sommaire - Hachette

1.
2.
3.
4.
5.
6.
Constituants de la matière vivante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Organes, appareils, fonctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Ultrastructure de la cellule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Cellule : membrane cytoplasmique, échanges membranaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Supports de l’information génétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Cycle cellulaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Mémo 1
TD 7.
TD 8.
TD 9.
.............................................................................
17
Anomalies du fonctionnement cellulaire, tumeurs bénignes, tumeurs malignes . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Hérédité et maladies génétiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Différents tissus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Mémo 2
.............................................................................
25
La peau et ses fonctions
TD 10.
TD 11.
TD 12.
............................................
27
29
31
.............................................................................
33
Structure de la peau
Fonctions de la peau
....................................................................
....................................................................
Altérations de la peau : plaies, brûlures, escarres
Mémo 3
Fonction de relation : le système nerveux
TD 13.
TD 14.
TD 15.
Organisation générale du système nerveux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Tissu nerveux : neurone, nerf, propriétés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Synapses, neurotransmetteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Mémo 4
TD 16.
TD 17.
TD 18.
41
Fonctions du système nerveux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Activité réflexe, activité volontaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Sommeil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Mémo 5
TD 19.
TD 20.
TD 21.
.............................................................................
.............................................................................
49
Vision : anatomie, formation de l’image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Audition : anatomie, rôles de l’oreille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Altérations de la vision et de l’audition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Mémo 6
.............................................................................
57
Fonction de relation : le système locomoteur
TD
TD
TD
TD
22.
23.
24.
25.
TD 26.
TD 27.
TD 28.
Squelette : anatomie, différents types d’os . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Os : structure, tissu osseux, croissance osseuse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fractures, déformations osseuses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Articulations : différents types, pathologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
59
61
63
65
Mémo 7
67
.............................................................................
Muscles : anatomie, fibre musculaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Muscles : propriétés, travail musculaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Étude du mouvement et de la marche, fatigue musculaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Mémo 8
.............................................................................
75
Fonction de nutrition : le système cardiovasculaire
TD 29.
TD 30.
TD 31.
Cœur et vaisseaux : anatomie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Contraction cardiaque, circulation sanguine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Maladies cardiovasculaires, athérosclérose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Mémo 9
TD 32.
TD 33.
TD 34.
.............................................................................
83
Sang : composition, rôle des différents éléments figurés, groupes sanguins . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Lymphe : circulation lymphatique, comparaison sang/lymphe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Hémorragies, hémostases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Mémo 10
.............................................................................
91
u
sommaire
TD
TD
TD
TD
TD
TD
$
Organisation générale de l’être humain
u
sommaire
$
Fonction de nutrition : l’appareil urinaire
TD 35.
TD 36.
TD 37.
Anatomie de l’appareil urinaire et des reins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Rôle des reins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Incontinences et infections urinaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Mémo 11
.............................................................................
99
Fonction de nutrition : l’appareil respiratoire
TD 38.
TD 39.
TD 40.
Appareil respiratoire : anatomie, mécanique ventilatoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Appareil respiratoire : échanges gazeux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Appareil respiratoire : hygiène, dysfonctionnements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Mémo 12
...........................................................................
107
Fonction de reproduction
TD
TD
TD
TD
TD
TD
TD
TD
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
Appareil génital masculin : anatomie, physiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Appareil génital féminin : anatomie, physiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Appareil génital féminin : cycle menstruel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Méiose, gamètes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
109
111
113
115
Mémo 13
117
...........................................................................
119
121
123
125
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Appareil génital féminin : premières étapes de la gestation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Contraception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Stérilité, aide médicale à la procréation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Infections sexuellement transmissibles (IST) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mémo 14
Maintien de l’intégrité de l’organisme
TD 49.
TD 50.
Régulation de la glycémie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Système endocrinien et milieu intérieur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
TD 51.
TD 52.
TD 53.
Immunité non spécifique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Immunité spécifique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
Vaccins, sérums . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Mémo 15
Mémo 16
...........................................................................
...........................................................................
133
141
Pharmacologie
TD 54.
TD 55.
Médicament : définition, composition, voie d'administration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Médicament : formes galéniques, devenir du médicament, toxicité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Mémo 17
...........................................................................
147
Fiches relations
,
,
,
,
,
,
,
,
,
Organisation générale du corps humain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La peau et ses fonctions : le système tégumentaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fonction de relation : le système nerveux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fonction de relation : le système locomoteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fonction de nutrition : le système cardiovasculaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fonction de nutrition : l’appareil urinaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fonction de nutrition : l’appareil respiratoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fonction de reproduction : le système génital . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Maintien de l’intégrité de l’organisme : les systèmes endocrinien et immunitaire . . . . . . . . . . . .
Lexique préfixes / suffixes
.....................................................
