en SPC : chaleur seulement si échange
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ENSEIGNEMENT OBLIGATOIRE Thème 1 – La Terre dans l’Univers, la vie, l’évolution du vivant (17) Thème 1-A Génétique et évolution (12) Thème 1-A-1 Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique (4) Thème 1-A-2 Diversification génétique et diversification des êtres vivants (2) Thème 1-A-3 De la diversification des êtres vivants à l’évolution de la biodiversité (2) Thème 1-A-4 Un regard sur l’évolution de l’Homme (2) Thème 1-A-5 Les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l’évolution : l’exemple de la vie fixée chez les plantes (2) Thème 1-B – Le domaine continental et sa dynamique (5) Thème 1-B-1 La caractérisation du domaine continental (2) Thème 1-B-2 La convergence lithosphérique (2) Thème 1-B-3 Le magmatisme en zone de subduction (1) Thème 1-B-4 La disparition des reliefs (1) Thème 2. – Enjeux planétaires contemporains Thème 2-A – Géothermie et propriétés thermiques de la Terre (2) Thème 2-B La plante domestiquée (2) Thème 3. – Corps humain et santé (9) Thème 3-A Le maintien de l’intégrité de l’organisme : quelques aspects de la réaction immunitaire (5) Thème 3-A-1 La réaction inflammatoire, un exemple de réponse innée (2) Thème 3-A-2 L’immunité adaptative, prolongement de l’immunité innée (2) Thème 3-A-3 Le phénotype immunitaire au cours de la vie (1) Thème 3-B Neurone et fibre musculaire : la communication nerveuse (4) Thème 3-B-1 Le réflexe myotatique, un exemple de commande réflexe du muscle (2) Thème 3-B-2 De la volonté au mouvement (1) Thème 3-B-3 Motricité et plasticité cérébrale (1) SPECIALITE Thème 1 – Énergie et cellule vivante (on se limite aux cellules eucaryotes Thème 2 – Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l’avenir Thème 3 – Glycémie et diabète Connaissances (programme) Remarques Nouveau / ancien / remarques Activités possibles et ressources Thème 1 – La Terre dans l’Univers, la vie, l’évolution du vivant (17) Thème 1-A Génétique et évolution (12) Thème 1-A-1 Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique (4) Bilans : divisions cellulaires, ADN, gène, allèles, brassage génétique. Connaissances Remarques Nouveau / ancien / remarques Activités possibles et ressources La méiose est la succession de deux divisions cellulaires précédée comme toute division d’un doublement de la quantité d’ADN (réplication). Dans son schéma général elle produit quatre cellules haploïdes à partir d’une cellule diploïde. Au cours de la méiose, des échanges de fragments de chromatides (crossing-over ou enjambement) se produisent entre chromosomes homologues d’une même paire. La méiose est ici étudiée comme un mécanisme à l’origine de la diversité génétique et donc d’un facteur de l’évolution. QCM sur les acquis - étude du cycle d’un diplonte - préparation de lames pour observation de figures de méioses : utilisation de l’ail des ours voir http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/meioseprep/meiose.htm - TP dissection des testicules du criquet (figures de méiose plus difficiles à observer) - testicules de truites ? -http://www.discip.crdp.accaen.fr/svt/cgaulsvt/travaux/animatio/mitmeio/tpmeiose.htm - http://pedagogie.acamiens.fr/svt/info/logiciels/meiose/meiose.htm (animation interactive) - http://pedagogie.acamiens.fr/svt/info/logiciels/animeiose/meiose.swf (animation crossing-over) puis réalisation de schémas de méioses avec crossing-over. - comptage de drosophiles résultant de croisement-test (Pourquoi ?) avec gènes liés et analyse des résultats ou comptage de grains de mais (ou autre). TP collaboratif Mise en place d’une démarche d’investigation pour comprendre l’origine des résultats - animation pour comprendre les résultats du comptage en aide ou en synthèse http://www.labosvt.com/download-file-48.html - Réalisation de croisements voir pedagogie.acamiens.fr/svt/infoprat/EvCapExp/04EvII2m02.doc et www.sordalab.com/documents/dossier%20conseil.pdf - utilisation du logiciel DROSOFLY (payant) sur http://www.inforef.be/swi/drosolab.htm - comptage de drosophiles résultant de croisement-test avec gènes indépendants et analyse des résultats ou comptage de grains de mais. - utilisation d’une bonne animation pour comprendre les brassages Il n’y a plus d’étude de cycle chez les Haplontes (Sordaria) Les crossing-over sont donc traités avant le brassage interchromosomique, comme source d’apparition de nouveaux gènes. Les notions de mathématiques à utiliser sont « les probabilités conditionnelles » Il faut donc s’entendre avec les collègues matheux pour aborder ensemble ces parties de programme. Remarque : les noms des phases peuvent être utilisées si besoin mais ne sont pas à mémoriser en tant que telles. On ne détaille pas la prophase. Les chromosomes ainsi remaniés subissent un brassage interchromosomique résultant de la migration aléatoire des chromosomes homologues Connaissances (programme) Remarques Nouveau / ancien / remarques lors de la 1ère division de méiose. Une diversité potentiellement infinie de gamètes est ainsi produite. Des anomalies peuvent survenir. Un crossing-over inégal aboutit parfois à une duplication de gène. Un mouvement anormal de chromosomes produit une cellule présentant un nombre inhabituel de chromosomes. Ces mécanismes, souvent source de troubles, sont aussi parfois sources de diversification du vivant (par exemple à l’origine des familles multigéniques). Au cours de la fécondation, un gamète mâle et un gamète femelle s’unissent : leur fusion conduit à un zygote. La diversité génétique potentielle des zygotes est immense. Chaque zygote contient une combinaison unique et nouvelle d'allèles. Seule une fraction de ces zygotes est viable et se développe. Activités possibles et ressources après comptage http://www.labosvt.com/download-file-47.html TP Collaboratif? Logiciels de génétique statistique (genstat ?) Il est peut être judicieux de reprendre l’exemple des gènes des opsines (vus en 1ère) pour la duplication de gène. Montrer alors qu’un crossing- over inégal peut avoir lieu entre chromosomes homologues ou non homologues ! ce qui permet d’expliquer l’origine des translocations de gènes. Pour comprendre l’impact des anomalies de la méiose comme source de troubles, il vaut peut être mieux traiter la fécondation après avoir vu les brassages et avant les anomalies de la méiose. -Revoir rapidement l’exemple de la famille multigénique des opsines : http://www.inrp.fr/Acces/biotic/evolut/mecanismes/opsines/html/poi nts.htm logiciel DE VISU. http://acces.enslyon.fr/acces/ressources/neurosciences/vision/comprendre/ de_visu/soutien_scientifique_devisu/GenetCouleurs.htm Document à utiliser p 411 BIOLOGIE MOLECULAIRE DE LA CELLULE De Boeck - approche par problème à résoudre d’un cas d’aberration du nombre de chromosomes (Turner ou Klinefelter par exemple). Résolution par démarche d’investigation. Ou possibilité de TP collaboratif où chaque groupe étudie un cas différent d’aberrations du nombre de chromosomes. - http://www.snv.jussieu.fr/vie/documents/T21/T21.htm (trisomie + animation) - Animation pour comprendre les aberrations du nombre de chromosomes http://www.labosvt.com/download-file-54.html - Observation de la fécondation chez l’oursin : http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/oursin/ours6.htm http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/oursinMDC/p1gametes2.html (présence de gamètes de janvier à juin) - Observation de la fécondation chez la moule, à tester ! http://www2.aclyon.fr/enseigne/biologie/evaluation/college/moule/moule0.html -réaliser des échiquiers de croisement et analyser les résultats en terme statistique. Evaluer un risque génétique. Connaissances (programme) Remarques Activités possibles et ressources Nouveau / ancien / remarques Thème 1-A-2 Diversification génétique et diversification des êtres vivants (2) Bilan : processus de diversification du vivant D’autres mécanismes de diversification des génomes existent : hybridations suivies de polyploïdisation, transfert par voie virale, etc. S’agissant des gènes impliqués dans le développement, des formes vivantes différentes peuvent résulter de variations dans la chronologie et l’intensité d’expression de gènes communs, plus que d’une différence génétique. Une diversification des êtres vivants est aussi possible sans modification des génomes : associations (dont symbioses) par exemple. Chez les vertébrés, le développement de comportements nouveaux, transmis d’une génération à l’autre par voie non génétique est aussi source de diversité : chants d’oiseaux, utilisation d’outils, etc. Objectif de ce thème : déstabiliser les représentations des élèves sur l'origine de la diversification en les confrontant à d'autres modalités que les mutations, génétiques et non génétiques. Remarque : - peu de manipulations ! - Exemples variés et nombreux (ne pas les mémoriser) - réactualisation nécessaire des connaissances. Des ressources : - Documents pour la modification du génome par les virus Dossier PLS avril juin 2007 ; LA Recherche février 2006 Analyse génétique moderne, Griffiths, De Boeck Lecointre : ?? Clamens : faits et mécanismes de l'évolution. Documents intéressants pour aller plus loin : -l’hérédité au-delà des gènes (l’épigénétique) La Recherche Avril 2012 -les mutations silencieuses responsables de maladie octobre 2009 Ressources intéressantes sur la symbiose chez les fabacées http://www.unige.ch/sciences/biologie/biveg/ microbio/themes/XavierPerret/RecherchesXP.html -des infos sur l’apprentissage du chant par les oiseaux : La Recherche mai 2005 ou novembre 2009, novembre 2003 Que veut dire étudier « les modalités d’une modification du génome » ?? il en existe de nombreuses, comment faire un choix ? Peut-on étudier les mêmes hétérochronies que - étude de texte scientifique par ex sur http://www.inra.fr/les_recherches/exemples_de_recherche/ble_ten dre_ou_ble_dur_une_histoire_de_chromosomes - réaliser un schéma montrant les procédés de polyploïdisation à partir d’un texte comme par ex. http://www.cns.fr/spip/Triticumssp-culture-du-ble.html - réaliser un schéma montrant un transfert horizontal de gène à partir d’un texte scientifique : http://www.bulletinselectroniques.com/actualites/63604.htm ou autre texte TB, http://www.futurasciences.com/fr/news/t/zoologie/d/pour-digerer-le-cafe-un-insectea-vole-le-gene-dune-bacterie_37096/ - Découverte du rôle des gènes homéotiques, voir l’animation DROSOBOX (académie de Versailles) - comparaison des gènes homéotiques avec ANAGENE (ou phylogène) Si possibilité d’étudier les hétérochronies chimpanzé –homme, TP en tache complexe à partir de documents sur diaporama « les mécanismes de l’évolution » sur site SVT ac-grenoble. - Etude d’un texte historique (récent !) sur la construction des doigts La Recherche mars 1997.