3ème, prgme 2008
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Cours de 3ème Partie 1: Les gènes, acteurs principaux dans l’unité et la diversité des êtres vivants. Chapitre 1 : La synthèse cellulaire de nouvelles molécules • Rappel : On sait que les cellules ne fabriquent pas toutes les mêmes molécules, seulement celles qui sont nécessaires à leurs fonctions. Dans une cellule il y a des informations qui vont permettre la fabrication de ces molécules. On appelle ces informations : l'information génétique ou programme génétique. Problème : Ou se situe le programme génétique dans la cellule ? 1- La localisation du programme génétique. Hypothèses : - Le programme génétique se situe dans le noyau. - Le programme génétique se situe dans le cytoplasme. Livre: expérience de manipulation génétique - Le veau obtenu (Marguerite) a hérité des caractères de la vache tachetée. - La cellule œuf ( cellule reconstituée sur le document ) à l'origine du veau est formée du cytoplasme et de la membrane plasmique de la vache à robe brune, et du noyau provenant de la vache tachetée. Le veau obtenu est tacheté donc l'information génétique à l'origine du veau est contenu dans le noyau. Observation complémentaire : Livre: Photos de noyau de cellule entrain de se diviser. On observe des filaments particuliers situés dans le noyau: les chromosomes Conclusion: Activité: La taille La forme (position du centromère) La couleur (position des bandes) D’autres exemples de caryotypes… Femme Chimpanzé mâle Gorille femelle • • • On peut lorsqu'une cellule se divise photographier les chromosomes qu'elle contient. On classe ensuite ces chromosomes en respectant 3 critères : la taille ( du plus grand au plus petit ), la couleur, et la position du centromère ( sorte de zone rétrécie sur un chromosome ). On obtient alors ce qu'on appelle un caryotype. La femme et l'homme possèdent 46 chromosomes que l'on peut réunir en 23 paires en respectant les critères précédents. Il existe une différence majeur, la 23ème paire de chromosomes est différente chez l'homme et la femme. (c'est la paire de chromosome sexuel ) Chez la femme on obtient 2 chromosomes X, tandis que chez l'homme, on obtient 1 chromosome X et un Y. Cette différence d'un chromosome suffit à faire que l'on a 2 individus de sexe différents, donc les chromosomes sont bien les porteurs des informations génétiques. Conclusion : Les chromosomes sont le support de l'information génétique. Les êtres humains possèdent dans chacune de leur cellule 23 paires de chromosomes (soit 46 chromosomes). Chaque chromosome d'une même paire est appelé chromosomes homologues. Une des paires de chromosomes détermine le sexe de l'individu: XX chez la femme et XY chez l'homme. XY 2- L'expression de l'information génétique. A- Gènes et carte génétique (voir livre) • En observant les gènes portés par les chromosomes, on s'aperçoit que les différentes paires de chromosomes ne portent pas les mêmes gènes, par contre, une paire de chromosomes porte des gênes identiques. Pour les chromosomes sexuels chez la femme les 2 chromosomes sont identiques , chez l'homme ils sont différents. On peut donc dire qu'un gène est une unité d'information située sur les chromosomes et qui permet la fabrication de protéine. Une anomalie et la protéine correspondante est pas ou mal fabriquée, on observe ainsi une maladie. Bilan : Dans une cellule un gène existe en 2 exemplaires, occupant la même position sur chacun des 2 chromosomes d'une paire. B- Etude d'un gène. (voir livre) • Constat : Le gêne du groupe sanguin est situé sur la paire de chromosomes n°9. Combien connaissez-vous de groupes sanguins ? Réponse: 4 : A, B, AB, O. Problème : Sachant qu'il y a 1 seul gène pour le groupe sanguin, comment peuton observer 4 groupes sanguins différents ? Hypothèse : - Il existe des versions différentes du gène « groupe sanguin »? • • On dénombre 2 gênes correspondant au caractère groupe sanguin (forcement puisqu'un gène existe en 2 exemplaires dans une cellule), par contre il existe 3 versions (allèles) de ce gène : A, B et O. Ainsi chez un même individu sur la paire de chromosome n°9, il peut avoir sur un chromosome une version (par exemple A) et sur l'autre une autre version (par exemple B ); il se peut aussi qu'il porte 2 versions identiques. • Dans le cas ou les allèles sont différents , on observe les particularités suivantes: - si un individu possède A et O, son groupe sanguin sera A - si un individu possède B et O, son groupe sanguin sera B - si un individu possède A et B, son groupe sanguin sera AB • Dans les 2 premiers cas on dit que l'allèle qui détermine la fabrication du groupe sanguin s'exprime • Pour le 3ème cas, les 2 allèles s'expriment • Pour finir, on observe que l'allèle qui s'exprime permet la fabrication d'un marqueur sur les hématies (molécule A pour allèle A, molécule B pour allèle B, et aucune molécule pour l'allèle O) • Remarque : Au début de la vie (au stade embryonnaire) nos cellules peuvent fabriquer n'importe quel organe, en effet elles contiennent toutes les informations génétique, et peuvent donc tous fabriquer. Plus tard quand les cellules se sont spécialisées elles possèdent encore toute l'information génétique mais une partie uniquement s'exprime ( partie servant à leur fonction) le reste des informations génétiques est bloqué. Conclusion : A un gène correspondent des informations différentes pour un caractère : ce sont des allèles. Les cellules possèdent, pour un même gêne, soit 2 fois le même allèle, soit 2 allèles différents. Dans ce cas, les 2 allèles peuvent s'exprimer, ou l'un peut s'exprimer et pas l'autre. (allèle dominant et récessif). Chaque cellule possède l'ensemble du programme génétique mais n'en exprime qu'une partie. Les hématies sont donc capable de fabriquer l'actine du muscle, mais elle n'exprime que la capacité à synthétiser l'hémoglobine. 3- Les anomalies du nombre de chromosomes. • Caryotype d'anomalies chromosomiques (voir livre) Sur le 1ercaryotype, on observe 47 chromosomes, 3 chromosomes en 21 au lieu de 2, donc trisomie en 21. Sur le 2ème , on observe un chromosome en moins ( monosomie ) Un excès ou une déficience d'informations génétiques causé par un chromosome supplémentaire ou un en moins entraîne des anomalies dans le développement de l'individu. Conclusion : Un nombre anormal de chromosomes empêche le développement de l'embryon, ou entraîne des anomalies chez les individus concernés Les principaux caractères des individus atteints par cette anomalie : Elle touche 1 cas sur 5000 naissances Des malformations de nombreux organes internes sont observées, ce qui peut s'avérer mortel à court terme, parfois avant l'âge de un an. Les principaux caractères des individus atteints par cette anomalie : Elle touche environ 1 nouveau-né sur 5000 . Ce sont toujours des sujets de sexe féminin. En absence de traitement, leur taille reste petite et leurs ovaires ne se développent pas . Sans traitement, les règles n'apparaissent pas à la puberté, les caractères sexuels ne se développent pas, il n'y aura pas production de cellules reproductrices. Chapitre 2 : La division cellulaire et la formation des gamètes • Introduction : Poly caryotype de différentes cellules • Ce document nous indique que toutes les cellules du corps contiennent 46 chromosomes. Ainsi avant division une cellule contient 46 chromosomes, si celle-ci se divise en 2 cellules, les cellules filles ainsi obtenues contiennent encore 46 chromosomes. • Problème : Comment la quantité de chromosomes dans les cellules issues d'une division peut-elle être conservée ? • Hypothèses : - La quantité de chromosomes est multipliée par 2 avant la division. 