Mes savoirs faire
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Mes savoirs faire [Sous-titre du document] Et si nous étions finalement tous pareils… Petit rappel de 6ème. Une espèce regroupe des individus qui se ressemblent et qui sont susceptibles de se reproduire pour avoir des enfants à leur tour fertiles et capables de se reproduire entre eux : l’espèce humaine. Un hybride quant à lui est le résultat de l’accouplement de deux individus d’espèces différentes mais relativement proches (tigron…) Les caractères héréditaires et les autres… Annexes Tous les êtres humains ont des caractères qui les différencient des autres espèces : il s’agit de caractères propres à l’espèce ou caractères spécifiques. Chaque individu présente par ailleurs des caractéristiques qui lui sont propres : ce sont des caractères personnels ou individuels qui font de lui un être unique. Les caractères qui sont transmis d’une génération à une autre sont dits : « héréditaires ». D’autres caractères en revanche traduisent l’influence d’un environnement et ne sont pas héréditaires (bronzage et coup de soleil). Page | 1 Et si on pouvait créer une copie de chacun des élèves… Petit rappel de 4ème. On appelle fécondation, l’union d’un spermatozoïde avec un ovule. Elle aboutit à la formation d’une cellule appelée cellule-œuf autrement dit d’un jeune bébé à l’état unicellulaire. Caractères héréditaires et programme génétique. Annexes Cette cellule-œuf ne présente ni des yeux marron ou des cheveux lisses! Elle contient cependant, sous une forme codée, les informations nécessaires à la réalisation d’un individu. Ces instructions constituent le programme génétique et se situe dans le noyau cellulaire. Les expériences de transfert de noyau cellulaire ou clonage confirment l’existence d’un tel programme. L’observation des cellules en division révèle la présence dans chaque noyau, de petits bâtonnets appelés chromosomes qui constituent les supports de l’information génétique. Les chromosomes sont des paquets d’ADN. Page | 2 Et si les gens dits « normaux » n’étaient que des trisomiques faiblement atteints… Petit rappel de 3ème. Les noyaux cellulaires contiennent les informations nécessaires à la réalisation d’un individu. Ce programme « génétique » se présente sous la forme de bâtonnets appelés chromosomes. Une histoire de chromosomes… Annexes Tous les individus de la même espèce (femelle et mâle) présentent la même constitution et donc le même « bagage chromosomique ». Dans les laboratoires, il est possible d’extraire les chromosomes d’un noyau cellulaire et de les ranger par paires et par taille décroissante : on construit alors un caryotype. On observe alors que chaque cellule humaine contient 23 paires de chromosomes homologues (qui se ressemblent), soit 46 chromosomes. Il est à noter qu’une de ces paires est responsable du sexe de l’individu. On parlera de la paire chromosomique sexuelle. Les 22 autres paires sont appelées autosomes et ne déterminent pas le sexe. Le nombre de paires de chromosomes diffère chez les autres espèces, ce qui nous permet de repérer aisément des cellules humaines. On appelle anomalie chromosomique, un défaut du nombre de chromosomes. On parle de trisomie lorsqu’il existe un chromosome supplémentaire et d’une monosomie lorsqu’il manque un chromosome. Quoi qu’il en soit, un nombre anormal de chromosomes empêche souvent le développement embryonnaire. Page | 3 Et si nous n’étions pas du sexe auquel nous croyons appartenir… Petit rappel de 3ème. Les noyaux cellulaires contiennent les informations nécessaires à la réalisation d’un individu. Ce programme « génétique » se présente sous la forme de bâtonnets appelés chromosomes. Chromosomes et gènes : vers la génétique… Annexe Les chromosomes peuvent être découpés en segments responsables d’une ou plusieurs fonctions ou caractéristiques. Ces segments sont appelés : « gènes ». L’ensemble des chromosomes d’une cellule humaine contient près de 30000 gènes ce qui signifie que l’ensemble de nos caractères héréditaires ne sont déterminés que par 30000 morceaux de chromosomes. La génétique est la science qui étudie les gènes. Elle s’est d’abord intéressé à localiser les gènes responsables de maladies génétique pour finalement séquencer la totalité des gènes humains. L’ensemble des gènes est appelé le génome. Les gènes et leurs allèles. Annexe Un caractère héréditaire est déterminé par au