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
Constituants de la matière vivante
Objectifs 1. Énoncer les principaux rôles de l’eau dans l’organisme
ou biomolécules 3. Classer les éléments minéraux
Activité 1
TD
1
1
,mémo
ORGANISATION GÉNÉRALE DU CORPS HUMAIN
2. Identifier les principales substances organiques
L’eau dans l’organisme
> Lire le document 1 et cocher les affirmations exactes.
Affirmations
Exactes
u Il faut attendre d’avoir soif pour boire.
u Le corps humain est incapable de stocker de l’eau.
u L’eau facilite l’élimination des déchets métaboliques.
u Les réactions chimiques qui ont lieu dans le corps humain ne nécessitent pas d’eau.
u Il faut boire moins de deux litres d’eau par jour dans des conditions normales de vie.
u Les cellules sont pauvres en eau.
u L’eau représente à peu près les deux tiers du corps d’un adulte.
u Plus une personne est de forte corpulence, plus son organisme contient de l’eau.
u L’inspiration permet au corps d’éliminer de l’eau.
u L’eau joue un rôle dans l’homéothermie.
u Plus il fait chaud, moins le corps perd de l’eau.
Document 1 L’eau dans le corps humain
L’eau est le principal constituant du corps humain. La quantité moyenne d’eau contenue dans un organisme adulte est
de 65 %, ce qui correspond à environ 45 litres d’eau pour une
personne de 70 kg. La teneur totale en eau du corps humain
dépend de plusieurs facteurs. Elle est fonction de la corpulence : plus une personne est maigre, plus la proportion d’eau
de son organisme est importante. Elle dépend également de
l’âge : elle diminue avec les années, car plus les tissus vieillissent, plus ils se déshydratent, l’eau étant remplacée par de la
graisse […]. Le corps humain ne peut pas stocker l’eau.
En effet, l’organisme élimine en permanence de l’eau via les
excrétions (principalement l’urine), la respiration (au
moment de l’expiration), et surtout la transpiration. Les
quantités d’eau ainsi perdues varient en fonction des conditions atmosphériques et des activités : plus la chaleur et/ou
l’activité physique sont importantes, plus la transpiration
est abondante. L’homme doit donc, chaque jour, subvenir à
ses besoins en eau, en buvant et en mangeant car les aliments
en contiennent beaucoup. La respiration apporte également
de l’eau mais pour une faible part.
Pour maintenir l’organisme en bonne santé, les pertes en eau
doivent toujours être compensées par les apports. La soif est
d’ailleurs un mécanisme par lequel l’organisme avertit qu’il
est en état de déshydratation, et c’est pourquoi il n’est pas
bon d’attendre d’avoir soif pour boire. La quantité globale
d’eau nécessaire à un adulte de taille moyenne, vivant en
région tempérée et ne fournissant pas d’effort physique particulier, est d’environ 2,5 litres par jour […]. La plus grande
part de toute l’eau de l’organisme siège à l’intérieur des cellules. Une autre partie occupe l’espace intercellulaire, servant
de réserve aux cellules et aux vaisseaux sanguins. […]. En plus
d’être le constituant essentiel des cellules, l’eau remplit plusieurs fonctions :
– elle participe aux nombreuses réactions chimiques dont
le corps humain est le siège ;
– elle assure le transit d’un certain nombre de substances
dissoutes indispensables aux cellules ;
– elle permet l’élimination des déchets métaboliques ;
– elle aide au maintien d’une température constante à l’intérieur du corps […].
www.cnrs.fr/saga.htm
Dossiers scientifiques Sagascience,
« L’eau douce, une ressource précieuse »
in L’eau dans l’organisme.
5
Activité 2
Les substances organiques dans l’organisme
2 . 1 En utilisant la liste ci-après, indiquer dans le tableau les noms qui correspondent
aux définitions : lipides, glucides, acides nucléiques, vitamines, protéines.
Nom
Définition
u Substances organiques contenant du carbone, nécessaires à la croissance et au bon
fonctionnement de l’organisme qui les fabrique en quantité insuffisante pour subvenir
à ses besoins. L’alimentation doit compléter cet apport pour éviter les carences.
u Substances organiques appelées sucres, composées de carbone, d’hydrogène et d’oxygène.
Le glucose en est le principal substrat énergétique utilisable par le corps humain.
u Substances composées de carbone, d’hydrogène et d’oxygène et qui contiennent des acides
gras. Elles jouent un rôle énergétique dans l’organisme et un rôle structural au niveau
des membranes des cellules.
u Constituants essentiels des organismes vivants qui contiennent du carbone, de l’hydrogène,
de l’oxygène et de l’azote. Ce sont de très longues chaînes d’acides aminés qui sont essentielles
à toutes les cellules du corps humain.
u Molécules (ADN et ARN) constituées par l’assemblage d’acide phosphorique, de sucres
et de bases azotées (nucléotides). Elles dirigent la synthèse des protéines.