1- La mitose: La transmission des chromosomes lors de la division cellulaire Dans les livres, on représente les chromosomes soit avec 2 bras, soit avec un bras. Pourtant c’est le même chromosome… Pourquoi? • Avec ce graphique on observe que la quantité de matériel génétique est doublée dans une cellule avant sa division.De plus on observe que les chromosomes changent d'aspect, en effet avant la division il ne possède qu'un filament ( une chromatide ), puis 2 filaments juste avant la division. Photo légendée d'un chromosome avant la division Sous la photo B, on observe 1 lot de chromosomes à 2 chromatides, sur la photo C, on observe 2 lots de chromosomes à 1 chromatide. Entre ces 2 photos, les chromatides se sont séparées au niveau du centromère. • • Conclusion : la division d'une cellule se caractérise par la duplication (multiplication par 2) des chromatides de chacun des 46 chromosomes, on observe alors des chromosomes à 2 chromatides. Avant la division, ceux-ci se réunissent sur le plan équatoriale de la cellule, puis on observe la séparation de ces chromatides au niveau des centromères dans chacune des cellules filles formées. Celles-ci recevant donc 23 paires de chromosomes identiques à ceux de la cellule initiale. Observation de cellules très particulières: les gamètes… • Dans ces caryotypes il n'y a que 23 chromosomes, soit 2 fois moins que dans les autres cellules.Cette quantité de chromosome est normale,en effet un spermatozoïde et un ovule apporte chacun un lot de 23 chromosomes, la fécondation rétablit donc la bonne quantité de chromosomes. • Problème : Comment obtient-on des gamètes à 23 chromosomes ? 2- La méiose: La formation des gamètes (une 1ère loterie génétique) • Hypothèses : - Les chromosomes d'une même paire se séparent dans 2 cellules différentes. On observe que ce mécanisme présente des similitudes avec la mitose. Le démarrage reste le même, les chromosomes se dupliquent, mais ensuite on observe 2 étapes: -Dans un premier temps, les paires de chromosomes se séparent, et la cellule se divise en 2, chacune des cellules formées contiennent donc alors 23 chromosomes à 2 chromatides. -Dans un second temps, ce sont les chromatides qui se séparent dans des cellules distinctes ( comme dans la mitose ). On obtient donc en fin de division 4 cellules contenant 23 chromosomes à 1 chromatide. Conclusion : Au cours de sa formation, chaque gamète reçoit au hasard un chromosome de chaque paire soit 23 chromosomes. Les gamètes produits par un individu sont génétiquement différents On considère un caryotype pa rtiel formé d e 2 paires de chromosomes seulemen t, la paire no 1 portan t le gène Rhésu s, la paire no9 portan t le gèn e du groupe sanguin ABO. Tu disposes : - d'une carte de localisa tion de quelques gèn es sur les chromosomes hu mains - de pinces à linge (en ma tière plastique et en bois), - de pastilles de couleur Chaque pince à linge rep résente un chromoso me - les pinces en plastique représen ten t la paire 1, - celles en bois la paire 9. TP: comprendre l’origine de la diversité des gamètes Chaque pastille rep résente un allèle : CO DE POU R UTIL ISE R LES MODÈ LES Les mo ts éc rits entre guillemets désignent rep résentations construites ou maquettes (de chromo som es, de gamètes, de caryo typ es). RAPPEL DES CONNAISSANCES Au cours d e la forma tion des ga mètes, les 2 chromosomes de c haque paire se regroupent puis se séparent. Chaque ga mète renferme un chromosome de c haque paire. 1/ En utilisan t le ma tériel mi s à ta disposi tion, construis la représen ta tion du caryotype parti el d'un individu "AB, Rhésus + -". 2/ Compare ta représen ta tion à celle corrigée et projetée au tableau. Corrig e-la si besoin est. 3/ Tu disposes d'un lot de pinces à linge représen tan t qua tre sortes de 'c hro mo somes'; fabrique, à partir de c e ma tériel, le maximu m de modèles différen ts possibles de ga mètes à 2 chromosomes. Ecris ici le no mbre d e modèles que tu ob tien s : 4/ En utilisan t le code des allèles, complète les croquis sui van ts pou r représen ter les 4 « gamètes à 2 c hromosomes » différen ts. (C) 5/ En fermant les yeux, à partir du "caryotype" partiel de dépa rt, construis un type de "ga mète à 2 chromosomes". Recom mence plusieu rs fois la manipulation. Que consta tes-tu ? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 6/ Quel est le mécanisme qui abouti t à la forma tion de ga mètes génétiquement différents ? (Ra) ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ÉVALU ATION Complète cette au toévalua tion à la fin de chaque question, cela peut aussi t’aider à les faire. Ecris un + si tu as réu ssi, un – si ce n’est p as le cas. Re/C/Ra sont des abrévia tions correspondant au type d’activi té que tu as réalisé. Re : il s’agit d’une activi té où il fallait réaliser quelque c hose. C : Communiquer Ra : Raisonner. Tu as réu ssi si: Re Consignes 1 et 2 - le "caryoty pe" comprend 2 paires d e "chromosomes" tou s génétiqu ement différents, - tu as respec té le code couleur des "allèles" (pastilles), - tu as respec té la posi tion des 'gènes' d'un c hromosome à l'autre d'une même paire. C/Re Consigne 3 - les "fu turs ga mètes" ob tenu s sont tous génétiquement différents et formés d'un "chromosome" de c haque paire, - tu as construi t tou s les modèles possibles. C Consigne 4 - tu as complété exac tement les 4 possibilités de mod èles parti els différents en respec tant le code et la posi tion des "allèles", - ton travail est soigné. Re Consigne 5 - tu as prélevé une pince en bois et une pince en plastiqu e. Ra Consigne 6 - tu as ci té le mécanisme à l'origine de la forma tion de ga mètes différents. +o Chapitre 3 : La fécondation et la réalisation d'un individu original • Introduction : Photo O’Hara et O’Timmins • Constat : Lors de la fécondation, chacun des gamètes apporte son lot de chromosome venant du père et de la mère. La cellule œuf résultant de la fécondation possède donc pour moitié les chromosomes du père et pour l'autre moitié ceux de la mère, après son développement l'enfant devrait donc ressembler pour moitié à son père et pour moitié à sa mère, or ce n'est pas le cas, des caractères physiques nouveaux apparaissent. • Problème : pourquoi des caractères nouveaux apparaissent-ils ? 