(A utiliser comme document dans un TP en tache complexe ?). - culture d’une fabacée sur sol stérilisé et sol non stérilisé (prélevé dans un champ de luzerne par ex) - mise en évidence de la présence de bactéries dans des racines fabacées (ex haricot) voir protocole http://georges.dolisi.free.fr/Microbio/TP/Rhizobium.htm - même activité pour mettre en évidence la présence et le rôle des mycorhizes. - Etudes de textes sur divers exemples d’apprentissage par imitation chez les animaux : http://www.vetopsy.fr/thera/app/imit.php Connaissances (programme) Remarques Nouveau / ancien / remarques Activités possibles et ressources dans l’ancien programme ? intéressantes pour les élèves ! Thème 1-A-3 De la diversification des êtres vivants à l’évolution de la biodiversité (2) Bilan : la biodiversité et sa modification Sous l’effet de la pression du milieu, de la concurrence entre êtres vivants et du hasard, la diversité des populations change au cours des générations. L’évolution est la transformation des populations qui résulte de ces différences de survie et du nombre de descendants. Remarques : - peu de manipulations - nombreux exemples Reprendre las acquis de seconde sur la dérive génétique. La diversité du vivant est en partie décrite comme une diversité d’espèces. La définition de l’espèce est délicate et peut reposer sur des critères variés qui permettent d’apprécier le caractère plus ou moins distinct de deux populations (critères phénotypiques, interfécondité, etc.). Le concept d’espèce s’est modifié au cours de l’histoire de la biologie. Une espèce peut être considérée comme une population d’individus suffisamment isolés génétiquement des autres populations. Une population d’individus identifiée comme constituant une espèce n’est définie que durant un laps de temps fini. On dit qu’une espèce disparaît si l’ensemble des individus concernés disparaît ou cesse d’être isolé génétiquement. Une espèce supplémentaire est définie si un nouvel ensemble s’individualise. Evolution de la définition de l’espèce (depuis Mayr en 1989) jusqu’au concept d’espèce = pool de gènes ? ensemble d'individus porteurs d'un pool génétique particulier et isolé génétiquement des autres populations. Il est difficile de faire un choix entre tous les exemples existant. Veiller à ce que l’exemple choisi soit pertinent par rapport aux objectifs de connaissance. Approche possible par l'histoire du concept d’espèce pour réfléchir aux limites de la définition d'une espèce vivante (inapplicable pour les espèces fossiles). Les exemples, nombreux, doivent permettre de comprendre les difficultés de définition de la notion d'espèce, vue depuis le collège. On revient sur les représentations et on enrichit le concept. Ressources : « L'espèce : entre stabilité et évolution » PLS décembre 2006. -Mobilisation des connaissances par ex sur la dérive génétique grâce au logiciel dérive génétique téléchargeable sur le site http://www.acnice.fr/svt/productions/freeware/derive/index.htm -étude par exemple du cas des lions du cratère de Ngorongoro , voir http://acces.ens-lyon.fr/evolution/biodiversite/graines/organiser-etrealiser-son-expedition/fichiers-et-liens-utiles/coursbiodiversite/genet_CoursParis_CCalmet.pdf ou http://simulium.bio.uottawa.ca/bio3515/pdf/presentations/05aGenetique.pdf et aussi http://gepv.univ-lille1.fr/downloads/enseignements/L3S6/L3-S6-Vekemans-BiolPop.pdf -Etude de textes historiques de la définition de l’espèce de Buffon, Cuvier, Lamarck, Darwin, Mayr et Lecointre. (noter les critères utilisés pour définir l’espèce et arriver au concept actuel) par ex en TP Collaboratif ou chaque groupe étudie une définition différente Pourquoi pas un débat argumenté sur le concept d’espèces ? DVD présentés par Sciences et vie : l’évolution d’Ernst Mayr espèces d’espèces le grand voyage de Charles Darwin le rôle du sexe dans l’évolution des espèces Un site intéressant http://pst.chez-alice.fr/2fespec.htm http://www.vetopsy.fr/comp/evol/evol0b_esphomol.php - Etude de cas de spéciation (TP en tache complexe pour montrer les différents facteurs de la spéciation) voir les études de cas "Guide critique de l’évolution" et "Comprendre et enseigner la classification du vivant" (Lecointre) Pour s’amuser : Connaissances (programme) Remarques Nouveau / ancien / remarques -texte de Le Guyader http://www.inra.fr/dpenv/leguyc46.htm Activités possibles et ressources o o o une liste des animaux hybrides naturels ou réalisés par l’homme http://krissnature.over-blog.com/article-13702059.html ( à vérifier!) Un quizz sur le nom des hybrides http://www.quizz.biz/quizz182242.html L’art et la création d’hybrides imaginaires http://www.artsplastiques.acversailles.fr/Descartes/07_08/animal_hybride/animal_hybr.htm Thème 1-A-4 Un regard sur l’évolution de l’Homme (2) D’un point de vue génétique, l'Homme et le Chimpanzé, très proches, se distinguent surtout par la position et la chronologie d’expression de certains gènes. Le phénotype humain, comme celui des grands singes proches, s’acquiert au cours du développement pré et postnatal, sous l’effet de l’interaction entre l’expression de l’information génétique et l’environnement (dont la relation aux autres individus). Les premiers primates fossiles datent de -65 à -50 millions d'années. Ils sont variés et ne sont identiques ni à l'Homme actuel, ni aux autres singes actuels. La diversité des grands primates connue par les fossiles, qui a été grande, est aujourd’hui réduite. Homme et Chimpanzé partagent un ancêtre commun récent. Aucun fossile ne peut être à coup sûr considéré comme un ancêtre de l'Homme ou du chimpanzé. Le genre Homo regroupe l’Homme actuel et quelques fossiles qui se caractérisent notamment par une face réduite, un dimorphisme sexuel peu marqué sur le squelette, un style de bipédie avec trou occipital avancé et aptitude à la course à pied, une mandibule parabolique, etc. Production d'outils complexes et variété des pratiques culturelles sont associées au genre Homo, mais de façon non exclusive. La construction précise de l’arbre phylogénétique du genre Homo est controversée dans le détail. L’accent est mis sur l’Homme au sein des Primates. Cadre beaucoup plus « génétique ». Gènes de développement, chronologie de leurs expressions. Synthèse des représentations initiales (souvent fausses) Réinvestissement des acquis des classes précédentes : 6°/5°/3°/2°/1S Réinvestissement des acquis des parties 1A1/1A2/1A3. Activités avec exploitation de documents (papier, sites internet, …), comparaison des développements pré et post-natal de l’Homme et du Chimpanzé. Comparaison de caryotypes. Phénotype dépendant de l’expression de apprentissage gènes, et sous l’influence de l’environnement http://www.larecherche.fr/content/recherche/article?id=8240 (apprentissages, comportements, aspects http://primatologie.revues.org/279 « culturels » : transmission) Bien définir le phénotype. http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/v/video-la-culture-de-tablechez-les-chimpanzes-23825.php - TP logiciel Phylogène (collection Archontes) + logiciel Anagène établir des arbres de parenté à partir de Origine des primates et non plus de la lignée caractères phénotypiques et de caractères moléculaires humaine. homologues. - Recherche internet pour illustrer la diversité des Primates fossiles. Etablissement d’une parenté proche entre Homme TP avec Phylogène (collection Homininés) et Chimpanzé. TP collaboratif : Comparaison d’éléments du squelette (crâne, membres, bassins, squelette entier) « à coup sûr » peut être un peu déstabilisant Etablir les caractéristiques du genre Homo, par comparaison confronté à l’idée de « Dernier ancêtre commun avec Chimpanzé et Australopithèques. hypothétique ». Chimpanzé et outils. http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/vie-1/d/une-utilisationRemarque : l’objectif n’est plus la lignée humaine, encore-plus-sophistiquee-des-outils-par-les-chimpanzes_8314/ l’étude est limitée au genre Homo, les http://www.hominides.com/html/actualites/chimpanze-outil-coteAustralopithèques sont absents des termes du ivoire-4300.php programme. Articles : - Article : « l’animal/l’homme » Revue Espèces n° 2 – décembre « Critères d’appartenance » au genre Homo et non plus à la lignée humaine. 