
(spécialisation)
2de
1ère S
Term. S
UNITE ET VARIABILITE : DES
ARGUMENTS POUR UNE ORIGINE
COMMUNE ET IMPORTANCE DES
MUTATIONS
UNITE ET DIVERSITE
D'EXPRESSION DE
L'INFORMATION
GENETIQUE
BIODIVERSITE ET
EVOLUTION
BIOLOGIQUE
Comment expliquer la
Comment les vertébrés sont-ils organisés au Comment passer du génotype au diversité des individus?
niveau anatomique ?
phénotype ?
-polymorphisme génétique
- mise en évidence du même plan
- universalité du passage par la
(mutations et polyallélisme)
d'organisation (axes antéro-postérieur et dorso- biosynthèse des protéines
- brassage génétique lors de la
ventral)
- importance de la structure
reproduction sexuée (inter et
- contôle génétique de la mise en place de ce primaire dans l'allostérie et
intrachromosomique lors de la
plan (gènes homéotiques)
l'activité spécifique de la protéine méiose)
Comment les êtres vivants sont-ils organisés Comment est assurée la
au niveau cellulaire ?
transmission conforme
del'information génétique de
- caractéristiques structurales et métaboliques cellule à cellule ?
communes : organites et 2 grands types de
métabolismes (auto et hétérotrophie)
- le cycle cellulaire (réplication de
l'ADN et mitose)
- maintien des structures et du métabolisme de
génération en génération par la transmission de Comment, malgré la
l'information génétique de cellule à cellule
transmission conforme de
(divisions)
l'information génétique, peut- on
expliquer la diversité cellulaire ?
Quel est le support de l'information
- différenciation cellulaire
génétique à l'échelle moléculaire ?
- ADN : support universel
Comment la plasticité
potentielle du génome peutelle promouvoir l'évolution
du vivant ?
- l'importance des innovations
génétiques
- la place de l'Homme dans
l'évolution
Bilan sur l'évolution, unité et
diversité du vivant
Bilan structural et fonctionnel de
la cellule
- gène : séquence de nucléotides = information
codée
- variabilité de l'information par mutations
ORGANISATION FONCTIONNELLE DES ETRES VIVANTS
FONCTION DE NUTRITION
cycle central
CHEZ L'HOMME :
3ème
CHEZ L'HOMME :
Quels sont les besoins des muscles lorsqu'ils Comment les cellules sontelles approvisionnées en
sont en activité ?
matière et énergie ?
-mise en évidence de la consommation de
- notion de nutriments
nutriments et d'O2
énergétiques et plastiques
2de
Comment est assuré le couplage
activité cardio
respiratoire/apport adapté d'O2
aux muscles ?
- montage en parallèle des muscles
et des systèmes cardiorespiratoires
(bâtisseurs)
- montage en série des systèmes
Comment les muscles sont-ils approvisionnés
respiratoire et cardiovasculaire
?
- digestion (simplification
moléculaire) et respiration
- action couplée des appareils digestifs,
(facilitation des échanges)
respiratoire et cardiovasculaire pour assurer
l'approvisionnement en nutriments et O2
- rôle du milieu intérieur (sang
et lymphe) dans le transport et
CHEZ LES AUTRES ETRES VIVANTS :
les échanges
Comment assurer les échanges gazeux
Comment les déchets nés de
respiratoires dans différents milieux de vie?
l'activité des cellules sont-ils
éliminés ?
- adaptation des structures et comportements
- généralisation du concept d'échange gazeux
respiratoire
- rôle de la respiration ( CO2
)et évocation des reins (urine)
FONCTION DE REPRODUCTION
Cycle central
3ème
Comment est assurée la naissance d'un nouvel individu à partir de parents
de sexe différent ?
Comment réguler la
procréation ?
- transformations pubertaires
- méthodes et techniques
contraceptives
- étude comparée des appareils reproducteurs masculin et féminin (anatomiefonctionnement)
- procréation médicalement
assistée
- fécondation (union des gamètes)
-interruption volontaire de
grossesse
- viviparité
Comment est assurée la pérénité des espèces dans des milieux différents ?
- adaptation des structures et comportements
- généralisation du concept de fécondation
FONCTION DE RELATION
Cycle
central
COMMUNICA
TION
NERVEUSE
3ème
2de
COMMUNICATION
NERVEUSE
COMMUNICATION
NERVEUSE
1ère S
Term. S
COMMUNICATI INTEGRATION
ON NERVEUSE DES
COMMUNICATIO
Qu'est ce qu'un réflexe ? Comment le message
Quel est le trajet NS NERVEUSES
nerveux intervient-il dans du message
Comment
ET
- étude des structures de la régulation des activités nerveux dans le HORMONALES
l'Homme
commande-t-il l'arc réflexe à l'échelle de respiratoire et
réflexe
ses mouvements la cellule (récepteurs,
circulatoire couplées?
d'évitement
Comment les
?
- étude des
structures à
l'échelle des
organes
(muscles, os,
articulations
centres, nerfs)
fibres sensitives et
- étude de la régulation de
motrices, aires corticales,
l'approvisionnement des
effecteurs)
muscles en O2 lors d'une
activité physique (partie
Comment les
efférente de la boucle de
informations reçues par
régulation) :
le cerveau sont-elles
traitées ?
- rôle intégrateur du
cerveau
- sens du
message nerveux
- de la sensation à la
(sensitif et
perception
moteur)