1- La fécondation: une deuxième loterie génétique. • Dessin de cellule souche de gamètes avec 1 paire de chromosomes + et -, sachant que l'allèle + domine l'allèle -. Faites cet exercice en vous aidant du chapitre précédent. Si vous appliquez la méiose à ces cellules, vous trouverez à la fin des gamètes contenant un chromosome à 1 chromatide possédant soit l'allèle + soit l'allèle -. Le résultat étant identique pour la mère et le père puisque les 2 cellules de départ ( cellules souches ) sont identiques. La cellule oeuf est le résultat de la fécondation, on peut donc dans le cas que l'on étudie avoir plusieurs possibilités de contenu génétique en fonction des gamètes. • On indique les gamètes dans le tableau suivant : Mâle + - + ++ +- - +- -- Contenu des gamètes Femelle La 1ère ligne horizontale indique le contenu des gamètes mâle, la 1ère colonne indique le contenu des gamètes femelle. Les cases indiquent le contenu génétique possible de la cellule oeuf. On appelle ce tableau : tableau de croisement. On observe ainsi qu'il y a 2 possibilités d'obtenir le même contenu génétique que les cellules des parents ( + - ), mais il y a aussi 2 possibilités d'obtenir un contenu génétique différent de celui des parents ( ++ et - - ). Devoir • • • • En observant le contenu de la cellule oeuf ( A B + - ) et celui de l'ovule ( B + ) on en déduit facilement que le spermatozoïde qui a fécondé cet ovule contenait A - . Cet exemple est une des possibilités de rencontre, comme dans l'exercice précédent, on indique toutes les possibilités dans un tableau de croisement, il suffit de compléter les cases comme dans l'exemple indiqué. Sur le document de gauche, vous voyez que le père contient dans ces cellules A O + -, il présente donc le groupe sanguin suivant A +, de même la mère contient dans ces cellules B O + -, elle est donc B +. Si on fait la même chose avec les enfants , en utilisant le contenu du tableau de croisement, on voit que les enfants peuvent être : AB + ; A + ( 1ère ligne du tableau ) ; AB -; AB + ; A- ; A+ ( 2ème ligne ) ; B+ ; O+ ( 3ème ligne ) ; B- ; B+ ; O- ; O+ ( 4ème ligne ). Les enfants peuvent donc être du même groupe que leurs parents, mais ils peuvent aussi présenter des groupes totalement différent Conclusion : Lors de la fécondation, spermatozoïde et ovule participent à la transmission de l'information génétique. Pour chaque paire de chromosomes et chaque gène, un exemplaire vient du père et un de la mère. Des allèles dominés chez les parents peuvent s'exprimer chez les enfants, ceci permet la création d'un individu possédant un nouveau programme génétique qui le rend unique. 2. Pourquoi naît-on fille ou garçon ? Pour répondre, il suffit de faire un tableau de croisement avec les chromosomes sexuels Mâle Contenu des gamètes X Y XX XY Femelle X Les femmes fabriquent uniquement des ovules contenant le chromosome X, les hommes eux, fabriquent des spermatozoïdes contenant soit le chromosome X ou le Y. Ainsi avec ce tableau on s'aperçoit qu'il y autant de chance d'avoir un garçon , qu'un fille. Ainsi, ce sont bien les spermatozoïdes qui apportent la diversité génétique des chromosomes sexuels, ce sont leur contenu qui détermine le sexe de l'individu. Partie 2: Histoire de notre planète Chapitre 1: Histoire de la vie • Introduction : Rappels On sait par l'étude en 5ème que les roches sédimentaires sont des archives permettant de reconstituer les paysages anciens. Les fossiles contenus dans ces dernières permettent de savoir quelles étaient les conditions de vie ( T°, profondeur, salinité, climat ..) lors de la formation de la roche. Cambrien Bilan : Au cours du temps des espèces sont apparues (ex : Poisson), d'autres ont disparu (ex : Trilobite) et d'autres se sont modifiées (ex : Céphalopode). L’histoire de la vie ………… …. Problème: Comment expliquer ces apparitions, disparitions successives au cours du temps ? Hypothèses : - Les êtres vivants se modifient au cours du temps, c'est l'évolution. - Des bouleversements font disparaître brutalement des groupes d'animaux. 2- Les êtres vivants évoluent au cours des temps géologiques A- L'évolution entre des groupes successifs. Conséquence de l'hypothèse 1: Si elle est vérifiée, on doit trouver des ressemblances entre des groupes apparus successivement. Activité: Plan d’organisation des vertébrés (Travail par groupe de 3 et mise en commun orale) Grenouille Tortue Pigeon a- En t’aidant du livre p 160 et de tes connaissances, indique l'ordre probable d'apparition de ces 3 vertébrés. Donne des explications. b- Recherche 3 points communs entre les squelettes de ces 3 vertébrés. c- L'aile du pigeon est-elle construite sur le même plan d'organisation que les membres antérieurs de la grenouille et de la tortue ? Que peut-on en conclure? Réponse Sur ce document on peut voir que ces 3 animaux sont apparus dans l'ordre suivant : Grenouille (Amphibien), puis Tortue (Reptile) et Pigeon (Oiseau). En effet: ces 3 animaux ont des points communs dans l'organisation de leur squelette, ainsi ils possèdent tous les 3 Radius, Cubitus et Humérus. Certes ces os ne sont pas organisés tout a fait de la même manière, néanmoins l'organisation générale est commune. On peut donc supposer à cause de cette dernière constatation que les Reptiles se sont formés à partir des Amphibiens, et que les oiseaux se sont formés à partir des Reptiles, ce qui expliquerait ces points communs. L’évolution Bilan : L'existence de ressemblances entre groupes apparus successivement dans le temps suggère leur parenté et leur évolution. Ainsi les amphibiens auraient donné naissance (par évolution) aux reptiles et les reptiles auraient donné naissance aux mammifères et aux oiseaux. B- Une preuve supplémentaire : les formes intermédiaires. Activité: Archéoptéryx (p 164) a- En observant les 3 squelettes, indiquez si l'archéoptéryx est un reptile (dinosaure) ou un oiseau ? b- Pourquoi une telle forme intermédiaire conforte-t-elle l'idée d'une parenté entre le groupe des oiseaux et des reptiles ? Un autre exemple de forme intermédiaire: le cynodonte…mi reptile, mi mammifère! Conclusion : Les groupes d'êtres vivants se sont formés les uns après les autres, par une évolution des caractéristiques du plan d'organisation. Ainsi des reptiles ont évolué et ont formé l'archéoptéryx qui présente des caractères de reptiles mais aussi les 1ers caractères d'oiseaux. Ce dernier évoluera encore pour se rapprocher davantage des oiseaux. On résume l'évolution par un arbre d'évolution qui récapitule les liens supposés entre groupes.(voir livre p 165) Exercice: Chercher dans le livre p 165: - L'ancêtre commun aux tétrapodes (= tous les vertébrés sauf les poissons). - Quel âge a cet ancêtre ? C- L'évolution d'une espèce : l'espèce humaine. Activité: Évolution de l’homme -Les hommes actuels sont-ils les descendants de l'homme de Neandertal ? -D'après l'arbre d'évolution ci-contre, énumère dans l'ordre la succession des espèces ayant abouti à l'homme moderne. -Les singes actuels sont-ils les descendants des Australopithèques ? Pourquoi peut-on dire que les singes actuels sont nos lointains cousins ? Utilisation du logiciel: « la lignée humaine » ACTIVITE : ETUDE DE L’EVOLUTION DES ESPECES DE LA LIGNEE HUMAINE Obse rve les différents documents proposés ; chaque cadre présente des informations relatives à des hominidés ayant vécu à des âges différents. ° Ide ntifie les cinq crânes présentés au bureau. Dé coupe les “ cinq cadres ”. ° Classe-les du plus ressemblant à l’Homme actuel, au moins ressemblant. Pré cise les critères que tu as retenus en complétant le tableau ci-dessous : Taille Volume du cerveau Crâne/mâchoires Mode de vie/outillage Montre l’ordre que tu as établi au professeur. Note, sur les documents, pour chaque espèce, les âges indiqués par le professeur. ° Vé rifie si l’ordre que tu as établi