2011 Connaissances (programme) Remarques Nouveau / ancien / remarques Australopithèques toutefois nécessaires pour comparaison. Aspect non finalisé des connaissances, remise en questions, nouvelles découvertes (Homme de Flores, Homme de Néanderthal..) Arbre différents selon les caractères pris en compte. Activités possibles et ressources - « La nouvelle histoire de l’Homme : de Toumaï à Homo sapiens » Les dossiers de la Recherche. Aout 2008 numéro 32 - « Néanderthal : notre nouvel ancêtre » Les dossiers de la Recherche octobre 2011. Numéro 45 Logiciels : - logiciel Phylogène (INPR/IFE) et ses bases de données (phénotypiques et moléculaires) sur les Primates et sur le genre Homo http://www.inrp.fr/Acces/biotic/evolut/phylogene/accueil.htm - logiciel « Lignée humaine » - Pierre Perez – Cet outil permet d'appréhender plusieurs aspects des caractères évolutifs liés à la «lignée humaine» et à la place de l'Homme dans le règne animal. http://pedagogie.actoulouse.fr/svt/serveur/lycee/perez/evolution/ligsomm.htm Sites internet : - animation pour visualiser la caractère buissonnant de l’arbre pour le genre Homo : http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=geo0016-3 Pour s’y retrouver et/ou se rafraichir la mémoire : http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/evolution/ligneehumaine/hom o.htm http://www.cndp.fr/evolution-des-especes/levolution-delhomme/page-single-multipdf/article/les-fossiles-de-la-ligneehumaine.html http://planet-terre.enslyon.fr/planetterre/XML/db/planetterre/metadata/LOManthropoides-JJ-Jaeger.xml http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/Origine/carte/origine.htm http://www.cnrs.fr/inee/communication/breves/docs/Breve_Siamo_ DR8.pdf Thème 1-A-5 Les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l’évolution : l’exemple de la vie fixée chez les plantes (2) Bilans : schéma général de la plante, organisation et fonction de la fleur Les caractéristiques de la plante sont en rapport avec la vie fixée à l’interface sol/air dans un milieu variable au cours du temps. Elle développe des surfaces d’échanges de grande dimension avec l’atmosphère (échanges de gaz, capture de la lumière) et avec le sol (échange d’eau et d’ions). Des systèmes conducteurs permettent les L’organisation fonctionnelle générale des Angiospermes ne doit pas être abordée d’un point de vue purement botanique mais doit être reliée à l’évolution : processus trophiques, systèmes de protection et de communication liés au mode de vie fixé. Etude morphologique simple d’une plante commune (Moutarde ? Onagre ? intérêt = fleurs et fruits sur le même pied) Schématisation de son organisation (idée : schéma à faire évoluer pour aboutir à un schéma fonctionnel synthétique) Mesure des surfaces d’échanges (feuilles et/ou racines) d’une Connaissances (programme) circulations de matières dans la plante, notamment entre systèmes aérien et souterrain. Elle possède des structures et des mécanismes de défense (contre les agressions du milieu, les prédateurs, les variations saisonnières). Remarques Nouveau / ancien / remarques Activités possibles et ressources Acquis de sixième : végétal = organisme fixé à l’interface sol-air / réalisation d’échanges gazeux avec l’atmosphère (02-CO2) / absorption d’eau et d’éléments minéraux par les racines dans le sol / occupation du milieu au cours des saisons (végétaux annuels = graines, végétaux vivaces = bulbes, bourgeons) Acquis de seconde : réalisation de la photosynthèse par les végétaux chlorophylliens nécessité de capter l’énergie lumineuse et le CO2 atmosphérique au niveau foliaire nécessité d’absorber l’eau et les éléments minéraux du sol au niveau racinaire Problématique : mode de vie fixé des Angiospermes impliquant l’optimisation des échanges de matière et/ou d’énergie avec l’atmosphère et le sol la circulation de matière entre système aérien et souterrain l’existence de mécanismes de protection et de résistance Partie offrant de nombreuses manipulations sur matériel frais : bien anticiper sa place dans la progression annuelle (début ou fin d’année) / Faire des choix ciblés au regard de la programmation annuelle (2 semaines) Existence de nombreuses ressources concernant les structures et mécanismes de protection et de résistance : aucune exhaustivité demandée, faire des choix ciblés plantule (pois ? haricot ?) ou d’un plant (fraisier ? moutarde ? onagre ?) à l’aide de MESURIM Valeurs à rapporter à la masse ou au volume Valeurs à réévaluer à partir de l’extrait de l’ouvrage de Francis Hallé « L’éloge de la plante » (coefficients à appliquer aux valeurs estimées en raison de l’existence des chambres sousstomatiques au niveau foliaire et des poils absorbants ou des mycorhizes au niveau racinaire) cf ressources Observation de stomates (feuille de laurier ? lierre ?), des chloroplastes et des lacunes (CT de feuille de renoncule ?) au microscope Réalisation et/ou observation d’une CT de racine (poils absorbants) ou d’un apex racinaire exposé à un colorant au microscope cf Bordas p 135 Comparaison des échanges (schémas fonctionnels) et des surfaces d’échanges (tableau) d’une plante et d’un mammifère (homme ?) pour mettre en évidence les particularités de l’organisation fonctionnelle des Angiospermes liées à la vie fixée cf ressources Observation au microscope de CT de tige, de racine et de feuille d’une même espèce (préparations du commerce de renoncule ?) colorées au carmin-vert d’iode (repérage xylèmephloème) / Photographies de CL de tige colorées au carmin-vert d’iode et observées au microscope (vaisseaux du xylème et du phloème) TP tournant ? Réalisation et observation de préparations microscopiques de CT de tige placée depuis plusieurs jours dans une eau colorée (impatiens, céleri : association sève brute-xylème), de CL de racine (semences germées : repérage xylème-phloème) et de CL de feuille (poireau : repérage xylème-phloème / différents vaisseaux du xylème) colorées au carmin-vert d’iode cf ressources TP collaboratif ? Observation de structures et mécanismes de défense : cf ressources des plantes de la garrigue (résistance à l’aridité, au feu et au pâturage) de la cardère sauvage (résistance au froid, à la concurrence, à la prédation) cf La Hulotte n° 61 de l’accacia caffra (résistance à la prédation) des plantes des vieux murs et des falaises (résistance à la Connaissances (programme) Remarques Nouveau / ancien / remarques Activités possibles et ressources sécheresse) de l’Arabidopsis (résistance au froid) du fraisier (résistance à la prédation) de l’oyat (résistance à la sécheresse) : CT de feuille et vidéo de fermeture http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/mouvements/nastieshydro.htm du laurier rose (résistance à la sécheresse) : CT de feuille avec cryptes pilifères de l’aloes (résistance à la sécheresse) : CT de feuille avec parenchyme aquifère choix de # ateliers mosaïques ? L’organisation florale, contrôlée par des gènes de développement, et le fonctionnement de la fleur permettent le rapprochement des gamètes entre plantes fixées. La pollinisation de nombreuses plantes repose sur une collaboration animal pollinisateur / plante produit d’une coévolution. À l’issue de la fécondation, la fleur se transforme en fruits contenant des graines. La dispersion des graines est nécessaire à la survie et à la dispersion de la descendance. Elle repose souvent sur une collaboration animal disséminateur / plante produit d’une coévolution. L’organisation fonctionnelle de la fleur des Angiospermes ne doit pas se limiter à la botanique mais être reliée à l’évolution : mise en place de modalités particulières de reproduction liées à la vie fixée + collaboration animal-plante produit d’une coévolution Acquis de sixième : organisation générale de la fleur (sépales, pétales, étamines, pollen, pistil, ovaire, ovules) / transformation de la fleur en fruit contenant des graines (dépôt de pollen sur le pistil d’une même espèce, ovules devenant graines, ovaire devenant fruit) / modes de dispersion des graines (vent, eau, animaux) / germination de la graine (plantule, cotylédons, conditions de germination) Acquis de troisième : ADN / gènes / allèles Acquis de seconde : ADN / gène = séquence de nucléotides / variabilité de l’ADN Acquis de première S : variabilité génétique et mutations de l’ADN / mutations = sources aléatoires de la diversité des allèles (biodiversité) / expression du patrimoine génétique (synthèse Expériences « hormones végétales et croissance » (auxine, cytokinines) : http://www2.ulg.ac.be/cedevit/french/hormones.htm Dissection d’une fleur actinomorphe (Arabidopsis (compliquée car petite) ? moutarde ? tulipe ? onagre ? millepertuis ? potentille ?) avec réalisation d’un diagramme floral TP mosaïque? Réalisation et observation au microscope de CL/CT d’anthère et de pistil Schématisation des diagrammes floraux des 3 classes de mutants d’Arabidopsis thaliana à partir de l’animation http://www.enslyon.fr/RELIE/Fleurs/formation/module4/demo-m4-1.htm schématisation de l’expression des gènes affectés pour les 3 classes de mutants explication de la diversité des fleurs d’Angiospermes (modèles ABC et ABCDE) cf ressources Possibilité de travailler sur les fleurs mutantes des bouquets de fleuristes (ex :tulipes) Schématisation des diagrammes floraux des 3 classes de mutants d’Arabidopsis thaliana à partir de photographies / Comparaison des séquences nucléotidiques des gènes A, B et C chez un individu à fleurs normales et chez les 3 classes de mutants (ANAGENE) identification des gènes impliqués dans le développement du méristème floral explication de la diversité des fleurs d’Arabidopsis (modèle ABC) cf ressources Connaissances (programme) Remarques Nouveau / ancien / remarques protéique : transcription-traduction) Problématique : mode de vie fixé des Angiospermes impliquant une organisation fonctionnelle de la fleur permettant le rapprochement des gamètes une collaboration animal-plante pour assurer la pollinisation et la dissémination (produit d’une coévolution) Existence de nombreuses ressources concernant la collaboration animal-plante produit d’une coévolution : aucune exhaustivité demandée, faire des choix ciblés Activités possibles et ressources animation http://www.enslyon.fr/RELIE/Fleurs/formation/module4/demo-m4-1.htm Possibilité de travailler sur les fleurs mutantes des bouquets de fleuristes (ex :tulipes) Sites Internet : Méthode pour faire un diagramme floral : http://sajf.ujfgrenoble.fr/spip.php?article39&var_recherche=diagramme%20fl oral Démarche de dissection de la fleur + diaporama sur l’anatomie des fleurs et diagrammes floraux http://biblio.alloprof.qc.ca/PagesAnonymes/DisplayFiches.aspx? ID=6010#a1 Protocole germination grains de pollen : http://svt.acrouen.fr/biologie/germination_%20pollen.pdf Exercice sur la fleur mutante « agamous » d’Arabisopsis (comparaison avec la fleur normale + diagramme floral) : http://vial.frjl.free.fr/SVTfran/tp%2010%20vegetaux.htm Exercice (+ complexe) sur le contrôle génétique du plan d’organisation de la fleur (mutations homéotiques chez Arabidopsis) : http://acces.enslyon.fr/acces/ressources/dyna/developpement/enseigner/morpho genese-vegetale/morphogenese-florale/le-modele-abc Banque d’images : Images de dissection de fleurs : http://www.acrennes.fr/pedagogie/svt/applic/fleur/fleur.htm De la fleur de cerisier à la cerise : http://www.bips-edu.fr/main.php?g2_itemId=17350 http://www.bips-edu.fr/main.php?g2_itemId=17357 Logiciels : Pour réviser les notions de sixième : http://www.svt.acversailles.fr/spip.php?article303 (logiciel « FleurOfruit ») Vidéos sur la pollinisation : le figuier : http://www.cerimes.fr/le-catalogue/figuierstropicaux-et-pollinisateurs-relations-symbiotiques.html la fleur du baobab et la chauve-souris : http://www.cerimes.fr/le-catalogue/pollinisation-du-baobab.html l’orchidée comète et le papillon sphinx : http://www.youtube.com/watch?v=OMVN1EWxfAU Connaissances (programme) Remarques Nouveau / ancien / remarques Activités possibles et ressources (« Darwins Comet Orchid » en anglais) la fleur de vanille (pollinisation artificielle) : http://www.dailymotion.com/video/x7isw8_pollinisation_news l’Ophrys abeille (« Wild Orchids of Israel » en anglais) : http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=y FftHXbjEQA la vision des abeilles (« Bee vision and Heater Bees » en anglais) : http://www.youtube.com/watch?v=zZEoAMfRICM&feature=pl ayer_embedded Etude documentaire sur les différents modes de pollinisation associés à une collaboration animale : entomophilie / ornithophilie / cheiroptérophilie Nombreux exemples : cf ressources (figuier et blastophage) + vidéos + http://myrmecochorie.free.fr/Exemples/Exemples.html choix de # ateliers mosaïques ? Chromatographie pour identifier les sucres présents dans le nectar de Lys cf Nathan p 116 Observation de divers fruits à relier à leur mode de dissémination : pissenlit, érable, bardane, aigremoine, gui, sorbier des oiseleurs (anémochorie, zoochorie) Etude documentaire sur les différents modes de dissémination des graines associés à une collaboration animale : épizoochorie / endozoochorie Nombreux exemples : cf ressources choix de # ateliers mosaïques ? Dossier Hors série Pour La Science « De la graine à la plante » janvier 2000 Thème 1-B – Le domaine continental et sa dynamique (5) Bilans : granite, gabbro, basalte, péridotite ; le modèle de la tectonique des plaques ; volcanisme, recyclage des matériaux de la croûte ; notions d’érosion, transport, sédimentation. Thème 1-B-1 La caractérisation du domaine continental : lithosphère continentale, reliefs et épaisseur crustale (2) La lithosphère est en équilibre (isostasie) sur l’asthénosphère. Les différences d’altitude moyenne entre les continents et les océans s’expliquent par des différences crustales. La croûte continentale, principalement formée de roches voisines du granite, est d’une épaisseur plus grande et d’une densité plus faible que la croûte océanique. Caractéristiques du domaine continental par comparaison avec le domaine océanique : roches, épaisseur, densité, âge Les connaissances pétrographiques sur les roches de la croûte continentale se limitent au rappel de ce qui a été vu en 1ère S pour le granite - QCM sur les acquis de 1S sur le domaine océanique Roches-Epaisseur-Densité-Âge - Tâche complexe sous forme d’un TP mosaïque permettant de créer une « fiche d’identité » du domaine continental pour créer une activité sur les profondeurs du Moho : http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/spip.php?article176 pour créer une activité sur la datation des roches de la lithosphère Connaissances (programme) L’âge de la croûte océanique n’excède pas 200 Ma, alors que la croûte continentale date par endroit de plus de 4 Ga. Cet âge est déterminé par radiochronologie. Remarques Nouveau / ancien / remarques calcul de la profondeur du MOHO à partir de Activités possibles et ressources continentale : ECE 11_G_O_01 + logiciel Radiochronologie http://pedagogie.ac-amiens.fr/svt/info/logiciels/radiochr/ http://pedagogie.actoulouse.fr/svt/serveur/bankact/dossiers/FT/radiochronologie/ Isostasie - Recherche d’explication quant aux mouvements verticaux de la lithosphère (Scandinavie, Piémont italien) - modélisation analogique (cf livres scolaires) - modélisation numérique avec le logiciel SimulAiry http://www.ac-nantes.fr/peda/disc/svt/isostasie/index.htm - Logiciel isostasy Au relief positif qu’est la chaîne de montagne, indices tectoniques expliquant l’épaississement Origine de l’épaississement crustal répond, en profondeur, une importante racine crustal pour les indices tectoniques crustale. indices pétrographiques (surtout structuraux) Possibilité d’organiser un stage de terrain L’épaisseur de la croûte résulte d’un épaississement plis chevauchants (Sassenage, plis de St Julien en maurienne, …), expliquant l’épaississement crustal (roche lié à un raccourcissement et un empilement. On en failles inverses (Meije, Vercors, …), chevauchement (Lautaret) métamorphique type gneiss et migmatites) trouve des indices tectoniques (plis, failles, nappes) et limites difficiles à déterminer : minéraux du des indices pétrographiques (métamorphisme, traces pour les indices pétrographiques métamorphisme type sillimanite, disthène ne de fusion partielle). traces de métamorphisme et de fusion partielle (migmatite) sont pas à connaitre. Diagramme P-T Les résultats conjugués des études tectoniques et Travailler surtout les structures "en petit" qui confirment les uniquement en activité et/ou en exercices. minéralogiques permettent de reconstituer un structures "en grand" (micro-plis et micro-failles) scénario de l’histoire de la chaîne. Echantillons et lames minces (migmatites, gneiss, …) reconstitution des différentes étapes de l’histoire d’une chaine de montagne à partir de données de terrain pourquoi ne pas partir directement du modèle complet et rechercher les indices qui valident (ou pas) le modèle ? Thème 1-B-2 La convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes (2) Les chaînes de montagnes présentent souvent les Recherche de traces océaniques passées Que sais je ? sur la lithosphère océanique, les zones de traces d’un domaine océanique disparu (ophiolites) notions de rifting et de marges passives non convergence, la subduction (acquis de 1S) et d’anciennes marges continentales passives. La abordées en 1S et vues comme marqueur d’un « suture » de matériaux océaniques résulte de domaine océanique Les traces d’une ancienne histoire océanique l’affrontement de deux lithosphères continentales blocs basculés (vus sur le terrain) et les ophiolites (Chenaillet, …) (collision). Tandis que l’essentiel de la lithosphère Les indices de la collision (qui doivent pouvoir continentale continue de subduire, la partie être reconnus sur divers types de documents) Les traces d’une subduction supérieure de la croûte s’épaissit par empilement de échantillons et lames minces nappes dans la zone de contact entre les deux Les indices de subduction (les différents faciès de plaques. roches océaniques subduites + coésite) qui Les traces d’une collision doivent pouvoir être reconnus sur divers types de Bilan du stage de terrain et profil ECORS documents. données sismiques radiochronologie Seule la méthode de la droite isochrone avec la méthode Rb Sr est utilisée pour la détermination de l’âge des roches par radiochronologie Isostasie Cette notion peut être abordée lors de l’étude de l’érosion d’une chaine de montagne §1B4 Connaissances (programme) Les matériaux océaniques et continentaux montrent les traces d’une transformation minéralogique à grande profondeur au cours de la subduction. La différence de densité entre l’asthénosphère et la lithosphère océanique âgée est la principale cause de la subduction. En s’éloignant de la dorsale, la lithosphère océanique se refroidit et s’épaissit. L’augmentation de sa densité au-delà d’un seuil d’équilibre explique son plongement dans l’asthénosphère. En surface, son âge n’excède pas 200 MA. Remarques Nouveau / ancien / remarques Notion de subduction de la lithosphère continentale (profil ECORS) Déjà vu. Le moteur de la subduction : comparaison de la densité de la Lithosphère océanique (en fonction de son âge) avec celle de l’asthénosphère Activités possibles et ressources Coésite Métagabbro à glaucophane ; éclogite : lame mince et échantillon Le moteur de la subduction Mesure de densité de différents échantillons Calcul à l’aide d’un tableur des variations de la densité de la lithosphère en fonction de son âge Thème 1-B-3 Le magmatisme en zone de subduction : une production de nouveaux matériaux continentaux (1) Dans les zones de subduction, des volcans émettent des laves souvent visqueuses associées à des gaz et leurs éruptions sont fréquemment explosives. La déshydratation des matériaux de la croûte océanique subduite libère de l’eau qu’elle a emmagasinée au cours de son histoire, ce qui provoque la fusion partielle des péridotites du manteau sus-jacent. Si une fraction des magmas arrive en surface (volcanisme), la plus grande partie cristallise en profondeur et donne des roches à structure grenue de type granitoïde. Un magma, d’origine mantellique, aboutit ainsi à la création de nouveau matériau continental. Pas de changement par rapport à l’ancien