cortex

bulbe



nerfs ortho et
parasympathiques
nerfs moteurs
muscles cardiaque
et respiratoire
nociceptif ?
communications
nerveuse et
- étude des
hormonales
structures liées au interviennent-elles
réflexe à l'échelle en synergie dans un
du neurone
système de
(neurone,
régulation?
synapse,potentiel
d'action)
- exemple : la
régulation de la
Comment l'image reproduction
formée sur la
rétine est-elle
traduite en
perception au
niveau du cerveau
?
- étude de la
neuroplasticité du
cerveau
COMMUNICATI
ON
HORMONALE
Comment la
composition du
milieu intérieur
est-elle maintenue
constante ?
- étude de la
régulation
endocrine de la
glycémie
Comment le
végétal répond-il
aux signaux du
milieu ?
- étude du
phototropisme
végétal
LA DEFENSE DE L'ORGANISME : L'IMMUNITE
3ème
Term. S
COMMENT SE DEFENDRE DES MICROBES ?
COMMENT RECONNAITRE LE SOI DU NON
SOI ?
Qu'est ce qu'un microbe ?
Quels sont les marqueurs du soi ?
- diversité
- notion de microbe pathogène
- les complexes moléculaires membranaires (CMH
ou système HLA)
Comment se déroule une infection ?
Quels sont les mécanismes de la reconnaissance
et de l'élimination du non soi ?
- contamination
- les acteurs à l'échelle cellulaire et moléculaire
- prolifération (septicémie, toxémie)
-le déroulement de la réponse immunitaire :
Comment limiter les risques d'infection ?

non spécifique
- aseptie

spécifique
- antiseptie

communication intercellulaire
Quels sont les moyens de défense ?

mécanismes effecteurs
- barrières naturelles (peau, muqueuses)

mémoire immunitaire
- hygiène
- réponse immunitaire à une infection (organes et cellules
spécialisés)
Comment maîtriser cette reconnaissance ?
- vaccins et greffes
Comment aider l'organisme à se défendre ?
- antibiotiques
- vaccination
- sérothérapie
Quelles sont les responsabilités humaines en matière de
santé publique ?
- lutte contre les maladies infectieuses (épidémie, endémie,
intérêt social de la vaccination)
- les dons d'organes (prélévements, greffes et transfusions)
LA PLANETE TERRE
ENVIRONNEMENT GLOBAL, STRUCTURE, COMPOSITION
Cycle central
2de
1ère S
Quelles sont les caractéristiques des
1ères couches supérieures du globe
terrestre ?
Quelle est la situation de la
planète Terre au sein du
système solaire ?
- croûte :
- les objets du système solaire et
leur position par rapport à l'étoile - origine et composition chimique

partie superficielle de la lithosphère
- lithosphère :

