Durée : 5 à 6 semaines Séquence Séance 3°1 3°2 3°3 1 Activités Compétences Protection de l’organisme Support Temps Trace écrite Question : Qui dans la classe n’a jamais été malade ? Réponses attendues : Aucune. Introduction : Donc, tout le monde a été confronté à un moment ou à un autre à une maladie. De plus les maladies ne préviennent pas, il y a donc toujours un risque de maladie. Pourtant, dans la majorité des cas, l’organisme guérit de ces agressions. L’organisme doit avoir des systèmes de défenses. Problème général : Comment expliquer que l’organisme puisse se défendre contre les maladies ? 2 Problème : Comment expliquer que l’organisme puisse tomber malade? Avant de savoir comment on se défend, il faut déjà comprendre comment on peut tomber malade. Hypothèse : il y aurait des microbes qui nous attaqueraient. 1 I. L’organisme est, en permanence, au contact de micro-organismes, pouvant dans certains cas causer des maladies. A. Les microbes et les barrières naturelles de l’organisme. TP microscope tournant avec la fiche microorganismes en parallèle Observation au microscope de différents micro-organismes. Les microbes (encore appelés microorganismes) sont les principaux éléments à l’origine des maladies, lorsqu’ils sont dans l’organisme. On les appelle des pathogènes. Les micro-organismes sont invisibles à l’œil nu, il faut utiliser un microscope pour les voir. Il y en a de différents types, ce sont en général : Des animaux de petite taille, des champignons, bactéries, des virus. Les provenances très divers des échantillons de cultures, montre que les microbes sont partout, dans l’air, dans l’eau, sur les objets et même dans notre corps. Préparation d’une boîte de pétri avec les microbes de l’air et avec empreinte de doigt La mise en culture de micro-organismes permet de faire se développer des colonies qui sont alors visibles. 3 Problème : Comment expliquer que l’on soit malade qu’à certains moments ? Hypothèse : tous les micro-organisme ne sont pas pathogènes. Situation problème : Les microorganismes sont toujours à nos cotés, mais nous ne sommes pas toujours malade. 2 Observation d’une boite de BACTISUPTIL. Boîte de bactilusuptis Tous les micro-organisme ne sont pas ne sont pas des pathogènes. Il y en a qui sont utiles à l’homme. Fiche sur la transmission Les micro-organisme sont partout, mais chaque espèce vit dans un milieu bien spécifique, ils nous sont donc transmis suivant les cas : Par l’eau ex : Le choléra (bactérie) la polio (virus). Par l’air ex : Les champignons ou le virus de la grippe. Par contact : tétanos (bactérie) Par rapport sexuel : Syphilis Par transfusion : HIV. 4 Comment les microbes nous sont-ils transmis ? Etude de quelques transmission 5 Situation problème : Pourtant on se retrouve parfois en contact avec ces milieu à risques et nous n’attrapons pas la maladie. Problème : Comment les micro-organismes sont-ils arrêtés à l’entrée de notre organisme ? Fiche d’activité : les barrières de l’organisme. Observation des différentes barrières 3 L’organisme présente 3 types de barrière à la pénétration des agents pathogènes : Des barrières mécaniques : peau et muqueuses. Des barrières chimiques : Salives, sueurs, larmes. Des barrières biologiques comme la flore intestinale Les barrières se trouvent au niveau de l’interface entre le milieu intérieur et le milieu extérieur. 6 B. De la contamination à l’infection : La déclaration de la maladie. Dans certains cas les barrières naturelles sont franchies, il y a pénétration du microorganisme. On parle alors d’une contamination. Ces barrières peuvent être franchies dans des cas de blessures, d’affaiblissement de l’organisme… Problème : Comment expliquer l’effet pathogène de l’entrée d’un micro-organisme ? Comparaison d’une contamination par un virus et par une bactérie fiche sur la contamination. Une fois dans l’organisme, le microorganisme prolifère soit dans le milieu intérieur (certaines bactéries) soit dans les cellules (virus). Les bactéries sécrètent des substances appelées toxines qui altèrent le bon fonctionnement du corps. Les virus détruisent peu à peu les cellules parasitée en se multipliant à l’intérieur de celles-ci. Cette étape est la phase d’infection pendant laquelle se déclare la maladie. 7 Comment pouvons-nous nous défendre contre les maladies ? Selon les cas on peut agir au niveau de la contamination, avant que le microbe ne pénètre ou après, pendant l’infection. C. Des précautions simples évitent la contamination et l’infection. 