moins un gène… Ce gène est présent dans les cellules de l’individu en deux exemplaires ou allèles, qui occupent le même emplacement sur chacun des deux chromosomes d’une paire. Si les deux allèles du gène sont identiques, le caractère héréditaire présenté par l’individu est évidemment celui qui est codé par cette unique version du gène. Si les deux allèles sont différents, le plus souvent l’un des allèles, appelé allèle dominant, détermine seul le caractère de l’individu. L’autre, qualifié de récessif, ne s’exprime pas. Page | 4 Parfois deux allèles différents s’expriment, ils sont co-dominants ou co-récessifs et cela est visible dans le caractère de l’individu. Et si notre corps se développait à la manière d’un cancer… Petit rappel de 3ème. Les noyaux cellulaires contiennent les informations nécessaires à la réalisation d’un individu. Ce programme « génétique » se présente sous la forme de bâtonnets appelés chromosomes. La transmission des chromosomes. Annexe Par divisions successives, la cellule-œuf est à l’origine de toutes les cellules de l’organisme. Toutes ces cellules possèdent donc les mêmes chromosomes, le même caryotype. Quand une cellule se divise, elle dédouble tout d’abord ses chromosomes (duplication) puis les répartit équitablement dans les deux nouvelles cellules. Les deux nouvelles cellules aussi appelées cellules filles récupèrent donc l’intégralité des informations de la cellule mère, soit 46 chromosomes. Page | 5 Reproduction sexuée et transmission des chromosomes. Annexe Au cours de sa formation, chaque gamète reçoit au hasard un chromosome de chacune des paires du caryotype, soit 23 chromosomes. Lors de la fécondation, les 23 chromosomes apportés par le spermatozoïde sont assemblés aux 23 chromosomes portés par l’ovule. La cellule-œuf contient alors 23 paires de chromosomes. Ce mode de transmission des chromosomes permet de comprendre pourquoi il naît à peu près autant de filles que de garçons. En effet, en ce qui concerne les chromosomes sexuels : - l’ovule contient toujours un chromosome X. - le spermatozoïde peut contenir soit un X soit un Y. La réunion au hasard d’un spermatozoïde et d’un ovule produit donc statistiquement 50% de cellules-œuf de sexe mâle (XY) et 50% de cellules-œuf de sexe femelle (XX). Des accidents lors de la répartition des chromosomes sont à l’origine d’anomalies chromosomiques. Page | 6 Et si un jour l’espèce humaine venait à disparaître… Petit rappel de 5ème. Sur Terre, il existe au moins trois grands types de roches : sédimentaires, métamorphiques et magmatiques. Les roches sédimentaires résultent du dépôt de fines particules ou sédiments dans l’eau. Des changements au cours des temps géologiques. Annexe Les roches sédimentaires peuvent contenir de nombreux fossiles. Elles nous permettent de reconstituer des paysages anciens et leurs peuplements à différentes périodes. Les ammonites sont apparues durant l’ère primaire. Ce groupe a présenté une très grande diversité d’espèces au cours de son histoire : des milliers d’espèces se sont ainsi succédés. Ce renouvellement dans le temps illustre le processus d’évolution. Au cours de leur histoire, les ammonites ont connu plusieurs crises durant lesquelles l’ensemble des espèces a failli disparaître. Une dernière crise datant de 65 Ma a marqué leur extinction. Des crises de la biodiversité. Annexe Nous voyons bien que l’histoire de la vie ne s’est pas faite de manière régulière mais par àcoups. Elle est marquée par des extinctions de masse ou crises de la biodiversité. Après une crise, les groupes rescapés présentent souvent une phase d’augmentation rapide de la biodiversité. Cette phase de diversification est appelée explosion évolutive. Page | 7 Et si tous les êtres vivants sur Terre étaient cousins… Liens de parenté entre les espèces. Annexe Les oiseaux partagent des caractères communs avec certains dinosaures : leur squelette présente une organisation commune, ce qui a permis de les classer dans le même groupe. Les oiseaux sont donc apparus à partir de petits dinosaures par l’acquisition de caractères nouveaux au cours de l’évolution. Un arbre de parenté permet de représenter les liens de parenté entre les espèces. Cet arbre traduit l’évolution des espèces. L’évolution des espèces. Annexe Au sein d’une espèce, les individus présentent des caractères individuels. Des caractères héréditaires nouveaux peuvent apparaître