2.2
Indiquer l’élément commun à chacune de ces substances organiques.
Activité 3
Les substances minérales dans l’organisme
> À partir des documents 2 et 3, classer dans le tableau ci-dessous les éléments chimiques
du corps d’un adulte.
Les substances minérales dans l’organisme
Macroéléments
Oligoéléments
Document 2 La composition en éléments chimiques du corps
d’un adulte
Éléments
Calcium
Potassium
Magnésium
Fluor
Iode
Soufre
Symbole
Ca
K
Mg
F
I
S
Masse (g)
1 050
245
35
6,3
0,05
210
Éléments
Sodium
Fer
Phosphore
Cuivre
Sélénium
Chlore
Symbole
Na
Fe
P
Cu
Se
Cl
Masse (g)
105
3
700
0,1
Traces
105
Biologie humaine SMS, Éditions Foucher, 2004.
6
Document 3 Définitions
Les macroéléments sont des éléments présents en relative abondance dans le corps humain (plus
de 95 % de la masse de l’organisme). Les oligoéléments sont des
éléments présents en très faible
quantité ou à l’état de traces
(moins de 0,5 % de la masse de l’organisme) dans le corps humain.
TD
Organes, appareils, fonctions
2
1
,mémo
ORGANISATION GÉNÉRALE DU CORPS HUMAIN
Objectifs 1. Repérer les différentes régions corporelles 2. Identifier les différents plans de coupe d’un schéma
3. Déterminer les niveaux d’organisation du corps humain
Activité 1
Les régions corporelles
> Compléter les schémas avec les mots doigts, cuisse, genou, aisselle, cou, jambe, gros orteil,
cheville, mollet, abdomen, dos, épaule, nuque, talon, coude, tempe, thorax, bras, avant-bras, poignet.
Face
Pommette
Hanche
Lombes
Aine
Dos de la main
Paume de la main
Creux poplité
Cou-de-pied
Orteils
Plante du pied
Activité 2
L’orientation anatomique
> Identifier les trois plans du document 1 en
vous aidant du document 2.
1.
Document 1 La représentation des
plans corporels
Axe du corps
1
2.
3.
Haut
(supérieur)
3
Document 2 Les définitions des plans corporels
Plan transverse : il divise le corps en deux parties supérieure
et inférieure.
Plan sagittal : il divise le corps en deux parties droite et gauche.
Il est dit médian s’il coupe le corps en deux parties égales.
Plan frontal : il divise le corps en deux parties, antérieure et postérieure.
Arrière
(postérieur)
Bas
(inférieur)
2
Avant
(antérieur)
7
Activité 3
3. 1
Les niveaux d’organisation du corps humain
Relier par une flèche chaque appareil ou système au groupe d’organes qui lui correspond.
Appareil ou système
3. 2
– en
– en
– en
– en
Organes
Système locomoteur
●
●
Reins, uretère, vessie, urètre
Système nerveux
●
●
Pancréas, glande thyroïde, hypophyse
Appareil circulatoire
●
●
Rate, thymus, ganglions lymphatiques
Appareil digestif
●
●
Ovaires, utérus, testicules, pénis
Appareil urinaire
●
●
Os, articulations, muscles
Appareil respiratoire
●
●
Cœur, artères, veines
Appareil génital
●
●
Cerveau, cervelet, moelle épinière
Système endocrinien
●
●
Estomac, œsophage, intestin grêle, anus
Système immunitaire
●
●
Pharynx, poumons, trachée
Souligner, dans la liste des appareils ou systèmes ci-dessus :
rouge, ceux assurant la fonction de relation avec le milieu extérieur ;
vert, ceux assurant la fonction de nutrition ;
bleu, ceux assurant la fonction de reproduction ;
noir, ceux assurant le maintien de l’intégrité de l’organisme.
3. 3 Replacer, en vous aidant du document 3, les mots organes, appareils ou systèmes, tissus, et
cellules dans un ordre logique sur le schéma des niveaux d’organisation du corps humain.
Niveaux d’organisation du corps humain
Fonctions
Molécules
Relation
Nutrition
Reproduction
Maintien
de l’intégrité
de l’organisme
Des molécules aux grandes fonctions de l’organisme
Document 3 Définitions
Organe : structure anatomique du corps humain constituée
de plusieurs tissus et exerçant une fonction déterminée.
Appareil ou système : ensemble des organes concourant à
la réalisation d’une même fonction.
8
Tissu : ensemble de cellules différenciées en vue de la même
fonction et disposées à cet effet selon un certain ordre.
Cellule : unité structurelle et fonctionnelle des êtres vivants.