programme On insiste davantage sur le fait que c’est ainsi que se forme un nouveau domaine continental. Les chaînes de montagnes anciennes ont des reliefs moins élevés que les plus récentes. On y observe à l’affleurement une plus forte proportion de matériaux transformés et/ou formés en profondeur. Les parties superficielles des reliefs tendent à disparaître. Altération et érosion contribuent à l’effacement des reliefs. Les produits de démantèlement sont transportés sous forme solide ou soluble, le plus souvent par l’eau, jusqu’en des lieux plus ou moins éloignés où ils se déposent (sédimentation). Des phénomènes tectoniques participent aussi à la disparition des reliefs. L’ensemble de ces phénomènes débute dès la Tout est nouveau ! comparaison des anciennes chaines de montagnes avec les plus récentes recherche des facteurs intervenant dans la disparition des reliefs après leur formation : - altération / érosion / impact des phénomènes tectoniques coordination indispensable avec la géographie : pour éviter la redondance climat/érosion +transport des sédiments +dépôt= sédimentation construction d’un cycle des matériaux - Observation d’échantillon et de lame mince de granitoïde et andésite logiciel « subduction » avec mise en évidence du rôle fondant de l’eau Les réactions de déshydratation des minéraux hydroxylés ne sont pas à connaitre On se limite au rôle fondant de l’eau sans entrer dans le détails des mécanismes de la fusion partielle Thème 1-B-4 La disparition des reliefs (1) Comparaison de surface des roches de différents types à partir de carte géologique avec mesurim Modélisation de l’isostasie pour montrer les conséquences de l’érosion Facteurs à l’origine de l’effacement des reliefs Construction d’un schéma bilan du cycle des matériaux de la croute continentale à partir de différentes ressources - photo d’éboulement - composition des eaux de pluie et des eaux de rivières (cf pdf de D Dumas sur l’Isère) - notions d’érosion et d’altération Connaissances (programme) Remarques Nouveau / ancien / remarques Activités possibles et ressources naissance du relief et constitue un vaste recyclage de la croûte continentale. continentaux (notion de recyclage) les élèves ont déjà la notion de recyclage de la lithosphère océanique – 1S) Pour les phénomènes tectoniques, utiliser l’actualité (cf séisme Italie mai 2012) Remarque générale sur le thème de géologie : -les notions de FUSION PARTIELLE et de METAMORPHISME sont abordées 2 fois mais dans 2 contextes totalement différents : soit au niveau de la croûte continentale en lien avec son épaississement (3B1) soit au niveau de la subduction (3B2 et 3B3) = source de confusion Thème 2. – Enjeux planétaires contemporains Thème 2-A – Géothermie et propriétés thermiques de la Terre (2) Bilan : flux thermique, convection, conduction, énergie géothermique La température croît avec la profondeur (gradient géothermique) ; un flux thermique atteint la surface en provenance des profondeurs de la Terre (flux géothermique). Gradients et flux varient selon le contexte géodynamique. Le flux thermique a pour origine principale la désintégration des substances radioactives contenues dans les roches. Deux mécanismes de transfert thermique existent dans la Terre : la convection et la conduction. Le transfert par convection est beaucoup plus efficace. Flux thermique, convection, conduction, origine de la chaleur, machine thermique, (ancien programme 1ere S) La géothermie peut être la situation d’appel pour étudier le fonctionnement thermique de la Terre Attention à la notion de chaleur ( en SPC : chaleur seulement si échange) Structure du globe seulement partiellement connue ( lithosphère et asthénosphère) Tâche complexe ou TP mosaïque : Comment l’énergie de la terre rend-elle possible le fonctionnement d’une centrale géothermique Définitions de base et des illustrations (diagrammes, carte de France, tableaux de mesures …) : Site INRP http://acces.inrp.fr/eedd/climat/dossiers/energie_demain/geothermie/ geothermie_SVT Données sur les flux de chaleur et températures en France. Nombreuses cartes de la France sur les flux de chaleur à différentes profondeurs : Site BRGM http://sigminesfrance.brgm.fr/geophy_flux.asp Utiliser des données pour tracer le gradient géothermique moyen avec un tableur. http://acces.inrp.fr/eedd/climat/dossiers/energie_demain/geothermie/ gradient_geothermique_correction.xls/view - comparaison conduction/convection : modélisation analogique, avec ExAO, tableur et des matériaux de viscosités différentes (sirop, huile…) À l’échelle globale, le flux fort dans les dorsales est associé à la production de lithosphère nouvelle ; au contraire les zones de subduction présentent un flux faible associé au plongement de la lithosphère âgée devenue dense. La Terre est une machine thermique. L’énergie géothermique utilisable par l’Homme est variable d’un endroit à l’autre. lien avec le contexte géodynamique : dorsale (1S) et zone de subduction (TS). Mesures de température, tracé de graphique avec ou sans tableur http://svt.ac-montpellier.fr/spip/spip.php?article172 - lien avec le contexte géodynamique : tomographie Cadre géologique des ressources géothermiques en France, Site complet et riche en exemples bien illustrés. http://www.geothermie-perspectives.fr/18-regions/index.html ; http://www.geothermie-perspectives.fr/07-geothermie- Connaissances (programme) Le prélèvement éventuel d’énergie par l’Homme ne représente qu’une infime partie de ce qui est dissipé. Remarques Nouveau / ancien / remarques Energie géothermique et utilisation Activités possibles et ressources france/index.html Kmz.geothermie (par ac montpellier) ou fossé rhenan kmz http://svt.ac-montpellier.fr/spip/IMG/kmz/Geothermie.kmz Fonctionnement et utilisation des ressources géothermiques : http://www.geothermie-perspectives.fr/07-geothermie-france/03haute-energie.html http://www.geothermie-soultz.fr/ Volcanisme et sources chaudes dans le fossé rhénan (sujet des Olympiades de Géosciences 2008 http://svt.ac-dijon.fr/dyn/IMG/Sujet-NE-Olympiades_2008.pdf Visite de la centrale géothermique de Bouillante (Guadeloupe) http://pedagogie.acguadeloupe.fr/sciences_et_techniques_industrielles_lgt/visite_ce ntrale_geothermique_bouillante - lien eedd : place de la géothermie dans les ressources durables, perspectives Thème 2-B La plante domestiquée (2 ?) Bilan : sélection génétique des plantes ; génie génétique. Une même espèce cultivée comporte souvent plusieurs variétés sélectionnées selon des critères différents ; c’est une forme de biodiversité. Remarque : manipulations possibles La sélection exercée par l’Homme sur les plantes cultivées a souvent retenu (volontairement ou empiriquement) des caractéristiques génétiques différentes de celles qui sont favorables pour les plantes sauvages. Angiospermes uniquement Prérequis : il faut avoir fait Thème 1-A-1-A-2-A-3 Et surtout : 1-A-5 situations un peu originales : étude de plantes consommées par les élèves : les choux, que l’on trouve facilement sur les marchés. Pas de manipulation mais utilisation d’Anagène par exemple Situation déclenchante : photos de végétaux différents montrant la variété des parties consommées par l’Homme. Activité : comparaison d’une espèce cultivée et sauvage (orge, blé…) Prévoir de les cueillir avant l’été. Fournir schéma « plante type » Documentation sur site de Jussieu « du blé au pain » http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/blepain/1ble/11plant/plante.htm Observation (dissection ?) de choux variés issus du commerce et travail avec le site (TP collaboratif) : http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Marche/choux.htm Sélection empirique : La Variation des animaux et des plantes à l'état domestique, Charles Darwin (pages 355 et suivantes pour expliquer la sélection empirique du chou et la découverte spontanée de certaines variétés (gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k406270g) Travail préparatoire comparaison « Maïs-Téosinte » (ressource nationale n°18) Connaissances (programme) Les techniques de croisement permettent, d’obtenir de nouvelles plantes qui n’existaient pas dans la nature (nouvelles variétés, hybrides, etc.). Les techniques du génie génétique permettent d’agir directement sur le génome des plantes cultivées. Remarques Nouveau / ancien / remarques Limites : débat qui risque d’être chronophage. Activités possibles et ressources Puis activité à partir de la ressource nationale n°22 : identification des 5 gènes responsables des différences phénotypiques et étude plus précise du rôle du gène tb1. Ressource 20 en DM par exemple. (Culture in vitro ?) Thème 3. – Corps humain et santé (9) Thème 3-A Le maintien de l’intégrité de l’organisme : quelques aspects de la réaction immunitaire (5) Bilan : la défense de l’organisme contre les agressions ; immunité ; mémoire immunitaire. Thème 3-A-1 La réaction inflammatoire, un exemple de réponse innée (1) L’immunité innée ne nécessite pas d’apprentissage préalable, est génétiquement héritée et est présente dès la naissance. Elle repose sur des mécanismes de reconnaissance et d’action très conservés au cours de l'évolution. Très rapidement mise en œuvre, l’immunité innée est la première à intervenir lors de situations variées (atteintes des tissus, infection, cancer). C’est une première ligne de défense qui agit d’abord seule puis se prolonge pendant toute la réaction immunitaire. La réaction inflammatoire aigüe en est un mécanisme essentiel. Elle fait suite à l’infection ou à la lésion d’un tissu et met en jeu des molécules à l’origine de symptômes stéréotypés (rougeur, chaleur, gonflement, douleur). Elle prépare le déclenchement de l’immunité adaptative. nouvel angle d’attaque de la partie immunologie : la réaction inflammatoire et plus le VIH et le SIDA(le VIH ne sera plus qu’un ex possible