suite à des modifications de leur information génétique, on parle encore de mutations. La sélection naturelle trie certains de ces caractères nouveaux, ce qui peut conduire à l’apparition d’une nouvelle espèce. A l’échelle des temps géologiques, l’évolution d’une espèce se fait sur des millions d’années. Evolution et unité du vivant. Annexe La cellule et l’ADN constitue l’unité du vivant. Les ressemblances génétiques entre espèces, la présence de gènes ayant les mêmes rôles suggèrent une origine commune de tous les organismes à partir d’un ancêtre commun. L’arbre phylogénétique ou arbre du vivant traduit ces parentés entre tous les êtres vivants. Page | 8 Et s’il suffisait de se laver les mains pour ne jamais être malade… Les micro-organismes dans notre environnement. Annexe Les micro-organismes sont présents dans tous les milieux de notre environnement. Ces êtres vivants microscopiques, comme les bactéries et les virus diffèrent par leurs formes et leurs tailles. La plupart des micro-organismes sont inoffensifs mais certains sont dangereux ou pathogènes. Notre peau et nos muqueuses constituent des barrières naturelles et empêchent leur pénétration dans l’organisme. Vers l’infection et une maladie infectieuse. Annexe Les microbes pathogènes se transmettent à l’homme par l’air, l’eau, les aliments le sang, les relations sexuelles ou par contact avec des objets : c’est la transmission. S’ils pénètrent dans l’organisme en franchissant la peau ou les muqueuses, il y a contamination. Après contamination, les micro-organismes peuvent se multiplier activement sur place voire dans tout l’organisme: c’est l’infection. L’infection déclenche un ensemble de troubles à l’origine d’une maladie infectieuse. Page | 9 Se protéger des microbes et les éliminer. Annexe Pour éviter la contamination, l’homme utilise l’asepsie qui est une méthode préventive permettant d’éviter le contact avec les micro-organismes. Le préservatif est aussi une méthode préventive, qui permet d’éviter le contact avec les organismes responsables des IST (infections sexuellement transmissibles). Pour limiter ou empêcher l’infection, nous pouvons utiliser des produits antiseptiques qui détruisent localement les micro-organismes au niveau de la zone contaminée. On parle aussi d’antisepsie. Les antibiotiques permettent de lutter spécifiquement contre les bactéries. Ils sont sans effet sur les virus. Page | 10 L’immunité est seulement une histoire de globules blancs… Une réaction rapide de l’organisme à l’infection. Annexe Après contamination par des organismes, l’infection se manifeste rapidement par des symptômes localisés (rougeur, chaleur, gonflement et douleur) : cette réaction est une inflammation ou une réaction inflammatoire. Attirés sur le lieu d’infection, les globules blancs ou leucocytes sortent des vaisseaux sanguins. Ils phagocytent, c’est-à-dire englobent et digèrent les micro-organismes.: cette réaction immunitaire rapide est appelée la phagocytose. Les réactions immunitaires lentes. Annexe Lorsque l’infection se poursuit, des réactions immunitaires plus lentes se mettent en place. Elles font intervenir d’autres leucocytes : les lymphocytes. Les lymphocytes circulent dans le sang et la lymphe. Ils peuvent rencontrer des microorganismes et reconnaître leurs antigènes à leur surface. Les lymphocytes spécifiques d’un antigène se multiplient à l’intérieur des organes du système immunitaire, en particulier les ganglions lymphatiques. Page | 11 Les modes d’action des lymphocytes. Annexe On peut distinguer deux types de lymphocytes : les B et les T. Les lymphocytes B ou LB sécrètent dans le sang des molécules appelées anticorps capables de se fixer spécifiquement sur des antigènes. Une personne est dite séropositive pour un anticorps donné lorsque l’anticorps est présent dans son sang. La formation d’un complexe anticorps/antigène neutralise le microbe porteur de l’antigène et favorise sa phagocytose. Les lymphocytes T ou LT détruisent par contact direct les cellules infectées par les virus. La mémoire immunitaire. Annexe Après un premier contact avec un antigène, l’organisme conserve des lymphocytes spécifiques de l’antigène porté par le microbe. Au cas où… Cette mémoire immunitaire rend le système immunitaire plus efficace et plus rapide lors d’un nouveau contact avec le même antigène. L’individu est dit « immunisé ». La vaccination permet à un organisme