4 1° Prévenir la contamination : l’asepsie : Pour éviter une contamination par des micro-organismes, il faut une hygiène parfaire : En milieu hospitalier, l’utilisation de matériel stérilisé c’est à dire passé à des température assez élevées pour entraîner la mort de des microbes, utilisation par le personnel de gants stériles de masques, etc… Quotidiennement se laver les mains très régulièrement ainsi que le reste du corps. De plus afin d’éviter la transmission de virus tels que le SIDA mais également de nombreuses autres maladies sexuellement transmissibles, le préservatif est le seul moyen connu. Activité : Coller le texte de pasteur : l’asepsie Souligner dans le texte les moyens préconisés par Pasteur pour détruire les microbes . 2° Combattre l’infection : l’antisepsie : L’utilisation d’antiseptique : Lecture des modes d’emplois des antiseptiques : L’alcool, javel, eau oxygénée… Tout d’abord, on essaye de détruire les microorganismes pathogènes du site de contamination avant qu’ils ne prolifèrent : utilisation d’antiseptiques tels que l’alcool, l’eau oxygénée… 5 Utilisation d’antibiotiques adéquats : Séquence vidéo sur la réalisation d’un antibiogramme. Observation d’Antibiogrammes et lecture du texte sur la découverte des antibiotiques. Questions : faire souligner dans le texte les réponses. Quel est le premier antibiotique découvert ? Quel est le rôle d’un antibiotique ? Quels antibiotiques permettent de combattre la souche bactérienne déposée sur la boîte de Pétri ? 8 Vidéo sur fabrication d’un antibiogramme Fiche sur les antibiotiques ou livre p 67 Si les microbes se sont répandus dans l’organisme on utilise alors des antibiotiques. Les antibiotiques sont des substances possédant un fort pouvoir bactéricide (entraînant la mort des bactéries). Ces substances sont soit naturelles soit synthétiques. Les antibiotiques sont inefficaces contre les virus. Situation problème : lorsque l’on se fiat mal, on ressent de la douleur, ça gonfle… Problème : Comment expliquer les différents symptômes que l’on ressent quand on se blesse ? Observation d’une écorchure : Comment est la zone ? A quoi cela peut-il être du ? II. L’organisme détecte et élimine en permanence les éléments étrangers ayant pénétrés. A cause de l’afflux de sang : rougeur, chaleur, gonflement. A. La réaction immunitaire immédiate. Il y a un liquide transparent qui suinte. D’où provient ce liquide ? Transparent écorchure, goutte de sang Il provient du sang. Comment ce fait-il qu’il ne soit pas rouge ? Observation d’une goutte de sang au microscope. On voit que le sang contient des cellules rouges, les globules rouges qui donnent la couleur au sang, mais également les globules blancs. Le liquide s’appelle le plasma. Le liquide qui suinte n’est pas rouge, il ne contient pas de globules rouges. 6 Lors d’une blessure, des micro-organismes pénètrent dans le corps et provoque une réaction inflammatoire immédiate : Le flux sanguin augmente au niveau de la zone lésée ce qui provoque des rougeurs, une augmentation de température et un gonflement. Du plasma (liquide translucide) sort des capillaires sanguins. Que se passe-t-il au niveau d’une plaie si les micro-organismes continus à proliférer ? Réponse : il va y avoir du pus. Observation d’une goutte de pus au microscope optique sur transparent. Le pus contient des micro-organismes et des cellules humaines. On voit que certains globules blancs contiennent des bactéries. Ils les ont ingérés. Ces globules blancs sont des cellules sanguines ( cf frottis sanguin) Transparent goutte de pus Si on observe du pus sur une plaie non désinfectée, on voit qu’il est composé de bactéries et de cellules capables d’ingérer (de manger) des bactéries. Ce sont des globules blancs sanguins spécialisée que l’on appelle les phagocytes ou cellules phagocytaires. (phagos : manger). Au niveau de la plaie, les phagocytes sortent des capillaires sanguins et se collent à l’élément étranger. Puis ils l’ingèrent et le digèrent : c’est la phagocytose. Schéma au tableau de la phagocytose : 9 Situation problème : Le bacille tétanique reste au niveau de la plaie, mais sécrète dans le milieu intérieur une toxine. Analyse de la courbe de la quantité de toxine. Transparent courbe de la quantité de toxine tétanique. Si on dose le taux de toxine tétanique dans le sang chez un individu venant d’être contaminé par la bactérie responsable du tétanos, on constate que le taux de toxine augmente jusqu’au 6° jour puis diminue progressivement. Problème : Comment expliquer qu’à partir du 6° jour la quantité de toxine diminue ? 