dans la partie « immunité adaptative ») l’immunité innée n’est plus étudiée dans le SEUL cadre de la coopération avec l’immunité « acquise » mais dans le cadre de la réaction inflammatoire. -Description clinique de Cornelius Celsus (rubor et tumor cum calore et dolore) -Etude des différentes étapes de la réaction inflammatoire suite à une agression comme une piqure d’épine -comparaison histologique avant et pendant une réaction inflammatoire -observation microscopique des différents types cellulaires de l’inflammation (macrophages, mastocytes, granulocytes et cellules dendritiques) conservation de l’immunité innée au cours de l’évolution mécanismes de la phagocytose l’immunité innée comme préparation à la réponse immunitaire adaptative. mode d’action des médicaments antiinflammatoire (éviter le paracétamol car prescrit comme un antalgique) -comparaison des séquences génétiques des récepteurs de l’immunité innée chez différents animaux afin de montrer leur conservation au cours de l’évolution lim : -Régulation de la réaction inflamatoire -Réaction inflammatoire aigue systémique -rôle du complément pour se remettre à jour : http://www.courspharmacie.com/immunologie/limmuniteinnee.html http://www.medecine.ups- -animation phagocytose : http://musibiol.net/biologie/animat/phago/phago.swf Connaissances (programme) Remarques Nouveau / ancien / remarques Activités possibles et ressources tlse.fr/DCEM2/module8/item112/texteI1.htm Thème 3-A-2 L’immunité adaptative, prolongement de l’immunité innée (2) Alors que l’immunité innée est largement répandue chez les êtres vivants, l’immunité adaptative est propre aux Vertébrés. Elle s’ajoute à l’immunité innée et assure une action plus spécifique contre des molécules, ou partie de molécules. Les cellules de l’immunité adaptative ne deviennent effectrices qu’après une première rencontre avec un antigène grâce aux phénomènes de sélection, d’amplification et de différenciation clonales. Les défenses adaptatives associées avec les défenses innées permettent normalement d’éliminer la cause du déclenchement de la réaction immunitaire. Le système immunitaire, normalement, ne se déclenche pas contre des molécules de l’organisme ou de ses symbiotes. Cela est vrai notamment pour la réponse adaptative. Pourtant les cellules de l’immunité adaptative, d’une grande diversité, sont produites aléatoirement par des mécanismes génétiques complexes qui permettent potentiellement de répondre à une multitude de molécules. La maturation du système immunitaire résulte d’un équilibre dynamique entre la production de cellules et la répression ou l’élimination des cellules autoréactives. on ne parle plus d’immunité acquise mais d’immunité adaptative. l’immunité acquise est propre aux vertébrés (450 millions d’années) rôle des différentes cellules : lymphocytes (LB et les récepteurs BCR, LT et les récepteursTCR ) -préférer les noms : LT CD4+ et LT CD8+ la reconnaissance de l’antigène par LB sous sa forme native et par les LT associé aux molécules du CMH rôle des anticorps rôle central des LT CD4+ (interleukines dont l’IL2) en cas de rencontre avec un antigène spécifique, les étapes de l’activation des cellules immunitaires : sélection, amplification, différenciations clonales. les LT CD4+ se transformeront en LT Auxiliares (LTh) et les LT CD8+ en LT cytotoxiques (LTc) coopération entre immunité adaptative et immunité innée (cellules présentatrices d’antigène en association avec le CMH) production d’une grande diversité de cellules immunitaires avec élimination des cellules dangereuses pour l’organisme ou pour ses symbiotes. organes lymphoïdse primaires et secondaires -électrophorèse comparative d’un sérum d’un animal immunisé ou non -test Elisa -modélisation moléculaire d’anticorps (Rastop) -test d’immunodiffusion (Ouchterlony) +électronographie de complexes immuns +mise en évidence d’agglutination d’hématies de moutons par des anticoprs -ressources pour Anagène et rastop (anticorps, récepteur T) : http://acces.ens-lyon.fr/acces/ressources/sante/reponseimmunitaire/ressources/rastop-et-anagene/ idée de maturation = idée d’évolution du répertoire immunitaire au cours de la vie limite : distinction entre CMH I et II. Pour se remettre à jour : http://acces.enslyon.fr/acces/ressources/sante/reponseimmunitaire/ Thème 3-A-3 Le phénotype immunitaire au cours de la vie (1) Une fois formés, certains effecteurs de l’immunité Connaissances (programme) adaptative sont conservés grâce à des cellules mémoires à longue durée de vie. Cette mémoire immunitaire permet une réponse secondaire à l’antigène plus rapide et quantitativement plus importante qui assure une protection de l’organisme vis à vis de cet antigène. La vaccination déclenche une telle mémorisation. L’injection de produits immunogènes mais non pathogènes (particules virales, virus atténués, etc.), provoque la formation d’un pool de cellules mémoires dirigées contre l’agent d’une maladie. L’adjuvant du vaccin déclenche la réaction innée indispensable à l’installation de la réaction adaptative. Le phénotype immunitaire d’un individu se forme au gré des expositions aux antigènes et permet son adaptation à l’environnement. La vaccination permet d’agir sur ce phénomène. La production aléatoire de lymphocytes naïfs est continue tout au long de la vie mais au fil du temps, le pool des lymphocytes mémoires augmente. Remarques Nouveau / ancien / remarques notion de mémoire immunitaire Rôle des cellules mémoires (y compris les LT CD8+) possibilité d’introduire ces notions avec de l’histoire des sciences (découverte des vaccins) rôle de la vaccination insister sur le rôle citoyen de la vaccination (notion de couverture vaccinale et de protection collective) rôle des adjuvants (pour aider au déclenchement de la réaction immunitaire innée) adaptabilité et variabilité du système immunitaire Activités possibles et ressources -recenser les principes de la vaccination à partir de textes historiques (Jenner) -étude des travaux de Pasteur -développer l’esprit critique en particulier sur le rôle des adjuvants -Logiciel : Benoît Benard, Logiciel IMMUNO 3ème propose la mise en évidence, de façon très simple, de la spécificité des anticorps et de la mémoire immunitaire. Il téléchargeable gratuitement sur internet à l’adresse : http://wwwppeda.free.fr/logiciels/immuno3e.htm - Logiciel « immunité », qui permet aux élèves de mettre en place autant d’expériences qu’ils le souhaitent pour résoudre la question du transfert d’immunité. Il est téléchargeable gratuitement sur le site : http://ww2.ac-poitiers.fr/svt/spip.php?article393 RQ sur le thème : à plusieurs reprises, on replace certains points d’immunologie dans un cadre évolutif (immunité innée conservée au cours de l’évolution / immunité adaptative spécifique aux vertébrés) Thème 3-B Neurone et fibre musculaire : la communication nerveuse (4) Bilan : neurone, synapse chimique ; plasticité cérébrale. Thème 3-B-1 Le réflexe myotatique, un exemple de commande réflexe du muscle (2) Le réflexe myotatique est un réflexe monosynaptique. Il met en jeu différents éléments qui constituent l’arc réflexe. Le réflexe myotatique est ici étudié comme élément de diagnostic qui renseigne sur le fonctionnement neuromusculaire Il n’y a plus d’étude de l’innervation réciproque , seul le réflexe myotatique monosynaptique est étudié Etude des expériences de dégénérescence nerveuse et constatations médicales (Magendie): elles ont permis de localiser les corps cellulaires des neurones afférents et efférents Mesure ExAO de la réponse réflexe : http://back.ac-rennes.fr/pedagogie/svt/applic/refmyo/activ-musc.htm support utilisé : logiciel Refmyo Dispositif ExAO avec fiche protocole Etude du réflexe achilléen et du réflexe rotulien Modification de l’amplitude d’un réflexe si le sujet se concentre ou est au contraire distrait Eléments mis en jeu coupe transversale de moelle épinière vue au microscope : http://www2.aclyon.fr/enseigne/biologie/photossql/images/ct_moelle.jpg Coupe au niveau d’une vertèbre cervicale : http://www.medecineet-sante.com/gimages/moelle2.jpg Microscope, lames de moelle épinière et nerf Connaissances (programme) Le neurone moteur conduit un message nerveux codé en fréquence de potentiels d’actions. Remarques Nouveau / ancien / remarques Nature du message nerveux: Stimulation d’un neurone ? Comment sait-on qu’il répond ? Seul le codage en fréquence au niveau des fibres est à étudier Notion de valeur seuil de déclenchement et loi du tout ou rien La commande de la contraction met en jeu le fonctionnement de la synapse neuromusculaire. Franchissement d’une synapse Notion de transmission à sens unique et de fixation temporaire Perturbations du fonctionnement synaptique (cas de la synapse neuro-musculaire seulement) Seul le fonctionnement de la synapse à Ach est à envisager et l’action de l’Ach sur les fibres musculaires. On envisage le cas d’une synapse normale et celui d’une synapse « empoisonnée ». L’exploration du cortex cérébral permet de découvrir les aires motrices spécialisées à l’origine des mouvements volontaires. Les messages nerveux moteurs qui partent du cerveau cheminent par des faisceaux de neurones qui descendent dans la moelle jusqu’aux motoneurones. C’est ce qui explique les effets paralysants des lésions médullaires. Le corps cellulaire du motoneurone reçoit des On étudie la commande volontaire d’un mouvement et l’homonculus moteur ainsi que les collaborations entre les différentes aires corticales dans la commande d’un mouvement. Activités possibles et ressources Coupe transversale de moelle épinière de lapin http://forum.mikroscopia.com/uploads/monthly_05_2007/post-361178972693.jpg Coupe transversale de moelle : http://mediatheque.parisdescartes.fr/doc/racine/j/jmdupont/140442 Coupe_transv_moelle_FR.jpg Substance blanche de la moelle épinière : http://back.acrennes.fr/pedagogie/svt/applic/moelle/l-moelle/l-moel6b.htm Photos des fuseaux neuro musculaires observation microscopique des récepteurs sensoriels : http://schwann.free.fr/contraction_musculaire03.jpg Logiciel POTACT (Jeulin) / Logiciel Sherrington (exp chez le chat ) logiciel de simulation d'expériences de sections-stimulations : sherrington : http://www.acnice.fr/svt/productions/fiche.php?numero=25 logiciel neurone de JF TILQUIN à télécharger sur le site http://www.ac-grenoble.fr/webcurie/bio Analyse d’expériences sur l’axone géant de calmar et estimation de la vitesse de conduction du message nerveux Logiciels de simulation : logiciel Synapse du CRDP de Versailles, logiciel Simneuro de Pierron ?? Logiciel synapse de F TILQUIN à télécharger sur le site http://www.ac-grenoble.fr/webcurie/bio photographies d’une synapse Fibres musculaires effectrices : http://www.udel.edu/biology/Wags/histopage/colorpage/cne/cnemep .GIF microciné contraction fibre musculaire : http://www.accreteil.fr/biotechnologies/doc_biohumcardiomyocyte_contraction.htm Thème 3-B-2 De la volonté au mouvement (1) Schéma de l’Homonculus moteur (une carte "motrice" à la surface du cerveau.) Banque d’images Neuropeda pour localiser les aires du cortex moteur avec le logiciel Eduanatomist http://www.edumedia-sciences.com/fr/v6-l-irm-interview Inrp sujets 13111 et 13112 : mise en évidence des aires impliquées dans la réponse motrice de la main, Localisation des aires impliquées dans la réponse motrice de la main dans une région localisée au niveau du cortex de l’hémisphère controlatéral à la main sollicitée (lobe pariétal). Intervention d’autres régions antérieures Connaissances (programme) Remarques Nouveau / ancien / remarques informations diverses qu’il intègre sous la forme d’un message moteur unique et chaque fibre musculaire reçoit le message d’un seul motoneurone. On étudie la modulation du réflexe myotatique par une commande volontaire et donc le trajet des neurones du cortex aux motoneurones médullaires. Le rôle intégrateur des motoneurones est envisagé afin d’expliquer les modifications du fonctionnement synaptique sous l’effet de la volonté Texte présentant le trajet des voies centrifuges de la motricité volontaire. La sommation spatiale comme exemple d’intégration Activités possibles et ressources (aires prémotrices et motrices supplémentaires) Vidéo sur le principe de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) : http://acces.enslyon.fr/acces/ressources/neurosciences/Banquedonnees_logicielneur oimagerie/test-architecture-neuropeda/fiches-pedagogiques/1-irm/13-imagerie-fonctionnelle/1-3-1-sensibilite-motricite/1-3-1-1motricite/1-3-1-1-motricite Powerpoint de Françoise Jauzein de Neuroimagerie : http://acces.ens-lyon.fr/acces/ressources/neurosciences/archivesformations/Neuroimagerie_Versailles.ppt/view http://acces.enslyon.fr/acces/ressources/neurosciences/archivesformations/Neuroimagerie_Versailles.ppt/view Logiciel Synapse de TILQUIN en cours de développement en lien avec le nouveau programme. Logiciel sommation spatiale (Académie d’Amiens) Logiciel Rastop afin d’étudier le récepteur de l’Ach et les substances antagonistes et agonistes… + modèles moléculaires de l’Ach et du récepteur à l’Ach. Thème 3-B-3 Motricité et plasticité cérébrale (1) La comparaison des cartes motrices de plusieurs individus montre des différences importantes. Loin d’être innées, ces différences s’acquièrent au cours du développement, de l’apprentissage des gestes, et de l’entraînement. Cette plasticité cérébrale explique aussi les capacités de récupération du cerveau après la perte de fonction accidentelle d’une petite partie du cortex moteur. Les capacités de remaniements se réduisent tout au long de la vie, de même que le nombre de cellules nerveuses. C’est donc un capital à préserver et entretenir. La plasticité cérébrale est abordée à partir de l’apprentissage et des récupérations fonctionnelles intervenant après une lésion (approche historique) Possibilité aussi de faire le lien avec le vieillissement Inrp sujets 12211 et 12213 associant des images d’accidents Vasculaires Cérébraux et des hématomes intracérébraux. Elles permettent d’aborder le concept de localisation cérébrale et d’introduire la notion de fonctions associées aux différentes régions cérébrales http://acces.enslyon.fr/acces/ressources/neurosciences/Banquedonnees_logicielneur oimagerie/test-architecture-neuropeda/fiches-pedagogiques/1-irm/12-anatomie-generalites/1-2-2-pathologies-lesions/1-2-2-1-accidentsvasculaires-cerebraux/ ● Documents sur la compensation vestibulaire (Pierre Clément) ● Document présentant la modification du réseau neuronique au cours du temps (réorganisation du cortex moteur après un AVC) Plasticité cérébrale et vieillissement. Documents concernant les atteintes du SNC ( maladies dégénératives : Alzheimer et Parkinson…) Connaissances (programme) Remarques Nouveau / ancien / remarques Activités possibles et ressources http://acces.ens-lyon.fr/acces/ressources/neurosciences/maladies-ettraitements ● Douleur et membre fantôme ??? ENSEIGNEMENT DE SPECIALITE Connaissances (programme) Remarques Nouveau / ancien / remarques Activités possibles et ressources SPE - Thème 1 – La Terre dans l’univers, la vie et l’évolution de la vie Énergie et cellule vivante (on se limite aux cellules eucaryotes) La cellule chlorophyllienne des végétaux verts effectue la photosynthèse grâce à l’énergie lumineuse. L’étude à l’échelle du végétal est faite en seconde → on travaille tout de suite à l’échelle cellulaire Pas de présentation de l’écosystème ; pas d’étude des structures d’approvisionnement (stomates) ni du devenir des produits de la photosynthèse Beaucoup d’activités pratiques dans ce thème ; c’est l’occasion de laisser les élèves tâtonner et autonomes, d’évaluer les attitudes (initiative, autonomie, esprit critique…) Beaucoup d’activités identiques à celles de l’ancien programme Suivi des échanges d’O2 et de CO2 par ExAO Coloration par de l’eau iodée de feuilles exposées ou non à la lumière durant plusieurs heures (expérimentation sur des feuilles panachées) Observation microscopique de feuilles (coupe de feuille fraiche, feuille d’Élodée) Connaissances (programme) Remarques Nouveau / ancien / remarques Activités possibles et ressources Le chloroplaste est l’organite clé de cette fonction. La phase photochimique produit des composés réduits RH2 et de l’ATP. L’étude est centrée sur l’énergie et non sur les métabolismes. On insiste sur les couplages énergétiques. Lors de la phase photochimique, il y a couplage photochimique Etude d’électronographies de chloroplastes Réalisation d’une chromatographie d’un extrait de feuilles Réalisation d’un spectre d’absorption d’une solution de chlorophylle brute Expérience de Hill Documents : résultats expérimentaux (Expériences de Gaffron, d’Arnon) ; comparaison des potentiels redox de couples redox mis en jeu. (Fe3+/Fe2+; O2/H2O ; R/RH2) Animations: spectres émission/absorption SPC : http://www.ostralo.net/3_animations/swf/spectres_abs_em.swf Bon élément pour les rappels de seconde sur spectre d’absorption et spectre d’émission Limites : photosystèmes I et II / gradient de pH/ flux de protons dans la lumière des thylakoïdes : hors programme (on ne traite pas le couplage chimio-osmotique) L’aventure des plantes sur daily motion Aspect historique – des erreurs – utilisation possible en exercice après bilan Formation de l’ATP : http://vcell.ndsu.edu/animations/atpgradient/movie-flash.htm NB : couplage chimio-osmotique hors-programme -> « pour aller plus loin» La phase chimique produit du glucose à partir de CO2 en utilisant les produits de la phase photochimique. La plupart des cellules eucaryotes (y compris les cellules chlorophylliennes) respirent : à l’aide de dioxygène elles oxydent la matière organique en matière minérale. La mitochondrie joue un rôle majeur dans la respiration cellulaire. L’oxydation du glucose comprend la glycolyse (dans le hyaloplasme) puis le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) : dans leur ensemble, ces réactions produisent du CO2 et des composés réduits R’H2. La chaîne respiratoire mitochondriale permet la réoxydation des composés réduits ainsi que la réduction de dioxygène en eau. Ces réactions s’accompagnent de la production d’ATP qui permet les activités cellulaires. Documents : Expérience de Calvin et Benson (chromatographies bidimensionnelles) Expériences de Bassham et Calvin (suivi du Ru1-5bisP et de l’APG lors du passage à l’obscurité ou à un milieu sans CO2) Respiration et fermentation permettent d’utiliser les molécules organiques pour récupérer de l’énergie utilisable (ATP) On met en évidence un couplage chimiochimique Limites : le détail des réactions chimiques, les mécanismes de la chaîne respiratoire et la conversion chimio-osmotique ne sont pas au programme Comparaison du métabolisme de parties chlorophylliennes et non chlorophylliennes d’un végétal en présence ou en l’absence de lumière par ExAO Etude comparée d’électronographies de cellules de levures en aérobiose et anaérobiose Mesure de l’efficacité respiratoire de différents substrats chez la levure ou sur des mitochondries isolées par ExAO Transposition en ExAO de certaines expériences historiques de Krebs sur des mitochondries isolées : action du succinate, malate, oxaloacetate ? Logiciel Rastop : étude de la structure des molécules impliquées dans le métabolisme (ATP, ADP, NAD, NADH) . Dosage de l’ATP par bioluminescence (luciférase) ? Animations : Connaissances (programme) Certaines cellules eucaryotes réalisent une fermentation. L’utilisation fermentaire d’une molécule de glucose produit beaucoup moins d’ATP que lors de la respiration. Remarques Nouveau / ancien / remarques Activités possibles et ressources → couplage chimio-chimique - La fibre musculaire