Comment la connaissance de la
génèse de la Terre permet-elle
d'expliquer ses caractéristiques
fondamentales ?
couche supérieure rigide du globe
- différenciation et structure
Comment expliquer les
variations quantitatives
d'énergie solaire reçue par une
planète ?
terrestre, découpée en plaques

composition : principalement
granitique dans les aires
continentales, basaltique sous les
océans et péridotitique en
profondeur
- asthénosphère :


moins rigide que la lithophère
(important dans le contexte de la
tectonique des plaques)
composition péridotitique
- importance de la distance par
rapport au soleil
- répartition de l'énergie reçue en
surface
Comment se présente la Terre
dans son environnement global
?
- la Terre observée depuis
l'espace :


les enveloppes (variété,
l'atmosphère)
les mouvements des
enveloppes fluides
(atmosphériques,
océaniques, moteur,
pollutions)
Quelles sont les conséquences
du couplage lithosphère biosphère - hydrosphère atmosphère ?
- les cycles (CO2, O2, H2O)
- le devenir de chaque enveloppe
est lié à celui des autres : la Terre
est une planète fragile
L'ORGANISATION DE LA BIOSPHERE
6ème
Comment expliquer la répartition différente constatée
des êtres vivants dans un milieu ?
Term. S
Comment sont organisées les relations entre les êtres
vivants dans un milieu pris comme exemple ?
- mise en évidence des composantes d'un l'environnement : - approche systématique

facteurs vivants (biodiversité)
- diversité des métabolismes (autotrophie,
hétérotrophie)

facteurs non vivants (physico chimiques, géologiques)
- transfert de matière et d'énergie
- mise en évidence des relations entre ces divers facteurs : Comment la colonisation d'un milieu est-elle assurée
par une population végétale ?

ex. : le sol : résultat des relations facteurs vivants/non
vivants
- les êtres vivants ne sont pas répartis au hasard :


- par la reproduction sexuée (notion de graine et de
spore)
- par la multiplication végétative (notion de clone)
les êtres vivants ont des exigences plus ou moins
strictes par rapports à ces facteurs
Qu'est ce qu'un écosystème ?
les êtres vivants occupent un milieu lorsqu'il leur offre
- définition, caractéristiques
des conditions correspondant à leurs exigences
- bilan
Comment s'établissent les relations entre les différents
facteurs d'un milieu ?
- exemple des relations alimentaires
Comment les êtres vivants assurent-ils le peuplement
d'un milieu ?
- importance des produits de la reproduction dans la
dissémination des espèces (graines, oeufs, larves)
LA MACHINE TERRE ET LES MODIFICATIONS LITHOSPHERIQUES
ASSOCIEES
Cycle central
1ère S
Quelles sont les manifestations appréciables au
Dans quel contexte géologique général se situe
présent qui témoignent du mouvement des plaques actuellement l'étude de la planète ?
lithosphèriques (tectonique des plaques) ?
- le modèle de la tectonique des plaques :
- volcanismes et séismes localisés aux frontières des
plaques
 les plaques lithosphériques
- caractéristiques différentes de ces manifestations
suivant leur localisation :

la dissipation de l'énergie interne et ses conséquences
(mouvements)

volcanisme explosif ou effusif
Quels sont les marqueurs du mouvement des plaques ?