est conforme aux âges indiqués. ° Indique ce que tu constates pour Homo sapiens néanderthalensis et Homo sapiens sapiens. …………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………. Trace un axe chronologique sur une feuille blanche de format A4 en prenant l’échelle suivante : 1 cm 200 000 ans. Colle les cadres dans l’ordre d’évolution. Trace de grosses flèches bleues pour préciser la filiation entre les différents hominidés étudiés. A découper CRDP de Champ agne-Ardenn e, 2 001 . Ce do cum ent est rep roduct ible et mo difiable à des fin s st rictement pédago giques et n on comm erciales p ar l’acqué reur en ses locaux , dan s sa classe. Toumaï Chimpanzé Homme moderne Toumaï Aus. Afarensis Africanus Robustus Boisei Habilis Erectus Néandertal 180 000 ans 2,5 Ma Lucy 3,5 Ma Herbivore Omnivore Fabrication d’outils, d’habitats Sapiens sapiens Conclusion : Une espèce nouvelle présente une organisation commune avec l'espèce dont elle provient, mais elle présente également de nouvelles caractéristiques. On peut ainsi, comme pour les groupes, créer un arbre d'évolution des différentes espèces. Ainsi l'homme habile a évolué en homme debout qui a évolué en homme de Neandertal et moderne. 3- Les disparitions catastrophiques. (Vidéo sur la disparition des dinosaures.) Entre le Crétacé et le tertiaire (donc il y a 65 millions d’années), on constate la disparition totale sur toute la surface du globe des dinosaures ainsi que de nombreux autres groupes zoologiques (ammonites, rudistes…). Tous les milieux sont concernés (terre, mer, air) et la cause de cette catastrophe écologique est âprement discutée depuis une vingtaine d’années. Mais aujourd’hui encore, aucun modèle ne permet d’expliquer de manière satisfaisante cette extinction en masse. Les hypothèses actuellement discutées par les chercheurs sont les suivantes : La collision avec une météorite Un volcanisme intense La traversée d’un nuage interstellaire Le recul de la mer et des océans Il y a 65 millions d’année, la fin des dinosaures… Remarque: Les origines de la vie • Observation : Le système solaire se forme par condensation de gaz et de poussières créant ainsi une étoile et les planètes (voir livre p 178) Quelles sont les conditions nécessaires à l'apparition de la vie ? - Il faut de l'air - Il faut de l'eau - Il faut de l'oxygène • Problème : comment ces conditions sont-elles apparues sur terre ? • Hypothèses : - L'eau est apparue grâce à des pluies intenses. - L'atmosphère grâce aux gaz de l'espace ?????? • Exercice: L’apparition de l’atmosphère et de l’océan primitifs Questions 2 à 4 p 179 Océan primitif Exercice: L’apparition de l’oxygène et ses conséquences (livre p 180-181) - Comment l'oxygène est-elle apparue dans l'atmosphère ? - Quelles conséquences l'apparition de ce gaz a-t-elle eu sur l'évolution de la vie ? Conclusion : La terre s'est formée il y a 4,5 milliards d'années et les 1eres étapes de son évolution ont abouti à: - la formation d’étendues d'eau (par dégazage et pluies abondantes) - une baisse de la température - l’apparition de la première forme de vie: la cyanobactérie, il y a 3,6 milliards d’années - la formation d'une atmosphère riche en oxygène (par les cyanobactéries) ... Ceci a permis le développement et la diversification d’autres formes vie. ** IDEES SUR L'AGE DE LA TERRE ** • 3 ème siècle av JC, Aristote Le monde est éternel et l'évolution de la terre est cyclique. • 10 ème siècle, Encyclopédie arabe Des cycles de 36 000 ans inversent la répartition des reliefs. • 14 ème siècle, Buridan Le cycle est étendu à l'infini, des milliards d'années se succèdent. • 17 ème siècle, Catholiques et Protestants, d'après LA BIBLE Le monde a été créé voici 5 à 8 mille ans. Un évêque précise même que l'homme a été créé le 23 octobre 4 004 avant Jésus-Christ à 9 heures du soir. • 17 ème siècle, Burnet, Théorie sacrée de la Terre Il y a un parallèle entre la Bible et les idées de Descartes pour qui la Terre s'est faite en plusieurs étapes. 1 600 ans ont été nécessaires. • 17 ème siècle, Buffon Vu le temps de refroidissement d'un boulet de canon chauffé au rouge, un volume tel que celui de la Terre a pu s'être refroidi en 75 000 ans. • 19 ème siècle, Lyell Pour comparaison avec les vitesses de sédimentation dans la nature actuelle, 240 millions d'années se seraient écoulées depuis le début de l'air primaire. • Fin du 19 ème siècle, début du 20 ème siècle, Kelvin Une Terre initialement fondue refroidit en 100 à 200 millions d'années. John Joly s'oppose : la radioactivité chauffe les roches en permanence. • 20 ème siècle, Rutherford Puisque les éléments radioactifs entrent dans la constitution des roches et qu'ils se transforment régulièrement, ils doivent permettre de dater la Terre. • Aujourd'hui La radioactivité des roches de la Terre et du système solaire prouve que la Terre s'est formée il y a 4,55 milliards d'années. D'après l'exposition "Terre et vie, une enquête scientifique" du PALAIS DE LA DECOUVERTE Chapitre 2: L’histoire de la Terre a influencé l’histoire de la vie • Introduction : on a vu grâce à la tectonique des plaques que celles-ci se déplacent à la surface de la terre. • 1- Conséquences de la tectonique des plaques et variation du climat Activité: Etude de documents En plus des changements de position des continents sur le globe terrestre, la tectonique des plaques entraîne d’autres modifications: -l’ouverture et la fermeture d’océans, ce qui modifie la circulation des courants océaniques. -la création de reliefs montagneux qui perturbent la circulation atmosphérique. Les courants océaniques froids ou chauds ont une influence majeure sur la répartition des climats et par conséquent sur celle des êtres vivants. Ainsi, l’apparition de la tethys dans la zone intertropicale a permis l’établissement d’un courant chaud entre les 2 masses continentales (Laurasie au nord et Gondwana au sud). Plus tard, l’extrémité ouest de la tethys se ferme alors que l’océan Atlantique s’ouvre largement et communique avec le bassin arctique. Des courants d’eaux froides descendent alors des régions polaires vers les basses latitudes. D’après C.Allègre « l’écume de la terre » CORRECTION: On observe que la tectonique des plaques n'est pas sans conséquences sur l'histoire de la terre, en effet, il y a 180 Ma, il existait un océan entre 2 masses terrestres au Nord (Laurasie) et au Sud (Gondwana). Cet océan : La Thétys permettait la circulation d'un courant marin équatoriale chaud, et donc au niveau de ces pays un climat chaud. Quand l'océan Atlantique se forme ( à partir de - 135 Ma), un courant froid s'établit entre le Nord et l'équateur changeant ainsi le type de climat qui régnait dans les pays précédents. Le Climat change, donc la végétation et les animaux qui y vivent changent également. Questions • • Problème : Qu'entraînent les changements climatiques sur le peuplement terrestre ? Hypothèses : -Les populations se déplacent. -Des populations disparaissent -Les populations s’adaptent, se modifient…. Activité: Exemple de l’aire quaternaire 3) A partir des documents 22, 23 p 184 et 25, 26 p 185: Indique le climat avant 12000 ans et après 12000 ans. 4) A partir des documents 24, 23 p 184 et 25, 26, 27 p 185: Indique les types de populations (animales et