utilise l’ATP fourni, selon les circonstances, par la fermentation lactique ou la respiration. la réalisation d’une activité cellulaire : la contraction musculaire L’hydrolyse de l’ATP fournit l’énergie nécessaire aux glissements de protéines les unes sur les autres qui constituent le mécanisme moléculaire à la base de la contraction musculaire. On met en évidence un couplage chimiomécanique Respiration: http://www.ac-creteil.fr/biotechnologies/doc_biocelloverview-of-aerobic-respiration.htm Animation intéressante en exercice Animations Cosentino Métabolisme énergétique : http://pedagogie.acamiens.fr/svt/info/logiciels/animmetabo/index.htm Hydrolyse ATP : http://pedagogie.acamiens.fr/svt/info/logiciels/animmetabo/hydratp.htm La respiration : http://vcell.ndsu.edu/animations/etc/movieflash.htm -> « pour aller plus loin» Beaucoup d’activités possibles (TP collaboratif possible) ; par exemple : - Etude de la fermentation alcoolique chez la levure, de la fermentation lactique - Recherche documentaire sur les découvertes principales de Pasteur à propos de la fermentation, sur les utilisations de la fermentation dans le domaine de l’agro-alimentaire (vins, cidres, bières, pains…) Animation : Fermentation alcoolique : http://genet.univtours.fr/gen002300/DONNEES/animations/Fermentation%20alcooli que.htm simpliste -> résumé de cours. Utilisation du modèle de la cyclose de chloroplastes en présence / absence d’inhibiteur de la production d’ATP (acide cyanhydrique) Recherche d’ATP dans un muscle de bœuf (steack) par bioluminescence (grâce au complexe luciférine – luciférase) ? Nombreux documents : (TP collaboratif possible) pour montrer la nécessité de l’ATP dans la contraction et ses voies de régénération Observation d’électronographies de muscle. Comparaison de fibres musculaires lentes et rapides Étude en microscopie optique de muscle Etude en microscopie électronique de sarcomères dans une fibre relâchée ou contractée Animations : Préparation : http://espace-svt.acrennes.fr/applic/muscle/muscle10.htm Très simpliste > Rappel de ce qui a été vu en 2de Connaissances (programme) Remarques Nouveau / ancien / remarques L’ATP joue un rôle majeur dans les couplages énergétiques nécessaires au fonctionnement des cellules. Conclusion générale centrée sur les couplages énergétiques Activités possibles et ressources Sarcomère : http://conceptcours.fr/www/term_s/www/term_spe/met ab_hetero/contraction.swf simpliste Rôle de la myosine (avec modifs) : http://conceptcours.fr/www/term_s/www/term_spe/metab_hetero/m yosine.swf Hydrolyse ATP : http://pedagogie.acamiens.fr/svt/info/logiciels/animmetabo/hydratp.htm Construction d’un schéma bilan SPE - Thème 2 – Enjeux planétaires contemporains Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l’avenir L’atmosphère initiale de la Terre était différente de l’atmosphère actuelle. Sa transformation est la conséquence, notamment, du développement de la vie. L’histoire de cette transformation se trouve inscrite dans les roches, particulièrement sédimentaires. Les bulles d’air contenues dans les glaces permettent d’étudier la composition de l’air durant les 800 000 dernières années y compris des polluants d’origine humaine. La composition isotopique des glaces et d’autres indices (par exemple la palynologie) permettent de retracer les évolutions climatiques de cette période. L’effet de serre, déterminé notamment par la composition atmosphérique, est un facteur influençant le climat global. La modélisation de la relation effet de serre / climat est complexe. Partie Nouvelle mais déjà traitée dans le programme de TS de 1994 Comparaison des stromatolithes actuels et des stromatolithes archéens Mise en évidence de la cristallisation de CaCO3 grâce à l’activité des cyanobactéries Construction d’un protocole expérimental ExAO mettant en évidence le dégagement de dioxygène par le métabolisme photosynthétique des cyanobactéries. Manipulations chimiques permettant de caractériser différents états d’oxydation du fer, notamment l’oxydation d’ions Fe2+ sous une atmosphère oxydante Mise en relation des résultats des manipulations avec des documents concernant les fers rubanés et les roches rouges continentales Données papier Partie déjà présente dans l’ancien programme de spécialité – Idem Partie nouvelle faisant suite à ce qui est traité en seconde. – étude avec tableur des variations du delta 18O, – indice stomatique avec le Gingko (type ECE), – palynologie. TP EXAO même si peu fiable, développement de l’esprit critique. Ici on peut intervenir à plusieurs niveaux sur les modèles et ce qu’ils apportent, et sur leurs Confrontations des résultats des modèles numériques des laboratoires avec les mesures du climat passé discussion sur le Utilisation des logiciels, paléovu ou paléobiomes, Vostok Connaissances (programme) Elle permet de proposer des hypothèses d’évolutions possibles du climat de la planète notamment en fonction de scénarios d’émissions des gaz à effet de serre par l’activité humaine. Sur les grandes durées (par exemple pendant le dernier milliard d’années) les traces de variations climatiques importantes sont enregistrées dans les roches sédimentaires. Des conditions climatiques très éloignées de celles de l’époque actuelle ont existé. Remarques Nouveau / ancien / remarques Activités possibles et ressources limites fonctionnement et la validation des modèles pour comprendre les évolutions futures du climat qu’ils proposent TP radiomètres Données papier ou utilisation d’un logiciel (Simclimat) Partie déjà présente dans l’ancien programme de spécialité Données papier SPE - Thème 3 – Corps humain et santé Glycémie et diabète Les glucides à grosses molécules des aliments sont transformés en glucose grâce à l’action d’enzymes digestives. Utilisation d'un "cahier de manips" pour conserver une trace de l'ensemble des démarches expérimentales Les enzymes sont des protéines qui catalysent des transformations chimiques spécifiques (ici celles de la digestion). Voir ancien programme de 1ère S La digestion n'est pas en tant que telle au programme mais permet d'aborder les notions fondamentales d'enzymologie Acquis de 5ème sur la digestion et l'absorption intestinale Chromatographie de glucides http://svt.ac-creteil.fr/?option-sciences-experimentales-svt,801 Dialyse sur membrane semi-perméable : amidon vs glucose Conception et réalisation de protocoles sur la spécificité enzymatique. http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/spip.php?article120 Structure du complexe enzyme-substrat : Rastop, amylase salivaire humaine. Cinétique enzymatique : Catalase : http://www.didier-pol.net/BIOAMUS.html#ENZYMES http://www.pedagogie.acnantes.fr/html/peda/svt/catalase/sommaire.htm Glucose-oxydase. http://www-peda.acmartinique.fr/svt/tpenzy2.shtml Intérêt : manip' rapide qui permet aux élèves de mettre au point et tester différents protocoles au cours de la même séance. Logiciels de simulation pour visualiser le complexe enzyme-substrat http://svt.ac-rouen.fr/biologie/enzymo/enzymea.htm http://svt.acrouen.fr/tice/logitheque/gratuicielspeda/lactase/lactase.htm Logiciel de simulation présentant différents points du métabolisme lié à la régulation de la glycémie http://www.ac-creteil.fr/biotechnologies/main-humanbiology.htm Connaissances (programme) La régulation de la glycémie repose notamment sur les hormones pancréatiques : insuline et glucagon. Remarques Nouveau / ancien / remarques Voir ancien programme de 1ère S Acquis de 1ère sur les hormones (thème féminin, masculin) Possibilité TP collaboratif : TP tâche complexe permettant d'aboutir à la réalisation d'un schéma fonctionnel de régulation de la glycémie Expérience de foie et muscle lavés Textes historiques de Claude Bernard http://www2.biusante.parisdescartes.fr/livanc/?cote=extulyo nun6030&do=chapitre ou de Minkowski 1890 (expériences d’ablation / greffe de pancréas) http://www.biusante.parisdescartes.fr/sfhm/hsm/HSMx2004 x038x004/HSMx2004x038x004x0421.pdf ou de Banting et Best 1921 (injections d’extraits de foie / pancréas) http://www.biusante.parisdescartes.fr/sfhm/hsm/HSMx1972 x006x003/HSMx1972x006x003x0133.pdf Coupes histologiques de foie et pancréas Clichés de microscopie à fluorescence pour localiser les cellules productrice d'insuline et glucagon Logiciel "Glycémie" (F. Tilquin) ou "ModSim Glycémie" (Jeulin) point fort : module de modélisation - - Le diabète de type 1 résulte de la perturbation de la régulation de la glycémie provoquée par l’arrêt ou l’insuffisance d’une production pancréatique d’insuline. chaque groupe d’élèves travaille sur des données scientifiques historiques (cf cicontre) qui ont conduit à la compréhension des mécanismes physiologiques de la régulation de la glycémie chaque groupe d’experts construit « son modèle » de régulation de la glycémie Les diabètes auront déjà pu être étudiés en classe de 1ère dans la partie "Variation génétique et santé" Entrées possibles dans le thème sous l'angle pathologique (diabète) ou historique (exp. de foie lavé de Cl. Bernard – ablation/greffe pancréas de Minkowski – injection insuline/glucagon de Cahill ... ) L’absence ou l’insuffisance de l’insuline est due à une destruction auto-immune des cellules β des îlots de Langerhans. Le diabète de type 2 s’explique par la perturbation de l’action de l’insuline. Le déclenchement des diabètes est lié à des facteurs variés, génétiques et environnementaux. Activités possibles et ressources Données scientifiques récentes de nature à remettre en cause les connaissances actuelles Le Monde 14/01/12 Piste de recherche pour le traitement du diabète de type 1 « Diabète Type 1 : La piste de la rééducation cellulaire » La Recherche n°463 Avril 2012 (p48) « Le diabète de type 2 programmé avant la naissance » Le monde 11/05/2007 « Mise en évidence des mécanismes d’apparition d’un diabète de type 2»
