Présentation de votre manuel - Hachette

8 9
Présentation de votre manuel
jL’entrée de partie
Elle présente une introduction pour chacun des thèmes et le sommaire de la partie.
jL’ouverture de chapitre
Elle propose un rappel des notions de Collège et de Seconde dans la rubrique Pour bien aborder le chapitre,
et présente la problématique du chapitre illustrée par un document d’appel.
jLe cours et l’essentiel en images
Clair et concis, le cours est construit à partir des
activités. Il propose un résumé des connaissances
et compétences à maîtriser.
L’ Essentiel en image propose une synthèse illustrée
des connaissances, et présente les connaissances
et compétences pour le baccalauréat dans la rubrique
Pour le BAC, il faut savoir.
jLes exercices
Un QCM pour s’auto-évaluer ;
un renvoi au cours permet de
réviser en cas de diffi culté.
Un exercice résolu pour travailler en
autonomie suivi d’une Application
immédiate permettant de réinvestir
les compétences abordées.
La rubrique Un pas vers le BAC propose des exercices variés préparant à l’épreuve du baccalauréat.
En fi n de chapitre, des études de documents présentant des données scientifi ques ou relatives à des faits
de société sont accompagnées d’un questionnaire ouvert pouvant aboutir à une réponse rédigée.
jLes activités
Elles peuvent être documentaires et/ou expérimentales. Elles proposent des documents nombreux et variés
ouvrant sur un questionnement.
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1
partie
Nous vivons dans un monde où les images sont
omniprésentes, fixes ou animées, véhiculées par différents
médias. Mais ces images traduisent-elles la réalité du monde
qui nous entoure ? Cette interrogation n’est pas nouvelle, elle
sous-tendait déjà le mythe de la caverne de Platon où Socrate démontre
à son disciple Glaucon que l’on n’a du monde que des images
(les « ombres ») personnelles limitées par ses propres moyens d’accès
à la connaissance du réel.
La représentation visuelle, qui passe par la perception visuelle, est
le fruit d’une construction cérébrale.
Dans sa composante sciences physiques et chimiques, l’objectif
de ce thème est d’amener l’élève à comprendre :
- le fonctionnement de l’œil en tant qu’appareil optique ;
- le principe de la correction de certains défauts de l’œil ;
- l’obtention des couleurs de la matière.
Dans sa composante sciences de la vie et de la Terre, l’objectif de
ce thème est d’amener l’élève à comprendre les bases scientifiques
de la perception visuelle qui :
- dépend de la qualité des messages transmis vers le cerveau, eux-
mêmes directement liés à la qualité de l’image formée sur la rétine
(avec la possibilité de la corriger par des lentilles ar tificielles) et à
la nature des récepteurs ;
- met en jeu plusieurs zones spécialisées du cerveau qui communiquent
entre elles ;
- permet, associée à la mémoire et à des structures spécifiques du
langage, l’apprentissage de la lecture ;
- peut être perturbée par des drogues agissant sur la communication
entre neurones ;
- peut présenter des déficiences dont certaines peuvent être traitées.
Cet enseignement doit aider l’élève à adopter des comportements pour
préserver l’intégrité de sa vision et du fonctionnement de son cerveau.
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Ce tableau montre
une partie jaune,
peut-être le Soleil,
et une partie bleue,
peut-être la Lune.
Entre les deux naît
la couleur rouge.
L’utilisation de
nombreuses nuances
de couleurs adoucit
cette composition.
De quelle manière
l’artiste est-il capable
de faire apparaître
autant de couleurs
sur son œuvre ?
Jaune-rouge-bleu, Vassili Kandinsky (1925).
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$
3 11 65
Les couleurs dans la peinture sont des leurres
qui persuadent les yeux, comme la beauté
des vers dans la poésie.
Nicolas Poussin.