végétales) avant 12000 ans et après 12000 ans 5) Mets tous tes résultats dans un tableau et conclus sur l’impact du climat sur le peuplement de la Terre. CORRECTION: On observe donc qu'avec le changement de climat les peuplements végétale et animal se modifient. Cela peut aussi être due à la variation du niveau marin. En effet ,le niveau marin était plus bas il y a 18500 ans qu'actuellement. Ainsi, le changement de température régulier de la planète aboutit à l'augmentation ou à la diminution des calottes glacières. Dans notre exemple, la terre se réchauffe (ce qui est normal, néanmoins l'action de l'homme fait qu'elle se réchauffe plus et plus vite qu'elle ne le devrait), donc les calottes glacières fondent, donc le niveau marin augmente. Conclusion : La modification des courants océaniques (à cause de la tectonique des plaques), du niveau marin, de l’avancée des glaciers, entraîne : un changement climatique, et donc une variation des peuplements végétal et animal à la surface de la terre. (cf. musée de paléontologie) 2- Le découpage des temps géologiques. • Livre p 155 : - Quels critères utilise-t-on pour diviser les temps géologiques ? - Quelle est la durée des différentes ères et quel évènement géologique est à l'origine de leur fin ? CORRECTION: Pour découper le temps en géologie, on utilise les critères suivants. - Les grandes disparitions ou apparitions d'animaux définissent les ères (Primaire, Secondaire, Tertiaire, et Quaternaire) -Les changements de relief (création des alpes, de l'Himalaya) ou de niveau marin importants définissent les périodes (exemples : Jurassique, Crétacée au Secondaire, Cambrien, Carbonifère au Primaire) Ere I Crétacé Jurassique Trias Permien Carbonifère Cambrien Précambrien Activité: Construction d'une frise géologique II III Conclusion : Les transformations géologiques et la succession des formes vivantes ont été utilisées pour subdiviser les temps géologiques en ères et en périodes de durée variable. IV Ere I 65 millions d’années : Fin des dinosaures 4 millions d’années : Les 1ers hominidés Crétacé Jurassique 200 millions d’années : Apparition des dinosaures Trias Permien 250 millions d’années : Disparition de 94% des espèces Carbonifère Cambrien Precambrien 3,5 milliards d’années : Apparition de la vie 530 millions d’année : Les 1ers vertébrés (poissons) II III IV Partie 3: Protection de l’organisme TP: Observer des bactéries Chapitre 1 : La contamination par les micro-organismes • Introduction : Nous sommes tous les jours au contact avec des micro-organismes (encore appelés microbes), ce sont des organismes microscopiques. Définition : Microbe : être vivant invisible à l'œil nu; on trouve 2 catégories principales : les virus et les bactéries. Les bactéries (bacille, streptocoque, staphylocoque) sont plus grosses que les virus. Problème : comment les micro-organismes pénètrent à l'intérieur du corps ? • 1- La pénétration des micro-organismes. • Hypothèses : - Par l'air et les voies respiratoires. - Par la peau si on se coupe. - Par le sexe en cas de rapports non protégés. - Par l'alimentation et les voies digestives. Vérification : Document les voies de transmission Naturellement les corps présente des barrières efficaces contre la pénétration des microorganismes, en effet les voies respiratoires, digestives , urinaires et génitales sont tapissées de muqueuses qui produisent des lysozymes qui détruisent les bactéries. Le mucus des voies respiratoires colle les poussières et un système les refoulent vers l'extérieur. Les M.S.T ( Maladies Sexuellement Transmissibles ) empruntent uniquement la voie génitale et se transmettent donc lors des rapports sexuels. Il en existe plusieurs : Chlamydiase, Blennorragie, Herpès génitale, mais les plus connu sont l'hépatite B et le Sida. Bacille Streptocoque Staphylocoque Sida Grippe Rubéole Hépatite A • Conclusion : • De nombreux micro-organismes sont en contact avec l'organisme. Certains franchissent la peau ou les muqueuses et peuvent être responsable d'infection (grippe ..) Ces micro-organismes se transmettent d'un individu à l'autre selon le cas par l'air, l'eau, les objets, le sang, ou lors de rapports sexuels. Problème : Que deviennent les micro-organismes à l'intérieur du corps ? 2- Le devenir des micro-organismes à l'intérieur du corps. A- Pour les Virus. Document : Mode d'action des virus • • Les virus se localisent dans les cellules, c'est à dire qu'ils vont pénétrer dans une cellule, utiliser les constituants cellulaires pour se multiplier, puis ressortir de la cellule en la détruisant. Ainsi, puisque des cellules saines sont détruites alors l'organisme fonctionne moins bien, ce phénomène provoque des maladies. On observe, en quelques chiffres, que la multiplication virale est très rapide, ainsi on peut passer d'un seul virus à presque 100 000 en une journée. • B- Pour les bactéries. • Document : Mode d'action des bactéries • Les bactéries, si elles arrivent à franchir une des barrières naturelles citées plus avant dans ce chapitre, vont se multiplier et produire des toxines. Celles-ci détruisent les cellules. Dans ce cas aussi , la destruction de cellules aboutit à une maladie. Une toxine est donc une molécule chimique toxique pour les cellules qui en perturbe le fonctionnement ou la détruise. La aussi, les bactéries se multiplient très rapidement puisque l'on passe d'une bactéries à presque 100 000 en 8 heures. Cette prolifération très rapide explique pourquoi un organisme entier peut être rapidement envahi. • Conclusion : Après leur pénétration (contamination), les micro-organismes tendent à proliférer (infection) au sein de cellules hôtes pour les virus, ou dans le milieu intérieur pour la plupart des bactéries productrices de toxines. 3- Comment limiter les risques d'infection ? • Question : connaissant les voies de transmission des maladies et les modes de contamination, comment empêcheriez-vous les microbes de pénétrer dans le corps ? • Réponse : - En nettoyant les plaies avec de l'alcool. - En nettoyant les fruits, les légumes, les mains. - En utilisant le préservatif. Document l'asepsie, l'antisepsie et l'antibiotique. • - L'asepsie, c'est un ensemble de méthode visant à empêcher la contamination d'un milieu ou d'un objet en détruisant les microbes avant qu'ils ne provoquent une infection. Exemples : Pasteur propose de se laver toujours les mains, d'utiliser des instruments chirurgicaux propres et chauffer au préalable à la température de 130°, d'utiliser de l'eau bouillie. Toutes ces précautions sont des mesures d'asepsie. • - L'antisepsie est une destruction des microbes provoquant une infection (sur une plaie), c'est ce que l'on fait lorsque l'on se coupe , on désinfecte, c'est de l'antisepsie • - Le premier antibiotique est la pénicilline découvert par Fleming. Sous l'action des antibiotiques les bactéries explosent, elles sont donc détruites. • - On réalise ainsi un antibiogramme pour savoir quel antibiotique utilisé contre les bactéries. Dans une boite remplie de la bactérie que l'on étudie, on place différents antibiotiques.Une auréole autour de l'antibiotique indique qu'il est efficace contre les bactéries. ( l'auréole indique que la bactérie est détruite ). Plus l'auréole est grande, plus l'antibiotique est