7 B. Des réactions plus lentes, mais spécifiques. Etude de l’expérience des cobayes Fiche expérience des cobayes Schéma au tableau . Comment agissent ces particules ? Observation de la séquence vidéo sur agglutination Séquence vidéo agglutination D’où proviennent ces anticorps ? Hypothèse : Ils proviendraient des cellules sanguines. Expérience de NOSSAL. Fiche expéreince de Nossal L’organisme reconnaît les molécules étrangères comme les toxines bactériennes mais également certaines molécules à la surface des bactéries et y répond par la fabrication d’éléments spécifiques. Tout éléments reconnu comme étranger à l’organisme est appelé un antigène. Pour chaque antigène, il y aura production d’un type d’anticorps spécifique de l’antigène présent. Les anticorps neutralisent les particules étrangères en provoquant une agglutination. Du fait qu’ils n’apparaissent qu’après un temps de latence, on parle de réaction retardée ou lente. Les anticorps sont produits par des globules blancs particuliers que l’on appelle les lymphocytes B. (autre type cellulaire que les phagocytes) Lorsqu’un antigène pénètre dans notre corps, il y a reconnaissance de l’antigène par les lymphocytes B. Puis multiplication de ces lymphocytes B. Enfin ils produisent les anticorps spécifiques de l’antigène. La sérothérapie utilise les propriétés des anticorps : on soigne en injectant les anticorps spécifique des bactéries contractées par le patient. Devoir sur la sérothérapie 8 10 Problème : Comment l’organisme se défend contre les virus qui se trouvent à l’intérieur des cellules ? Hypothèse : Il faut tuer la cellule infectée. Situation problème : Lors d’une infection virale, le pathogène se trouve dans une cellule de l’organisme. Lors d’une infection virale, le microbe se situe à l’intérieur de certaines cellules de l’organisme. Les lymphocytes détruisent alors les cellules infectées. Il s’agit également d’une réaction spécifique. De même les cellules cancéreuses sont détruites par les lymphocytes. Observation d’une photo du baiser de la mort. Photocop doc baiser de la mort La destruction nécessite un contact entre le lymphocyte et la cellule infectée ou cancéreuse. Ces lymphocytes capables de tuer par contact sont appelés les lymphocytes T. Lors de cette réaction ,il y également reconnaissance des cellules infectée puis multiplication des lymphocytes T spécifiques. exercice sur le SIDA Fiche SIDA 9 Le virus du SIDA parasite les lymphocyte T dans lesquels il se multiplie, ce qui entraîne leur mort. Quand ces lymphocytes deviennent trop peut nombreux, les défenses immunitaires deviennent inefficaces et n’empêchent plus le développement de diverses maladies (maladies opportunistes). 11 Situation problème : Certaines maladies ne s’attrapent qu’une seule fois Problème : Comment expliquer que certaines maladies ne s’attrape qu’une seule fois ? Hypothèse : Le système immunitaire se rappelle de l’agent infectieux. C. Les lymphocytes exercent une défense spécifique et mettent en place une mémoire immunitaire : Analyse des expériences de greffe et de deuxième réponse. Questions : Quel est le type d’immunité cellulaire mise en jeu dans chaque expérience ? Que se passe-t-il lors du second contact avec l’élément étranger ? Comment expliquer ce phénomène ? Expérience sur transparent Lors du contact avec un élément étranger, les lymphocytes prolifèrent. Un certain nombre de lymphocytes ne participent alors pas à la défense de l’organisme mais servent de cellules mémoires. Ils permettrons une défense plus rapide et plus efficace lors d’un prochain contact avec ce même élément étranger. Une vaccination consiste à injecter un agent infectieux modifié ou tué qui ne provoque plus la maladie mais provoque une réponse immunitaire permettant la production de cellules mémoires. La vaccination permettra à l’organisme de se défendre plus rapidement et plus efficacement s’il contracte l’agent infectieux contre lequel il a été immunisé Devoir sur la vaccination 10 12 III. Les organes du système immunitaire : Les lymphocytes sont stockés dans la rate et dans les ganglions lymphatiques. Les ganglions sont situés près des voies d’entrées possibles dans l’organisme. Ainsi lorsque les lymphocytes rentrent en contact avec un antigène et le reconnaissent, les lymphocytes spécifiques vont proliférer (se multiplier) dans les ganglions lymphatiques et dans la rate (gonflement des ganglions de la rate). Et il y a alors élimination des éléments étrangers soit par sécrétion des anticorps (lymphocytes B) soit en effectuant le baiser de la mort (lymphocytes T). Toutes les cellules immunitaires sont fabriquées dans la moelle osseuse. Les lymphocytes T passent ensuite dans le thymus pour devenir fonctionnels. L’ensemble des lymphocytes gagnent les ganglions lymphatiques et pour entrer en contact avec les éléments étrangers. Lors d’une infection, on constate un gonflement des ganglions lymphatiques. Généralement ce sont ceux à proximité du point de contamination qui grossissent le plus. Comment peut-on expliquer le rôle de ces organes ? Schéma sur les organes du système immunitaire. exercices sur les enfants bulles et sur le syndrome de Di George Reconnaissance, spécificité et mémoire sont les trois propriétés fondamentales du système immunitaire. 13 Schéma de synthèse 14 Photocop du contrôle Evaluation 15 Correction de l’évaluation 11 40 min 12