Voici trois représentations d’une même scène de théâtre :
5. Sur quel paramètre joue-t-on pour modifier l’ambiance de chaque scène ?
6. Le canapé est-il perçu de la même couleur sur les trois représentations ?
7. D’après la comparaison des trois scènes, de quoi dépend la perception
de la couleur d’un objet ?
1. L’expérience de Newton sur la décomposition
de la lumière blanche en 1666
« En 1666, je me suis procuré un prisme trian-
gulaire en verre pour faire des expériences sur
les fameux phénomènes des couleurs. Après
avoir fait l'obscurité dans la chambre et percé
un trou dans le volet pour laisser entrer une
quantité convenable de lumière solaire, j'ai
placé mon prisme devant l'ouverture afin que
la lumière soit renvoyée vers le mur opposé.
Ce fut d'abord un divertissement très plaisant de
contempler les couleurs vives et intenses ainsi
produites. D'autres expériences m'ont conduit
à penser que la lumière du Soleil est « blanche ».
Après avoir traversé un prisme, elle montre toutes
les couleurs qui existent dans le monde visible et
que l'on retrouve dans l'arc-en-ciel. »
D’après Michel Blay,
Les couleurs de l’arc-en-ciel !
1. Quelle est la source lumineuse utilisée
par Newton ?
2. Comment qualifie-t-il la lumière émise
par cette source ?
3. Rechercher des exemples de sources
lumineuses équivalentes.
4. Que met en évidence le prisme de verre
utilisé par Newton ?
2. Une scène de théâtre
(%(&
lumière
Pour bien aborder le chapitre 2
2
2
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Des photorécepteurs
au cortex visuel
Une illusion d’optique.
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2. Des cellules de notre organisme
Notre corps est constitué d’organes et de tissus formées de milliards de cellules ; certaines sont très
spécialisées, d’autres beaucoup moins.
3. Citer des catégories de cellules et retrouver les caractéristiques d’une cellule animale.
4. Qu’est ce qu’un neurone ? Donner ses caractéristiques structurales.
5. Quelle est la caractéristique fonctionnelle essentielle d’un neurone ?
1. Têtes de primates
Au cours de l’évolution, les organes des sens se sont
concentrés dans une partie privilégiée du corps.
Chez les primates, groupe de vertébrés auquel
appartiennent l’espèce humaine, les chimpanzés,
les gorilles et les orang-outans, il s’agit de la tête.
Nous vivons dans un environnement que nous devons
appréhender et avec lequel nous devons interagir
constamment. Pour cela nous possédons des organes
spécialisés qui nous renseignent sur le monde
extérieur, auquel nous réagissons entre autres par
un certain nombre de comportements adaptés.
1. Quels sont les cinq sens ?
2. Quels sont les organes des cinq sens ?
Comment la rétine et le cerveau
permettent-ils la perception
de notre environnement ?
Nous vivons dans un
monde où les images
sont omniprésen-
tes, fixes ou animées,
véhiculées par diffé-
rents médias. La rétine
et le cerveau sont
essentiels à la percep-
tion de ces images,
c’est-à-dire à la
compréhension
de ce que nous voyons
grâce à nos yeux.
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1. Les lentilles
On peut classer les lentilles en deux familles.
1. Quelles sont les deux familles de lentilles ?
2. Que permet d’obtenir une lentille ?
3. Une lentille convergente concentre en
un point l’énergie lumineuse reçue d’une
source éloignée comme le Soleil.
Quel est le nom de ce point ?
2. La vision
La vision résulte de la formation d’une image
sur la rétine, interprétée par le cerveau.
Un œil hypermétrope a des problèmes en
vision de près.
4. Comment corrige-t-on ce défaut ?
 !$ "
3 20 27
L’œil de Caïn,
Hélène Le Roux
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#$%
"#%
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1
1
1
Chapitre 1. L’œil, un système optique 12
Chapitre 2. Des photorecepteurs
au cortex visuel 30
Chapitre 3. De l’art et des couleurs 48
Chapitre 4. La perception visuelle 68
+- +.