d’acquérir une mémoire immunitaire préventive. Elle protège durablement l’individu et les populations vaccinées. Page | 12 Des perturbations du système immunitaire. Annexe Les allergies sont des maladies non infectieuses qui correspondent à une réaction exagéré du système immunitaire vis-à-vis d’antigènes particuliers appelés : allergènes. Les allergènes d’origine variée pénètrent donc dans l’organisme et provoquent une libération importante de molécules par certains leucocytes, à l’origine de l’allergie. Des tests sur la peau permettent d’identifier les allergènes responsables des allergies chez un individu. Le virus du sida ou VIH, se transmet par les relations sexuelles, par le sang, par le placenta, de la mère au fœtus. Après contamination, le système immunitaire produit des anticorps spécifiques pour le VIH : l’individu est séropositif. Dans un premier temps (primo-infection), les anticorps anti VIH provoquent une diminution de la quantité de virus, mais le virus ne disparaît jamais totalement. La quantité de Lymphocytes T diminue mais la personne séropositive n’est pas malade. Quand la quantité de LT devient trop faible, le système immunitaire n’assure plus ses fonctions : c’est l’immunodéficience acquise. Des maladies opportunistes se développent alors : c’est la phase de Sida déclaré qui entraîne la mort de l’individu. Les traitements antiviraux (trithérapie) limitent la multiplication du VIH dans les lymphocytes , ce qui ralentit l’immunodéficience mais ne guérit pas du sida. Page | 13 Responsabilité humaine en matière de santé et d’environnement. Des comportements à risque... Annexe Certains comportements (manque d’activité physique ; excès de graisses, de sucre et de sel dans l’alimentation) peuvent favoriser l’obésité et l’apparition de maladies nutritionnelles (maladies cardiovasculaires, cancers). L’exposition excessive au soleil peut augmenter le risque de cancer de la peau. Transfusion, greffes et transplantations... Annexe Les connaissances acquises sur le rôle du sang et des principaux organes font percevoir l’importance vitale d’une transfusion de produits sanguins, d’une greffe ou d’une transplantation. Des pollutions parfois difficiles à prouver... Annexe Les pollutions des milieux naturels que sont l’air ou l’eau sont le plus souvent dues aux activités industrielles et agricoles ainsi qu’aux transports. Des données statistiques actuelles permettent d’établir un lien entre l’apparition ou l’aggravation de certaines maladies et la pollution de l’atmosphère ou de l’eau. Dans la plupart des cas, la mise en évidence d’une relation de causalité se heurte à deux difficultés : l’absence de spécificité des maladies repérées et la faible concentration ou le caractère diffus des expositions. Page | 14 Des comportements responsables... Annexe L’adoption de comportements responsables, le développement d’une agriculture et d’une industrie raisonnée et de nouvelles technologies sont nécessaires afin d’associer le développement économique, la prise en compte de l’environnement et la santé publique. L’Homme, par les besoins de production nécessaire à son alimentation, influence la biodiversité planétaire et l’équilibre entre les espèces. Des actions directes et indirectes permettent d’agir sur la biodiversité en fonction des enjeux. Des énergies fossiles et renouvelables... Annexe Les énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz naturel) extraites du sous sol, stockées en quantité finie et non renouvelable à l’échelle humaine, sont comparées aux énergies renouvelables notamment solaire, éolienne, hydraulique. Les impacts de ces différentes sources d’énergie sur l’émission des gaz à effet de serre sont comparés. Maîtrise de la reproduction... Annexe Dans le cadre de la maîtrise de la reproduction, les méthodes de contraception utilisées sont soit à effet contraceptif, soit à effet contragestif, soit cumulant les deux. Un effet contraceptif empêche la fécondation ; un effet contragestif empêche la nidation de l’embryon ; un effet abortif agit après implantation de l’embryon (on parle alors d’interruption de grossesse). La diversité des méthodes de contraception permet à chacun de choisir celle étant la plus adaptée à sa situation. Les méthodes de procréation médicalement assistée peuvent permettre à un couple stérile de donner naissance à un enfant. 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