efficace. Attention un antibiotique est efficace uniquement contre les bactéries pas les virus. • Conclusion : Les risques de contamination et d'infection sont limités par la pratique de l'asepsie et par l'utilisation de produits antiseptiques. Des antibiotiques appropriés permettent d'éliminer les bactéries pathogènes. Chapitre 2 : Les systèmes de défenses de l'organisme • Introduction : L'organisme détecte en permanence la présence d'éléments étrangers grâce à son système immunitaire. Si des micro-organismes pénètrent à l'intérieur du corps, il faut que notre organisme les élimine. Il doit donc disposer de cellules ou de molécules adaptées pour faire face à l'infection. • Observation : Galerie d'hématies et de leucocytes: http://www.aum.iawf.unibe.ch/HemoSurf/D emo_F/content.htm Lieux de formation des cellules de l’immunité Thymus Lieux de stockage des cellules de l’immunité Végétations Amygdales Ganglions du cou Ganglions de l’aisselle Rate Ganglions abdominaux Moelle rouge des os Ganglions de l’aine SCHÉMA DU SYSTEME IMMUNITAIRE Lorsqu'une personne est infecté , on observe que les cellules sanguines dont la population augmente sont les leucocytes ( ou globules blancs ). Ceux-ci sont donc les cellules qui vont participer à la lutte contre l'infection. On observe sur la photo 3 types de cellules: - les hématies ou globules rouges de petite taille, de couleur rose avec une partie blanchâtre au centre et ne présentant pas de noyau. - les lymphocytes, grosse cellule avec un noyau énorme qui prend quasiment tous l'espace cellulaire. - Les cellules phagocytaires, là aussi une grosse cellule (plus grosse que le lymphocyte ) présentant un gros noyau à plusieurs lobes (plusieurs morceaux) Les 2 dernières cellules sont des leucocytes. • Les ganglions sont le lieu de multiplication des leucocytes en cas d'infection. Ainsi, si on a une infection respiratoire du type angine bactérienne, les leucocytes situés dans les ganglions de la gorge vont se multiplier, ce qui a tendance à faire gonfler les ganglions. Ceci vous explique pourquoi le médecin nous tâte la gorge, il vérifie en fait si nos ganglions sont gonflés, si c'est le cas, alors nous sommes infectés. Pour finir, on observe que les ganglions ne sont pas isolés, ils sont reliés les uns aux autres par le système lymphatique, ce dernier est très développé, il permet la mise en circulation des leucocytes dans tous le corps, ainsi une infection, quelque soit l'endroit ou elle est située pourra toujours être atteinte par le système lymphatique et donc combattu. • Bilan : Lors d'une maladie, la quantité de leucocytes augmente, ceux-ci doivent permettre à l'organisme de se défendre. L’ensemble des organes : rate, moelle osseuse, ganglions lymphatiques et thymus participent également dans les réactions immunitaires. Ces organes et ces cellules constituent le système immunitaire. I- Une défense rapide : la Phagocytose par les macrophages Observation : Cas d’une piqûre de rose Epine Terminaison nerveuse Epiderme Cicatrice Microbe Derme Capillaire sanguin SCHÉMA D’UNE RÉACTION INFLAMMATOIRE Pus Au niveau d'une blessure infectée, on observe différent symptômes : rougeur et chaleur car les vaisseaux sanguins sont dilatés et laisse passer du sang, gonflement provoqué par la sortie de plasma, et douleur car les terminaisons nerveuses à l'origine de cette sensation sont stimulées. On appelle ces symptômes : la réaction inflammatoire. Le macrophage, au niveau de cette blessure, semble entourer les bactéries. On les appelle d'ailleurs les éboueurs de l'organisme. Problème : Que deviennent les bactéries dans la cellule phagocytaire ? • Hypothèses : - Les bactéries sont détruites. - Les bactéries sont stoppées. • Vérifications : document la phagocytose A légender… • On observe sur ce document les étapes de la phagocytose. Tout d'abord les cellules phagocytaires ( phagocyte ou macrophage ) quittent le système circulatoire pour venir au contact des bactéries. La cellule phagocytaire entoure les bactéries qui se retrouvent alors à l'intérieur de la cellule. Celle-ci va fabriquer des enzymes digestives qui vont venir digérer les bactéries et donc les détruire. • Conclusion : Lors d'une infection, l'organisme met en place un système rapide de défense et d'élimination des agents infectieux : la phagocytose grâce aux cellules phagocytaires, celle-ci est une réponse immunitaire. Elle se traduit par une inflammation. (Réaction inflammatoire) • Définition : réponse immunitaire : ensemble des réactions destinées à éliminer les éléments étrangers afin de protéger notre organisme • Constat : Parfois la phagocytose ne suffit plus. Notre organisme a du mal à faire face à l'infection car celle-ci se propage trop vite. Dans ce cas l'organisme déclenche une réaction immunitaire plus complexe qui fait appel à une autre population de globules blancs : les lymphocytes. Le macrophage à l’attaque: II- Une autre défense: Les anticorps produits par les lymphocytes. • A- Notion d’antigène • Observation: Poly : reconnaissance de l'élément étranger et les différences entre globules rouges • On observe que les globules rouges se différencient par des marqueurs : molécule A pour les hématies de groupe A, molécule B pour les hématies de groupe B, molécules A et B pour les hématies de groupe AB, et aucune molécule pour les hématies de groupe O. • Si on injecte des hématies de groupe B à un individu de groupe A, ce dernier réagit en détruisant les hématies de groupe B. de plus, si on injecte à une personne des bactéries, des toxines, ou même des protéines présentes à la surface des bactéries, dans tous les cas cela déclenche une réaction immunitaire. On se rend compte que finalement les molécules présentes à la surface des bactéries suffisent à déclencher une réaction immunitaire, ce sont donc elles qui sont à l'origine du déclenchement de la réponse immunitaire, on les appelle : Antigène. • • • • La souris 1 à laquelle on a injectée de l'antigène A, va fabriquer des lymphocytes contre cet antigène. On prélève alors les lymphocytes de cette souris que l'on injecte aux souris ( sans immunité) 2 et 3. On leur injecte ensuite respectivement l'antigène A et B. La souris 2 survie, en effet les lymphocytes de la souris 1 l'ont protégée de l'antigène A, par contre la souris 3 meurt, en effet les lymphocytes de la souris 1 ne la protège pas contre l'antigène B. On peut ainsi en conclure que les lymphocytes protègent le corps contre un antigène de manière spécifique. Les lymphocytes combattant l'antigène A ne combattent pas l'antigène B. Pour l'autre expérience, on fait le même constat, les lymphocytes protègent les cellules contre le virus C mais pas contre le virus D. • Bilan : Le micro-organisme porte des molécules ou produit toxines que l'organisme reconnaît comme différentes des siennes : ce sont les antigènes. Les lymphocytes reconnaissent spécifiquement un antigène. • Problème : Comment les lymphocytes éliminent-ils les micro-organismes ? • B- L'élimination des bactéries ou de leurs toxines. • Observation : Tableau: Lymphocytes B, T et anticorps, et leurs évolutions en fonction de l'état de santé. ( en précisant que les lymphocytes sont spécifiques de l'antigène déclenchant la maladie) • - En observant ce tableau, quels est la population sanguine qui réagit à l'infection ? - Formulez alors des hypothèses. • Hypothèses : - Grâce aux anticorps. - Grâce aux lymphocytes B. • Vérification :Poly : Rôle des anticorps et de la moelle osseuse • Lors d'une infection bactérienne, l'organisme fabrique des anticorps. Ceux-ci sont spécifiques à un antigène, et vont se fixer sur l'antigène en empêchant de se déplacer. En aucun cas il ne détruise l'antigène, il l'empêche juste de se déplacer et de se multiplier. L'antigène sera finalement détruit lors d'une phagocytose de l'ensemble antigène-anticorps. Avec les expériences, on s'aperçoit que lorsque la moelle osseuse est irradiée, il n'y a pas de production d'anticorps (expérience A), mais lorsque l'on injecte des lymphocytes B, la production d'anticorps se rétablit.