T
A
TA
axone D
Pour bien aborder le chapitre 4
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(
2. La communication nerveuse
Perception de l’environnement et commande du mouvement supposent des communications au sein d’un réseau
de cellules nerveuses appelées neurones.
Le fonctionnement du système nerveux, comme les relations entre organes récepteurs et effecteurs peuvent être
perturbés dans certaines situations, par la fatigue et par la consommation ou l’abus de certaines substances.
1. La cellule nerveuse
Dans le système nerveux, des
cellules communiquent entre
elles en formant des réseaux
complexes.
1. Quel est le nom
de ces cellules ?
2. Quelle structure permet
la communication
entre cellules nerveuses ?
Léonard de Vinci est un autodi-
dacte qui a mis en œuvre une
démarche d’investigation fondée
sur l’observation afin d’étendre
ses connaissances dans les
domaines des sciences naturelles
aussi divers que la zoologie,
la botanique, la géographie ou
l’anatomie humaine. Dans ce
dernier domaine, mettant ses
talents de dessinateur au service
de ses observations, il réalise
des dessins précis à partir de
dissections de corps humains
effectuées en toute clandestinité.
4
4
La perception
visuelle
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YZXZaajaZh
cZgkZjhZh#
wijYZYjhnhibZ
cZgkZjmYZaVk^h^dc!
AdcVgYYZK^cX^
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3. Identifier les arguments qui permettent d’affirmer que l’alcool agit au niveau du système nerveux. Comment notre cerveau élabore-t-il
les images des objets de notre
environnement ?
L’alcool rétrécit le champ visuel.
L’alcool augmente la sensibilité à l’éblouissement.
L’alcool altère l’appréciation des distances et des largeurs. Sous l’effet de l’alcool, un conducteur peut décider,
devant un obstacle, de freiner sur une distance trop courte pour s’arrêter ou, devant un passage plus étroit que sa voiture,
de passer quand même.
L’alcool diminue les réflexes. La durée moyenne du temps de réaction dans des conditions normales est évaluée à une seconde
environ. Dès 0,5 g d’alcool/L de sang, le temps de réaction peut atteindre 1,5 seconde. Ainsi, un véhicule roulant à 90 km/h
parcourt 25 mètres en 1 seconde et 37 mètres en 1,5 seconde. Ce sont ces 12 mètres de différence qui peuvent sauver une vie !
Les temps de réaction augmentent considérablement avec des taux d’alcoolémie encore plus élevés.
L’alcool provoque une surestimation de ses capacités.
L’alcool a un effet euphorisant. Après 0,5 g/L de sang, la conduite devient moins précise qu’à jeun et le conducteur fait beaucoup
plus d’erreurs.
Sous l’effet de l’alcool, le conducteur perd la coordination de ses mouvements par rapport à un conducteur sobre. Cela se
traduit par une prise de risque plus importante : vitesse excessive, agressivité, non-port de la ceinture de sécurité ou du casque,
réflexes diminués...
Représentation visuelle
SPC
SVT
SPC
SVT
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Chap. 6 U Qualité des sols et de l’eau
cours
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cours
cours
cours
l’essentiel en image
weVcYV\ZYÉjcZc\gV^h#
6
2. Le sol : un milieu
d’échanges de matière
Le sol est la couche superficielle de
l’écorce terrestre. Il fournit aux plan-
tes les éléments nutritifs et le support
nécessaires à leur développement.
Il est constitué de matières organi-
ques (l’humus) et minérales (princi-
palement du sable, du calcaire et de
l’argile), d’air et d’eau 3 4 .
L’argile et l’humus dans le sol forment
le Complexe Argilo-Humique (CAH).
L’activité 3 a montré que le CAH fixe
les cations, mais pas la plupart des
anions 3 5 .
Des échanges de matières ont lieu
entre le sol et les solutions ioniques
qui le traversent.