TD
Ultrastructure de la cellule
3
Objectifs 1. Représenter schématiquement l’ultrastructure cellulaire
cellulaires et du noyau
Activité 1
1
,mémo
ORGANISATION GÉNÉRALE DU CORPS HUMAIN
2. Indiquer le rôle des différents organites
La cellule et ses organites
1. 1
Colorier sur le schéma, après lecture du document 1, la membrane cytoplasmique en rouge, le
noyau en jaune, le cytoplasme en bleu.
Schéma d’une cellule animale
1. 2
Préciser le rôle de ces éléments cellulaires.
•
•
•
Document 1 Nos cellules
Variées dans leur forme et leur taille, les cellules de notre organisme
présentent toutes une constitution identique :
– une membrane cytoplasmique, qui délimite et protège la cellule ;
sa structure permet des échanges entre les milieux intra et extracellulaires ;
– un cytoplasme, sorte de gelée visqueuse qui contient les organites cellulaires permettant le travail cellulaire ainsi que des substances indispensables à la vie de la cellule ;
– un noyau, délimité par la membrane nucléaire, qui contrôle l’activité cellulaire. Il contient l’information génétique transmise de
génération en génération et qui permet la synthèse des protéines.
Document 2 Une cellule animale
Noyau
Membrane
nucléaire
Nucléoplasme Chromatine
Ribosomes
Cytoplasme
Membrane
1. 3 Observer la représentation d’une cellule animale
cytoplasmique
Appareil
du document 2 :
de Golgi
– légender le schéma de l’activité 1.1 en utilisant les
noms mitochondrie, appareil de Golgi, membrane
cytoplasmique, noyau, réticulum endoplasmique,
cytoplasme, membrane nucléaire ;
– sur le schéma, souligner en rouge les organites intracytoplasmiques.
Mitochondrie
Réticulum endoplasmique
9
Activité 2
>
Les rôles des organites
Retrouver le nom et le rôle de chaque organite à l’aide du document 3.
Nom de l’organite :
Nom de l’organite :
Rôle :
Rôle :
Nom de l’organite :
Nom de l’organite :
Rôle :
Rôle :
Document 3 Les organites intracytoplasmiques et leurs rôles
Le cytoplasme est la région fonctionnelle de la cellule à l’intérieur de la membrane plasmique et à l’extérieur du noyau.
Dans le cytoplasme, on trouve le hyaloplasme ou cytosol
(liquide visqueux), les organites qui permettent à la cellule
d’assurer ses fonctions et les inclusions qui servent de « réservoirs » pour certaines substances.
Les mitochondries sont des organites filiformes comprenant une membrane externe et une membrane interne formant des crêtes. La mitochondrie permet la production
d’énergie servant au fonctionnement des muscles.
Le réticulum endoplasmique constitue un réseau de tubes
qui traverse le cytoplasme. Partant de la membrane nucléaire, il permet le transport, vers la membrane cytoplasmique,
des substances synthétisées par la cellule.
10
Il peut être rugueux (réticulum endoplasmique granuleux),
sa surface étant couverte de petits granules appelés ribosomes, ou lisse (réticulum endoplasmique lisse) et intervient
alors dans la synthèse des lipides.
L’appareil de Golgi est un ensemble de saccules empilés les
uns sur les autres (comme une pile d’assiettes) qui se renouvellent constamment. Sa fonction est de concentrer les protéines et de les emballer dans des vésicules golgiennes pour
les envoyer vers leurs destinations finales.
Les ribosomes sont de petites unités disposées le long du
réticulum endoplasmique, ou libres dans le cytoplasme ; ils
sont le siège de la synthèse des protéines.
TD
Cellule membrane cytoplasmique,
échanges membranaires
4
1
,mémo
ORGANISATION GÉNÉRALE DU CORPS HUMAIN
Objectifs 1. Citer les différents constituants de la membrane et leurs rôles 2. Indiquer les principaux types d’échange
membranaire
Activité11
Activité
La structure de la membrane cytoplasmique
1. 1
Souligner sur le document 1, les protéines en rouge, les glucides en vert, les lipides en jaune.
1. 2
Compléter le tableau suivant à l’aide du document 2.
Constituant membranaire
Rôles
Document 1 La structure moléculaire de la membrane cytoplasmique
Glycoprotéines (ou glycolipides)
Face extracellulaire
Protéine de surface
Pôle hydrophile
Pôle hydrophobe
Pôle hydrophile
Phospholipides
Face intracellulaire
Cholestérol
Protéine transmembranaire
Document 2 La structure moléculaire de la membrane plasmique
La membrane plasmique délimite la cellule et constitue une
barrière protectrice. Sa structure moléculaire comprend :
– des phospholipides disposés en une double couche (on
parle de bicouche lipidique) : chaque couche présente un
pôle hydrophile orienté vers les surfaces intra ou extracellulaires, et un pôle hydrophobe, entre les deux couches, à l’intérieur de la membrane. Cette polarité confère à la membrane son rôle protecteur grâce à ses propriétés de perméabilité
sélective (imperméabilité aux substances hydrosolubles, perméabilité aux substances liposolubles) ;
– des protéines qui traversent la membrane (protéines intégrées ou transmembranaires) ou qui sont situées sur les faces
internes ou externes (protéines périphériques ou de surface).