foyers superficiels ou profonds
- les fondements historiques du modèle
Comment ces manifestations rendent-elles compte
des mécanismes de ces mouvements ?
- les enregistreurs géologiques du mouvement des plaques
les unes par rapport aux autres (cinématique)
- formation et expansion de la croûte au niveau des
dorsales (volcanisme basaltique, foyers superficiels)
- les mesures actuelles de cette cinématique
- disparition de la croûte au niveau des zones de
convergence (volcanisme trachyandésitique et foyers
profonds)
- origine : l'énergie interne de la planète
Quelles sont les conséquences géomorphologiques
globales de la tectonique des plaques sur l'évolution
de la lithosphère ?
- divergence :

ouverture d'océans
- convergence :

fermeture d'océans

déformations souples et cassantes (plis, failles)
Comment le modèle de la tectonique des plaques
permet-il d'expliquer les différences géologiques
lithosphériques constatées à l'échelle de la planète ?
- divergence et phénomènes géologiques liés :

structure des dorsales océaniques

magmatisme des dorsales océaniques

altération et transformation de la lithosphère océanique

marges passives
- convergence et phénomènes géologiques liés :

structure des zones de subduction

magmatisme et métamorphisme des zones de subduction

formation de chaînes de montagnes
- déplacement des continents les uns par rapport aux
autres
Comment expliquer la présence d'un magmatisme en
dehors des frontières de plaques ?
- le magmatisme intra-plaque (point chaud et éruptions
massives)
HISTOIRE DE LA PLANETE TERRE
Cycle central
Term. S
LE TEMPS ET LA GEOLOGIE :
LE TEMPS ET LA GEOLOGIE :
Comment peut-on reconstituer les paysages du passé ?
Comment peut-on évaluer le temps en géologie ?
- les témoignages donnés par les archives que constituent
les roches sédimentaires :
- approche historique
- chronologie relative : les marqueurs




formation à partir des sédiments de diverses origines
transposition des observations faites sur ces roches avec
les paysages actuels pour en déduire les conditions de
formation
présence de fossiles localisés dans des strates
particulières et analogies avec des formes actuelles
reconstitution des paysages passés par la "lecture" de
l'empilement des strates successives
- les témoignages donnés par les roches magmatiques :

identification de roches et formations volcaniques
anciennes
L'EVOLUTION DE LA PLANETE AU COURS DU
TEMPS :

fossiles

stratigraphie

paléoenvironnement

cycles sédimentaires
- chronologie absolue :

principes et applications de la radiochronologie
L'EVOLUTION DE LA PLANETE AU COURS
DU TEMPS :
Comment 2 évènements majeurs de l'histoire de la
Terre ont-ils pu contribuer à son évolution ?
- histoire d'une chaîne de montagne
Comment les formes vivantes se renouvellent-elles au
cours du temps ?
- mise en évidence :


de l'ancienneté de la biodiversité au cours des temps
fossilifères
- une crise biologique majeure dans l'évolution de la
biosphère
Comment le couplage atmosphère / hydrosphère /
lithosphère / biosphère a-t-il évolué au cours du
temps ? (rappels de 2de)
de la succession et du renouvellement des espèces et des - la Terre à l'origine :
groupes au cours de l'histoire de la Terre
 accrétion
- mise en place du concept d'évolution :



formation des espèces les unes à partir des autres
(filiations)
origine commune de tous les êtres vivants
différenciation des enveloppes solides
- la formation et la croissance de la croûte continentale
- la formation et l'évolution de l'atmosphère et de
l'hydrosphère
Quels arguments permettent d'établir une relation entre
- l'histoire et l'évolution de la vie
l'évolution du monde vivant et les transformations
géologiques de la Terre ?

les crises
- des conditions propices à l'apparition de la vie 1 milliard
d'années après la formation de la planète

les ères
- des évènements affectant la surface de la Terre ont
modifiés les milieux, les conditions de vie et leurs
peuplements

les étapes

l'Homme
(rappels de 6ème : relation milieux/conditions de
vie/peuplement )
NB. : Ces tableaux seront susceptibles d'être précisés en 1ère et Terminale S lorsque les divers
documents d'accompagnement de ces programmes seront connus.
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