(expérience B). L'expérience C montre que ce sont bien les lymphocytes et uniquement eux qui permettent le rétablissement de la production d'anticorps. On peut donc conclure que les lymphocytes B fabriqués par la moelle osseuse sont à l'origine de la production d'anticorps. • Conclusion : Lors d'une infection par des bactéries, des lymphocytes B spécifiques de la bactérie infectieuse se sont multipliés dans la moelle osseuse. Ces derniers , après contact avec l'antigène , se transforment en cellules sécrétrices d' anticorps spécifiques à l'antigène, ces derniers vont bloquer le déplacement et la multiplication des antigènes qui pourront alors être phagocytés. • Remarque : on parle d'un individu séropositif, si on a détecté dans son sérum des anticorps spécifiques d'un antigène donné. • C- L'élimination des virus. • Observation : Tableau comparaison quantité de lymphocytes B, T et anticorps chez un individu sain et malade - En observant ce tableau quelle est la population sanguine qui réagit à l'infection ? - Formulez une ou des hypothèse(s). Hypothèse : - Grâce aux lymphocytes T. Vérification : Document élimination des cellules infectées par un virus • Les antigènes sont situés sur la membrane de la cellule infectée par le virus. Le lymphocyte T se transforme en cellule tueuse si il reconnaît une cellule infectée. Le lymphocyte T élimine la cellule cible en produisant une substance qui va perforer la membrane de la cellule attaquée. On appelle ce mécanisme : le baiser de la mort. • Conclusion : Les lymphocytes T détruisent par contact des cellules porteuses d'antigènes ou infectées par un virus. Phagocyte Lymphocytes B Production d’anticorps circulants spécifiques Lymphocytes T Lymphocytes T tueurs Phagocytose Neutralisation des antigènes Destruction directe de la cellule infectée • Remarque : En cas de greffe, les cellules greffées sont considérées comme étrangères, les lymphocytes T vont les détruire. Ce mécanisme est responsable des rejets de greffe. III- La mémoire immunitaire. Poly : vitesse de réponses immunitaires Lors d'un deuxième contact avec un antigène, la production d'anticorps est beaucoup plus importante, et plus rapide. Lors d'un deuxième contact avec des cellules étrangères à l'organisme (greffon), le rejet du greffon est beaucoup plus rapide. Conclusion : Certains lymphocytes sont le support de la mémoire de l'antigène, ce qui permet aux réactions spécifiques d'être plus rapides et plus efficaces lors de contacts ultérieurs avec cet antigène. Chapitre 3 : L'aide aux défenses immunitaires • Introduction : • • Observation : On a donc déjà observé qu'il existe une mémoire immunitaire qui permet à l'organisme de répondre plus vite et en plus forte quantité à une infection par le même antigène. Lors d'une première infection, l'organisme met quelques jours à réagir, ce qui laisse le temps à la maladie de se développer. • • Problème : Comment supprimer ce temps de réaction, afin que l'organisme lutte plus vite ? • Hypothèses : - On stimule la mémoire immunitaire, en injectant un antigène (hypothèse 1) - On injecte des anticorps contre l'antigène (hypothèse 2) 1- Les principes de la vaccination • En injectant une forme inoffensive du microbe, l'organisme est mis en contact une première fois avec l'antigène, la réponse immunitaire est donc activée sans danger pour le corps. En cas de contact avec le même antigène, le corps pourra alors se défendre rapidement. • Observation : Regardez votre carnet de santé. On observe qu'il y a différents vaccins, exemple BCG (contre la tuberculose), DTpolio (contre la diphtérie, le tétanos, la polio), ROR (contre rubéole, oreillons, rougeole) On observe que ces injections ont lieu tous les 2-3-4-5 ans (rappels) • Problème : Pourquoi est-il nécessaire de faire des rappels ? • Hypothèses : - Pour restimuler la mémoire immunitaire. • Vérification : Les rappels permettent d'entretenir cette mémoire . Une injection de vaccin va donc restimuler la mémoire immunitaire, le corps va refabriquer des lymphocytes mémoires (spécifique à l'antigène contenu dans le vaccin) qui vont permettre d'acquérir une protection durable durant quelques années en cas de contact avec le micro-organisme. • Conclusion : La vaccination permet à l'organisme d'acquérir préventivement et durablement une mémoire immunitaire relative à un micro-organisme déterminé. 2- Le principe de la sérothérapie. • Vérification de l'hypothèse 2. • Poly : Tableau obtention de sérum • Dans le sérum, il y a des anticorps, l'injection de ces derniers va donc augmenter rapidement la protection de l'organisme contre un antigène spécifique. • Néanmoins un sérum animal contient des anticorps étrangers à l'organisme qui les reçoit, ainsi l'organisme va fabriquer des anticorps contre ces anticorps, c'est pourquoi leur protection est moins durable et relativement courte. • Ainsi lors d'une infection grave on traite par sérothérapie et par vaccination. La sérothérapie pour que le corps se défende rapidement, puis lorsque cette protection diminue, ce sont les anticorps fabriqués grâce à la vaccination qui prennent le relais. • Conclusion : La sérothérapie fournit des anticorps produits par un autre organisme, et procure ainsi une immunité immédiate mais peu durable. 3- Les déficiences du système immunitaire (immunodéficience) Document immunodéficience. On définit qu'une personne est séropositive lorsque l'organisme fabrique des anticorps anti-VIH. Dans un premier temps on observe donc une réaction immunitaire classique, mais ensuite on aperçoit que la production des ces anticorps diminue, dans le même temps on s'aperçoit qu'une population de lymphocyte (lymphocyte T4) diminue. • En fait le virus du SIDA ou VIH, infecte ces cellules en les détruisant, ce virus détruit donc les cellules du systèmes immunitaires, seules capables de nous défendre. Ainsi le corps ne peut plus se défendre contre aucune maladie, et il apparaît des maladies dites opportunistes qui provoquent, à plus ou moins long terme, la mort de la personne infectée. Dans le cas des déficiences immunitaires innées, c'est à dire existant à la naissance, on observe que la moelle osseuse ne fabrique pas les cellules de l'immunité. On greffe alors des cellules de moelle osseuse pour rétablir l'immunité, hélas, cette opération ne fonctionne pas toujours à cause des problèmes de compatibilité. • Bilan : Il existe des déficiences du système immunitaire (immunodéficience). Cellesci