Elles assurent les fonctions spécifiques de la membrane plasmique : transport de molécules, marquage immunitaire,
récepteurs hormonaux, fonctions enzymatiques, fonctions
mécaniques (déformations de la membrane)… ;
– des glucides associés à des lipides (glycolipides) ou à des
protéines (glycoprotéines), situés uniquement à la surface
extracellulaire. Ils permettent, entre autres, aux cellules d’adhérer entre elles pour former les tissus et sont impliqués dans
la reconnaissance antigénique.
11
Activité 2
Les échanges membranaires
2. 1 L’osmose (échange passif)
Après avoir observé l’expérience décrite dans le document 3 et lu le document 4 :
– indiquer par une flèche le sens de diffusion de l’eau à travers la membrane des hématies (H) ;
– comparer les concentrations en NaCl dans chacun des trois milieux (utiliser les signes , et ).
Milieu 1
Milieu 2
Milieu 3
H
H
H
[NaCl]Milieu .... [NaCl]Hématie
[NaCl]Milieu .... [NaCl]Hématie
Document 3 Expérience : la mise en évidence de l’osmose
On place des hématies (globules rouges) dans trois solutions de chlorure de
sodium à des concentrations différentes.
[NaCl] 1g/L
[NaCl] 9g/L
[NaCl] 20g/L
Milieu 1
Milieu 2
Milieu 3
Les hématies gonflent
et éclatent
Pas de modification
Les hématies perdent
du volume
[NaCl]Milieu .... [NaCl]Hématie
Document 4 Les mouvements
d’eau au travers
de la membrane cytoplasmique
La membrane cytoplasmique est perméable à l’eau. Si les milieux de part et
d’autre de la membrane cytoplasmique sont de concentration différente, alors l’eau se déplacera du milieu le
moins concentré vers le milieu le plus
concentré par un phénomène de diffusion appelé osmose.
2. 2 Un exemple de transport en vrac : la phagocytose (échange actif)
Retrouver le schéma du document 5 qui correspond à chaque phase décrite pour compléter le tableau.
u N°
Une vacuole se forme autour de la bactérie
u N°
La bactérie est digérée et les déchets sont évacués par exocytose
u N°
Des enzymes sont libérées dans la vacuole pour digérer la bactérie
u N°
Le globule blanc est attiré vers la bactérie
u N°
Le globule blanc entoure la bactérie
u N°
Le globule blanc adhère à la bactérie
Document 5 Les étapes de la phagocytose
L’endocytose permet l’entrée dans la cellule d'une partie du
milieu extérieur sous forme d'une vésicule limitée par une
portion de membrane plasmique. Lorsque la substance
absorbée par endocytose est une grosse particule, on parle
alors de phagocytose. Certains globules blancs (macrophages et granulocytes) phagocytent les bactéries qui pénètrent dans l’organisme.
Bactérie
Globule blanc
1
●
12
2
●
3
●
4
●
5
●
6
●
ORGANISATION GÉNÉRALE DU CORPS HUMAIN
Activité 1
,mémo
TD
Supports de l’information génétique
Objectifs 1. Indiquer quels sont les supports de l’hérédité 2. Définir un gène
de l’expression de l’information génétique (synthèse des protéines)
1
5
3. Décrire succinctement les étapes
Du chromosome à l’ADN
1. 1 Légender le schéma à l’aide
des mots suivants : cellule, chromosome,
molécule d’ADN, chromatide, centromère.
Du noyau à l’ADN
1. 2 Indiquer dans quel élément cellulaire
sont situés les chromosomes.
1. 3
Souligner, dans le document 1,
la définition d’un chromosome.
Document 1 Qu’est-ce qu’un chromosome ?
pour former les chromosomes à deux chromatides reliées
par le centromère, chacune des chromatides contient une
molécule d’ADN absolument identique à celle de l’autre. Au
cours d’une des phases de la mitose, les chromosomes sont
bien individualisés, on peut alors réaliser un caryotype, sorte
de photographie des chromosomes.
Un chromosome est constitué d'une molécule filiforme très
longue d'ADN (acide désoxyribonucléique). Cette molécule
porte le code génétique.
