PREMIER CHAPITRE

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PREMIERE PARTIE : MODELISER.
CG1. Modéliser, dans le cadre d’une discipline scientifique, une technologie ou un
phénomène courant en tenant compte éventuellement d’aspects techniques, sociaux,
économiques ou culturels.
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PREMIER CHAPITRE
D’une image à une maquette de la cellule
Regarde ta main, entre virtuellement dans ta peau, change d’échelle, tu pénètres dans un
monde insoupçonné, souviens-toi, en troisième année, tu as eu l’occasion d’observer des
cellules au microscope photonique. Ces cellules constituent la base de ton organisme. Quel
y est leur rôle ? Qu’advient-t-il si elles meurent ?
Peut-on cultiver les cellules et les transplanter selon les besoins ? Régénérer
n'importe lequel de tes organes à partir de cellules prélevées dans ton propre
corps, cultivées en laboratoire puis réintroduites dans ton organisme.
Peut-on remplacer les globules blancs d’un enfant atteint de leucémie, les
cellules de cartilage d’un sportif de haut niveau blessé, les cellules du
cerveau d’une personne atteinte de la maladie de Parkinson ou d’Alzheimer, les cellules
musculaires dans un cœur malade ? Utopie ou réalité? Acceptable ou non?
Votre équipe de chercheurs planche sur le sujet, la communauté scientifique est en émoi et
attend avec impatience les publications et la présentation des résultats lors du congrès
« Thérapie cellulaire, utopie ou réalité ? ». Rappelons que ce congrès sera assorti d’une
exposition remarquable de maquettes et de panneaux didactiques sur le sujet …
Dans un premier temps donc, votre équipe s’attellera à la réalisation de cette fameuse
maquette et d’un panneau didactique. Dans un deuxième temps seulement (voir 2e partie,
chapitre 1), le congrès apportera les éléments de réponse au problème de la culture et de
la régénération des tissus et les publications informeront le grand public.
ITINERAIRE A SUIVRE
1. Dessine-moi une cellule ............................................................................................... 3
2. Compare ton dessin aux autres .................................................................................. 3
3. Choisis des pistes de recherche .................................................................................. 5
4. Recherche et réalise ..................................................................................................... 6
5. Réinvestissement.......................................................................................................... 7
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1. Dessine-moi une cellule
Tout d’abord, pour répondre au problème posé, pars de ce que tu connais. Puisque
le thème central concerne la cellule, dessine une cellule telle que tu te la représente
d’après tes souvenirs de troisième année…
2. Compare ton dessin aux autres
-
Joins-toi à trois autres élèves pour former un groupe. A
l’intérieur du groupe, il est important de distribuer un rôle
particulier à chacun en gardant bien sur à l’esprit que chacun a
le droit de s’exprimer et le devoir de travailler…
-
Dans ton groupe, chacun d’entre vous présente son dessin aux autres en le
décrivant.
Ensemble proposez une représentation commune de la cellule et comparer-la avec
une cellule d’épiderme (utilisez les coupes d’épiderme et le microscope photonique
mis à votre disposition par votre professeur).
Cherchez, dans des livres ou sur le net d’autres types de cellules, découpez-les et
collez-les dans vos notes.
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Travailler en groupe.
 L’animateur permet à chacun de
parler à son tour, donne à chacun la
chance de s’exprimer, surveille le
ton de voix dans l’équipe et veille à
ce que l’équipe ne s’écarte pas du
sujet.
 Le secrétaire reformule les idées et
traduis sous forme écrite, le travail
réalisé par l’équipe.
 Le reporter représente l’équipe
devant la classe et devant le
professeur et prend en charge
l’aspect « communication ».
 Le gardien du temps planifie le
temps nécessaire à la réalisation de
la tâche, définis les échéances et
veille à ce que chacun les respecte.
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3. Choisis des pistes de recherche
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Maintenant que vous êtes d’accord sur le point de départ, reformulez le problème
(page 1) et exprimez toutes vos idées sur le sujet. Prenez soin de les noter au fur et
à mesure. Ces idées peuvent concerner des faits d’actualité, des informations que
vous avez déjà entendues ou lues, des questions que vous vous posez…
Qu’est-ce qui différencie ces cellules ? Fonctionnent-elles toutes de
la même façon ? Comment, transformer une cellule en une autre ?
Voilà quelques questions sous-jacentes au problème posé, vous en
avez certainement d’autres encore…
Afin de résoudre le problème posé, vous allez effectuer des recherches : qu’allezvous chercher ? Où allez-vous chercher ? Cernez votre sujet, choisissez la
direction à prendre, choisissez des mots clés. Pour un traitement plus efficace du
problème, chaque groupe peut choisir un type de cellule et donc une partie du
problème : par exemple le remplacement des cellules cardiaque d’une personne
atteinte d’une maladie cardiovasculaire.
Organisez-vous au sein de votre groupe pour déterminer les objectifs à atteindre
pour le prochain cours, la tâche de chacun, …
Choisissez les sources d’informations et les mots-clés que vous allez utiliser. Vous
disposez bien sur de quelques documents proposés dans ce livre dans la partie
« biologie » et de quelques autres sources d’informations (rubrique « pour en
savoir plus »).
Que
cherchonsnous?
Où cherchonsnous ?
Le sujet
Fixons nos
échéances.
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Qui cherche
quoi ?
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4. Recherche et réalise
Revenons un instant à notre problème…
Peut-on cultiver les cellules et les transplanter selon les besoins ? Régénérer
n'importe lequel de tes organes à partir de cellules prélevées dans ton propre
corps, cultivées en laboratoire puis réintroduites dans ton organisme.
Peut-on remplacer les globules blancs d’un enfant atteint de leucémie, les
cellules de cartilage d’un sportif de haut niveau blessé, les cellules du
cerveau d’une personne atteinte de la maladie de Parkinson ou d’Alzheimer, les cellules
musculaires dans un cœur malade ? Utopie ou réalité? Acceptable ou non?
Votre équipe de chercheurs planche sur le sujet, la communauté scientifique est en émoi et
attend avec impatience les publications et la présentation des résultats lors du congrès
« Thérapie cellulaire, utopie ou réalité ? ». Rappelons que ce congrès sera assorti d’une
exposition remarquable de maquettes et de panneaux didactiques sur le sujet …
Dans un premier temps donc, votre équipe s’attellera à la réalisation de cette fameuse
maquette et d’un panneau didactique. Dans un deuxième temps seulement (voir 2e partie,
chapitre 1), le congrès apportera les éléments de réponse au problème de la culture et de
la régénération des tissus et les publications informeront le grand public.
Lorsqu’un scientifique traite un problème, il rassemble toutes les données qu’il trouve et
élabore un modèle c’est-à-dire une représentation simplifiée du phénomène ou de l’objet
étudié afin de mieux en comprendre le fonctionnement.
Le modèle que votre groupe présentera prendra la forme d’une maquette d’une cellule
au choix et d’un panneau décrivant les activités de la dite cellule.
Les éléments de cette maquette et les illustrations représenteront au mieux les
composants et le fonctionnement de la cellule.
Pour réaliser votre maquette,
- Choisissez un support ou construisez-le de façon à ce qu’il corresponde à la
forme de la cellule
- Utilisez des bouchons, des morceaux de laine, de tissu, des matières en tout
genre,…
- N’oubliez pas d’évaluer l’échelle de la maquette et de l’assortir d’une légende.
En ce qui concerne le panneau,
- soignez l’occupation de l’espace,
- Illustrer vos explications de façon claire
Votre travail sera évalué selon les critères
suivants :
- investissement
- originalité,
- précision et soin
- cohérence avec la réalité,
- rigueur scientifique
Affaire à suivre lors de la deuxième partie de ce manuel…
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5. Réinvestissement
En utilisant la démarche que tu viens d’appliquer dans ce premier chapitre, construis un
modèle de fonctionnement du rein. Présente ton travail sur une feuille A3 (schémas
légendés et explications) au dos de laquelle tu noteras ta bibliographie. Tu plieras la feuille
en 2 et y glisseras les documents dont tu t’es servi.
Les critères d’évaluation sont les suivants :
- Compréhension des consignes et appropriation du problème
- Recherche d’informations
- Réalisation du modèle sur le fonctionnement du rein
- Communication et présentation du modèle.
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A l’issue de ce chapitre,
Tu t’es entraîné à