peuvent être innée ou acquise. Il existe 2 origines à l'immunodéficience. Soit la production de cellules immunitaires par la moelle osseuse (moelle rouge) est déficiente. Soit une maladie entraîne la destruction des cellules immunitaires (cas du SIDA). Dans les 2 cas l'absence ou une quantité insuffisante de cellules immunitaires (lymphocytes T et B) implique que les défenses sont inefficaces, des maladies opportunistes peuvent alors se développer. • Site sur le SIDA: http://www.sidaweb.com/ Partie 4: Responsabilité de l’Homme vis-à-vis de la santé et de l’environnement Liste des exposés La contraception : Les différents modes de contraception : avantages et inconvénients, efficacité. Les objectifs de la contraception. Le SIDA : Définition, caractéristiques de la maladie. Modes de transmission. Moyens de prévention. Les vaccinations : Contre quel type de microorganismes ? Le principe de la vaccination. Vaccination et responsabilité face à la société. Les dons de sang et les transfusions sanguines : Dans quel but ? Déroulement et conditions. Sélection des donneurs. Les dons d’organes : Quels organes ? Dans quels cas ? Déroulement de l’opération : sélection du donneur, conditions. Les OGM : Définition. Fabrication. Avantages et risques. L’homme et la biodiversité : la déforestation. Définitions. Raisons de la déforestation. Conséquence sur les êtres vivants . La gestion des ressources en eau : Réservoirs d’eau douce. Consommateurs d’eau. A long terme, conséquences de la consommation actuelle. L’amincissement de la couche d’ozone : Définition et rôle de la couche d’ozone. Le trou de la couche d’ozone. Moyens mis (ou à mettre) en œuvre pour limiter le problème. L’effet de serre : Définition. Rôle de l’homme. Conséquences sur le climat, les êtres vivants. A. Responsabilité vis à vis de la santé La société en général, chaque citoyen en particulier, a une responsabilité à l’égard de la santé. La société organise la solidarité dans le domaine de la santé publique. Des mesures collectives permettent d'éviter des maladies infectieuses. Certaines maladies infectieuses se propagent rapidement à un grand nombre d'individus, provoquant des épidémies. D'autres se manifestent de façon plus ou Moins constante dans une région : ce sont des endémies. La société protège ses membres de maladies infectieuses en luttant contre la propagation des agents infectieux, en rendant obligatoires certains vaccins. Des techniques et des méthodes permettent aux couples de choisir d’avoir ou non un enfant. Des méthodes contraceptives, s’appuyant sur les connaissances relatives à la procréation permettent de choisir le moment approprié pour avoir un enfant. Des techniques de procréation médicalement assistée (PMA), comme l’insémination artificielle et la fécondation in vitro, donnent à des couples stériles la possibilité de transmettre la vie. Dans certaines conditions, une interruption volontaire de grossesse (IVG) peut être pratiquée sous contrôle médical. Grâce au don d'organes et de sang, des vies humaines peuvent être préservées. Dans certaines conditions, un organe peut être prélevé sur un individu et greffé sur un autre. Des transfusions sanguines sont possibles à la condition que les hématies du donneur ne soient pas agglutinées par le plasma du receveur. ? http://education.france5.fr/sida/ Recherche sur la propagation d’un agent infectieux : simulation de transmission du VIH. On cherche à expliquer comment le VIH est transmis et surtout à mettre en œuvre une réflexion logique pour identifier le patient ‘’zéro’’ (source d’infection) . Stratégie : Les élèves vont échanger entre eux des liquides. Ces liquide représentent les sécrétions des personnes. On utilise un réactif coloré et on dit que si il y a une coloration cela équivaut à une contamination. Au départ une seule personne est contaminée et elle l’ignore. Protocole : Pour chaque élève : un tube à essai bouché, rempli jusqu’à moins de la moitié, d’un liquide clair ( eau tout simplement ). Le dernier tube est rempli avec de la soude ( NaOH 0,5 M ). Chaque élève étant en possession de son tube, on peut demander si une différence est perceptible entre les liquides. Non bien sûr et comme pour les personnes on ne peut désigner celui qui est porteur d’un tube différent. Pour simuler l’échange de sécrétion, les élèves vont partager leur liquide clair avec quelqu’un d’autre. Chaque élève en choisit un autre. Les deux ôtent le bouchon de leur tube, et l’un des deux verse le liquide de son tube dans l’autre tube et mélange bien les contenus après avoir rebouché le tube. Ensuite le liquide est reversé à moitié dans le tube du partenaire. Chaque élève se retrouve en possession de la même quantité qu’au départ. Chaque élève peut réitérer l’échange avec 2 ou 3 personnes de la classe, ce qui correspond à une moyenne statistique au sortir de l’adolescence. On leur recommande de se souvenir de chaque partenaire et de l’ordre dans lequel ces échanges ont été effectués. Les échanges terminés, on passe au test de dépistage. Rappeler que le test ne dépiste pas le virus mais la présence d’anticorps antiviraux. Verser quelques gouttes de phénolphtaléine dans chaque tube. S’il y a contamination le liquide tourne au rose. Sinon, il reste incolore. Les résultats sont immédiats et frappants. On obtient plus de la moitié des élèves ‘’contaminés’’ à partir d’un seul porteur. Ensuite, il convient de remonter la piste de partenaire à partenaire, pour trouver qui a transmis le virus à qui et déterminer le porteur initial. On peut inscrire le nom des personnes au tableau pour fournir une aide visuelle. B. Responsabilité vis à vis de l’environnement Sortie à la SIRTOM d’Apt ( déchèterie) • L'homme en général, chaque citoyen en particulier, a une responsabilité à l'égard de l'environnement à l’échelle de la planète, garant de sa santé. Un contrôle du rejet massif des gaz résultant des activités humaines se justifie par leurs effets sur l’environnement et la santé : • • • • - des gaz comme le dioxyde de carbone et le méthane exagèrent l'effet de serre. - les oxydes d'azote, de soufre augmentent localement l'acidité des eaux de pluie. - d'autres gaz altèrent la couche d'ozone de la haute atmosphère, indispensable. - dans la basse atmosphère, au contraire, la quantité excessive d'ozone dans les milieux urbains pollués crée des problèmes d'environnement et de santé. • Une vigilance à l’égard des prélèvements excessifs d'animaux et de végétaux, des modifications de milieux de vie ou du patrimoine génétique est nécessaire pour éviter de porter atteinte à la biodiversité. Des sites à voir ! • Site créé par des élèves de 3ème sur les drogues et l'alcool. http://perso.wanadoo.fr/zanzan/ • site sur le corps humain http://www3.sympatico.ca/nanou1/corps/alcool/alcool.htm • Alcool / drogues http://www.sfa-ispa.ch/bodyindex-f.htm http://www.ac-versailles.fr/services/securix/alcool.htm http://www.drogues.gouv.fr/fr/savoir_plus/livrets/action_drogues/act ion_page7.html • Education à la santé: Présentation des problèmes de dos et surtout comment les éviter http://www.undospourlavie.org/ • Drogues http://www.drogues.gouv.fr/fr/index.html • Site sur les problèmes liés au tabagisme http://www.sante.gouv.fr/htm/pointsur/tabac/index.htm