En dehors de la division cellulaire (mitose), les molécules
d’ADN sont complètement déroulées dans le noyau et forment la chromatine. Au début de la division, les molécules
d’ADN qui se sont dédoublées (réplication) se condensent
Activité 2
Le caryotype et la formule chromosomique
2. 1 Indiquer
le nombre de
chromosomes présents
dans chacun
des caryotypes et
préciser comment
ils sont classés.
Exemples de caryotypes
1
1
2
2
3
3
66
77
88
13
13
14
14
15
15
19
20
20
4
99
4
5
5
1
1
2
2
3
3
1010
1111
1212
6 6
7 7
8
8
1616
1717
1818
13 13
14 14
15 15
2222
XX
YY
19 19
20 20
4
9
9
5
5
10 10 11
11 12
12
16 16 17
17 18
18
X Y
Y
2. 2 Entourer, sur
chacun des caryotypes,
la paire de chromosomes
qui diffère des autres
paires.
Formule chromosomique :
Formule chromosomique :
Sexe :
Sexe :
2. 3 Compléter les
encadrés de chaque
caryotype.
La formule chromosomique d’un individu est spécifique d’une espèce et s’exprime
par le nombre de chromosomes non sexuels plus les deux chromosomes sexuels
(ex. : 72 XX pour une chatte ou 46 XY pour un chimpanzé mâle).
21
21
4
21 21 22 22
X
13
Activité 3
3. 1
Document 2 Qu’est-ce qu’un
gène ?
Les gènes
À partir du document 2, définir « un gène ».
3. 2 Sur le schéma ci-dessous, placer les mots molécule
d’ADN, gènes et protéines aux endroits qui conviennent.
Bases complémentaires
2à2
Activité 4
L’ADN est une molécule codée : elle
constitue la « phrase » dont les gènes
sont les « mots ». L’« alphabet » est
constitué de quatre « lettres » (quatre
constituants chimiques différents appelés bases, complémentaires entre elles
deux à deux). C'est l'ordre dans lequel
sont agencées ces bases qui donne l'information (code génétique).
Les gènes portent l’information génétique (la « recette ») nécessaire à la synthèse des protéines par la cellule. Ces protéines permettent l’expression des
caractères héréditaires propres à chaque
individu (couleur des cheveux, des yeux,
de la peau, taille…) mais aussi la fabrication de l’insuline, de l’hémoglobine…
toutes protéines indispensables au fonctionnement de l’organisme.
L’expression de l’information génétique
4. 1 Après lecture du document 3, situer sur
le schéma de la synthèse des protéines
les lieux de la transcription et de la traduction.
Schéma simplifié de la synthèse
des protéines dans une cellule
Acide aminé
4. 2 Relier les phénomènes
de « transcription » et de « traduction »
aux éléments qui leur correspondent.
● Ribosome
● Cytoplasme
Transcription ●
● ARN messager
● Noyau
● Protéine
● ADN
● ARN de transfert
Traduction ●
● Gène
Document 3 La synthèse des protéines
ADN
ARNm
Protéine
ARNm
ARNT
Ribosome
Toutes les cellules de notre organisme sont porteuses de
la même information génétique contenue dans l’ADN.
À partir de cette information génétique, une cellule
fabrique les protéines qui lui donnent sa morphologie et
ses capacités fonctionnelles.
Dans le noyau, la partie de l’ADN codant pour le gène est
recopiée par une enzyme pour former une nouvelle
molécule, l’ARN messager (ARNm), c’est la transcription
de l’ADN en ARN*. L’ARNm quitte le noyau de la cellule
vers le cytoplasme où l’information qu’il contient sera
décodée par l’ARN de transfert (ARNt), au niveau d’un
ribosome, c’est la traduction de l’ARN en protéine.
*ARN : acide ribonucléique
14
TD
Cycle cellulaire
6
1
,mémo
ORGANISATION GÉNÉRALE DU CORPS HUMAIN
Objectifs 1. Décrire le cycle cellulaire et les différentes phases de la mitose 2. Définir la réplication
Activité 1
>
Les phases du cycle cellulaire
À l’aide du document 1 :
Phase
Activité de la cellule
1. 1 Nommer les deux grandes phases
du cycle cellulaire.
1. 2 Compléter le tableau ci-contre pour
décrire les trois phases de l’interphase.
Document 1 Le cycle cellulaire
Le cycle cellulaire est la période comprise entre l’instant où la cellule est formée et le moment où elle se
reproduit. Elle subit durant ce laps de temps de nombreuses transformations.
L’interphase comprend :
– la phase G1 (G = gap : intervalle) de durée variable
pendant laquelle la cellule croît en produisant des
organites ;
– la phase S (synthèse) de 8 h environ ;
– la phase G2 de courte durée (3 h environ).
Interphase
S
Croissance
et réplication
de l’ADN
G1
Croissance
G2
Croissance
et fin de préparation
de la mitose
Mitose
1. 3 À l’aide du document 2, colorier les
bases sur le shéma en respectant la légende.