Elaborer un modèle simple montrant comment la cellule se nourrit, élimine ses
déchets, transforme l’énergie, synthétise une protéine.
Si tu as joué le jeu,
tu es maintenant capable de

Décrire la structure et les rôles des principaux organites cellulaires observables
au microscope électronique,

Modéliser les étapes principales de la biosynthèse d’une protéine,

Modéliser les structures de l’ADN et de l’ARN,

Décrire les mécanismes d’endocytose et d’exocytose,

Décrire la respiration cellulaire,

Elaborer un modèle simple du fonctionnement d’un rein,
Tu connais

Un modèle pour la cellule animale

Les étapes de la biosynthèse des protéines

La structure de l’ADN, de l’ARN, des acides aminés, des protéines.

Les étapes de l’endocytose et de l’exocytose

Le mécanisme de la respiration cellulaire
Pour faire une synthèse
Afin de bien structurer tes connaissances et de faire le point sur ce que tu appris, il est
important de passer un peu de temps à intégrer ce chapitre.
1. Par petits groupes, proposez une synthèse de deux pages sur la structure cellulaire
et ses activités. Présentez cette synthèse à la classe et comparez la aux autres dans
le but de la corriger au mieux.
2. Reprends ton premier dessin de la cellule et compare-le à celui que tu as réalisé
pour ta synthèse.
3. Elabore une liste de consignes pour synthétiser un chapitre et place-la dans tes
notes de cours.
4. Propose une liste de mots-clés qui caractérise au mieux ce premier chapitre.
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