Réplication de l’ADN
ADN de la cellule
Séparation
des brins
1. 4 Expliquer l’expression « mode semiconservatif » et définir simplement la réplication
en précisant le résultat obtenu.
Brin néoformé
Brin
néoformé
Document 2 La réplication de l’ADN
Brin
original
Brin
original
Bases complémentaires
La réplication se fait selon un mode semi-conservatif.
Un brin de la cellule mère sert de guide à la synthèse de
chaque nouveau brin.
Les bases azotées s‘associent toujours deux par deux.
15
Activité 2
La mitose
2. 1 Compléter le tableau en associant chaque phase à un numéro de schéma et à la description
correspondante (document 3), et décrire les modifications des chromosomes et du fuseau de division.
Phase
Schéma
(n°)
u Prophase
Description
(lettre)
Modifications
–
–
(phase la plus longue)
u Métaphase
–
–
u Anaphase
–
–
(phase la plus courte)
u Télophase
–
–
(dernière phase)
Document 3 Les phases de la division des cellules somatiques (avec seulement quatre chromosomes)
1
2
3
4
A. Phase la plus courte :
– les centromères se séparent,
– chaque chromatide devient un chromosome indépendant,
– les chromosomes sont courts, compacts, en forme de V,
– les fibres du fuseau se rompent au centre,
– un lot de chromosomes migre vers chaque pôle.
C. – Les asters migrent aux pôles de la cellule,
– le fuseau de division apparaît entre les asters,
– les chromosomes se fixent sur les fibres (grâce à leur centromère) dans un plan à égale distance des pôles : la plaque
équatoriale,
– à ce stade, les chromosomes sont identifiables (caryotype).
B. Phase la plus longue :
– enroulement et condensation des filaments de chromatine pour former les chromosomes en forme de bâtonnets
visibles au microscope optique,
– la membrane nucléaire se fragmente et disparaît,
– formation de deux asters à partir des centrioles,
– disparition des nucléoles.
D. Dernière phase :
– un lot identique de chromosomes est parvenu à chaque
pôle,
– la membrane nucléaire se reforme autour de chaque lot,
– le fuseau de division se désintègre et disparaît,
– la cellule se coupe en deux dans la région centrale et
donne deux cellules filles (cytocinèse).
2. 2 À partir de vos connaissances et du document 3 :
– Indiquer le nombre réel de chromosomes dans chacune des cellules filles et le comparer avec celui
de la cellule mère.
– Définir la mitose et conclure sur ce mode de division.
16
TD 1
à
TD 6
u Organisation générale
du corps humain [I]
u
$
Constituants de la matière vivante
u Glucides (0,3 %*)
u Lipides (15 %*)
u Protides (18,5 %*)
u Acides nucléiques
u Vitamines
Elles contiennent toutes
du carbone associé à des
atomes d’hydrogène,
d’oxygène et d’azote*
(CHON).
1
Substances minérales
u Eau (60 à 80 %**)
u Éléments minéraux (5 %**) :
– les macroéléments : phosphore, calcium,
potassium, sodium, magnésium ;
– les oligoéléments (traces) : fer, cuivre, fluor,
iode …
* Pour les protéines
** Du poids du corps
Niveaux d’organisation
mémo
Substances organiques (ou biomolécules)
Les molécules sont les constituants de la matière vivante.
(Biochimie*)
Les cellules sont les plus petites unités vivantes.
(Cytologie*)
Les tissus sont composés de cellules semblables remplissant une même
fonction. (Histologie*)
Les organes sont des structures bien identifiées, comportant au moins deux tissus. (Anatomie*)
L’organisme est
l’ensemble de tous
les niveaux ; il constitue
une unité fonctionnelle
permettant le maintien
de la vie.
Les appareils ou systèmes comprennent
plusieurs organes travaillant ensemble pour
assurer une même fonction. (Physiologie*)
* Science étudiant le niveau concerné.
Structure et ultrastructure de la cellule
La structure cellulaire
Schéma d’une cellule animale
Les cellules de l’organisme ont toutes une structure identique :
– une membrane cytoplasmique ●
1 ;
– un cytoplasme ●
2 dans lequel baignent de nombreux organites ;
– un noyau ●
3 bien délimité par une membrane.
7
●
4
●
2
●
Les organites cytoplasmiques
– Les mitochondries ●
4 (production d’énergie) ;
– les ribosomes ●
5 (synthèse des protéines) ;
– l’appareil de Golgi ●
6 (maturation et excrétion des protéines) ;
– le réticulum endoplasmique ●
7 (synthèse des lipides et des
protéines et acheminement des molécules vers l’appareil de Golgi
ou la membrane cytoplasmique). Quand il est recouvert de ribosomes, on parle de réticulum granuleux, sinon il est dit lisse.
5
●
3
●
6
●
1
●
17
u Organisation générale du corps humain [I]
Membrane cytoplasmique et échanges cellulaires
La structure de la membrane cytoplasmique
mémo
1
La membrane cytoplasmique est constituée d’une bicouche de phospholipides incrustée de protéines et de
glucides. Elle assure de nombreuses fonctions : limite et protection de la cellule, imperméabilité aux substances hydrosolubles, perméabilité aux substances liposolubles, reconnaissance immunitaire, transport de
molécules… La cellule puise dans le milieu extracellulaire les éléments nécessaires à son fonctionnement et
y rejette les déchets qu’elle produit et les substances qu’elle fabrique. Ces échanges s’effectuent au niveau de
la membrane cytoplasmique.
Les échanges membranaires
Les échanges passifs
(sans dépense d’énergie)
u La diffusion simple permet le passage d’une substance du milieu le
plus concentré vers le milieu le moins
concentré (02, CO2, urée, alcool…).
u L’osmose est un mouvement d’eau
du milieu le moins concentré vers le
milieu le plus concentré.
u La diffusion facilitée utilise des
protéines de transport dans le même
sens que la diffusion.
Les échanges actifs (avec dépense d’énergie)
Transport actif
Transport en vrac (ou vésiculaire)
Les substances traversent la membrane
grâce à ses protéines
intégrées (protéines de
transport) qui permettent leur passage à
contre-sens de la diffusion.
Il permet à de grosses molécules de traverser la membrane du milieu extracellulaire vers le milieu intracellulaire (endocytose) ou inversement (exocytose).
Endocytose
Cytoplasme
Cytoplasme
Exocytose
Supports de l’information génétique
L'espèce humaine compte 46 chromosomes (44XX ou 44XY). Le chromosome
est essentiellement composé d’une molécule d’ADN et de protéines. En dehors de la
division cellulaire, le chromosome est sous
forme de chromatine, long filament
répandu dans le noyau. Au cours de la division, il se condense et prend sa forme en X
(deux chromatides reliées par un centromère).
La réplication de l’ADN avant la mitose permet de transmettre l’information génétique de génération en génération de cellules. Une molécule d’ADN comprend de
nombreux gènes (portions d’ADN), supports de l’information génétique. Chaque
gène contient le code nécessaire à la synthèse d’une ou plusieurs protéines.
6
18
De la chromatine au chromosome
1. Chromatine constituée d’une molécule d’ADN, diffuse
dans le noyau
2. Réplication de la molécule d’ADN
3. Chromosome à deux chromatides reliées
par le centromère
4. Chromosomes à une chromatide
Centromère
1
2
Deux copies
identiques
3
4
Une chromatide
Cycle cellulaire
La mitose est la division des cellules somatiques qui permet d’assurer la croissance des tissus (enfants, adolescents) et leur renouvellement (adultes). Une cellule à 46 chromosomes se reproduit en deux cellules filles
à 46 chromosomes, identiques entre elles et identiques à la cellule mère.
Le cycle cellulaire comprend l’interphase qui prépare la cellule à la division, et la mitose, division proprement dite avec quatre phases : prophase, métaphase, anaphase et télophase.
Organisation générale du corps humain
Toutes les cellules du corps sont interdépendantes.
Tous les systèmes et appareils travaillent en synergie pour assurer le bon fonctionnement
de l’organisme.
LA FONCTION DE RELATION
Permet à l’organisme d’interagir
avec son environnement
LA FONCTION DE NUTRITION
Apporte aux cellules les éléments
dont elles ont besoin pour assurer
leur fonction et les débarrasser
de leurs déchets
La peau (système tégumentaire)
Protège l’organisme
Permet à l’organisme d’interagir avec
son environnement
Le système cardiovasculaire*
Fournit le sang et les éléments
nutritifs aux cellules et aux organes
Le système locomoteur
Le système digestif
Protège et met en mouvement
l’organisme
Le système nerveux*
Permet les communications
à l’intérieur de l’organisme et entre
l’organisme et son environnement
Le corps
humain
Permet le métabolisme
des aliments apportés
à l’organisme
L’appareil urinaire
Permet à l’organisme d’éliminer les
déchets
L’appareil respiratoire
Fournit de l’oxygène
Évacue le dioxyde de carbone
LE MAINTIEN DE L’INTÉGRITÉ
DE L’ORGANISME
Le système immunitaire
Assure la défense de l’organisme
LA FONCTION DE REPRODUCTION
Le système endocrinien*
Participe au maintien
de l’homéostasie
Le système génital
Assure la pérennité de l’espèce
*Ces systèmes assurent la communication entre les différents systèmes de l’organisme
149