3. Engrais et produits
phytosanitaires
Les engrais et les produits phytosa-
nitaires sont utilisés en agriculture
pour améliorer les rendements et la
productivité agricole.
Un engrais est un produit naturel ou
de synthèse que l’on appor te au sol
pour le fertiliser. Les principaux
éléments chimiques fertilisants sont
l’azote (N), le potassium (K) et le
phosphore (P) 3 6 et 7 .
Un produit phytosanitaire est un
produit utilisé pour soigner ou préve-
nir les maladies des végétaux.
Il contient une substance active natu-
relle ou de synthèse.
En réalisant un dosage par comparai-
son, on peut déterminer la concentra-
tion d’une espèce présente dans un
engrais ou un produit phytosanitaire.
Ce type de dosage peut être réalisé à
l’aide d’une échelle de teintes (acti-
vité 4 et document 8 ) ou par titrage
(
cf. ex. 11, p. 120).
8dbedh^i^dcbdnZccZYjhda
ZckdajbZ#
4:mZbeaZYÉjcX]Vc\ZYZ
XVi^dchVjc^kZVjYj86=#
5
Complexe
argilo-humique
H+
Na+
Na+
H+
H+
K+
Ca2+
NH+
4
Ca2+
Eau
Air
Matière
minérale
Matière
organique
45%
5%
25%
25%
wX]ZaaZYZiZ^ciZhji^a^hZadghYÉjcYdhV\ZeVgXdbeVgV^hdc#
8
Les eaux de consommation
Le sol : un milieu d’échanges de matière
Engrais et produits
phytosanitaires
AÉVcVanhZfjVa^iVi^kZYÉjcZZVjeZgbZiYZ
YiZXiZgaVeghZcXZh^\c^ÒXVi^kZYÉZheXZh
X]^b^fjZh#
8ZgiV^cZhZVjmeZjkZciigZ^begdegZh|
aVXdchdbbVi^dc#JcZZVjediVWaZhVi^h[V^i
|YZhXg^igZhegX^h#
Hj^kVciaZjgdg^\^cZ!aZhZVjmhdcieajhdjbd^chigV^iZhVkVciY^hig^Wji^dc
VjgdW^cZi#
JcVYdjX^hhZjgYÉZVj/
^aeZgbZiYZY^b^cjZg
aVYjgZiYÉjcZZVj#
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dceZjiYiZgb^cZgaVXdcXZcigVi^dc
YÉjcZZheXZeghZciZYVchjcZc\gV^h
djjcegdYj^ie]nidhVc^iV^gZ#
9ZhX]Vc\ZhYZbVi^gZhdcia^ZjZcigZaZhdaZiaZhhdaji^dch^dc^fjZhfj^
aZigVkZghZcieVgaÉ^ciZgbY^V^gZYj8dbeaZmZ6g\^ad"8]^b^fjZ86=#
Décantation
Dégrillage
Désinfection Chloration
Pompage
de l'eau Filtration
sur lit de sable
Filtration
sur charbon actif
Complexe
argilo-humique
H+
H+
Mg2+
K+
K+
K+
K+
Ca2+
Ca2+
NH+
4
- Exploiter des documents et mettre en
œuvre un protocole pour comprendre les
interactions entre le sol et une solution
ionique en termes d’échanges d’ions.
- Mettre en œuvre un protocole expéri-
mental pour doser par comparaison une
espèce présente dans un engrais ou dans
un produits phytosanitaire.
- Réaliser une analyse qualitative d’une eau.
- Rechercher et exploiter des informations
concernant :
· la potabilité d’une eau ;
· le traitement des eaux naturelles ;
· l’adoucissement d’une eau dure.
Pour le BAC, il faut savoir :
JcZc\gV^h#
7
(- (.
Chap. 2 U Des photorécepteurs au cortex visuel
cours l’essentiel en image
3. De la rétine au cortex visuel (activité 3)
Les voies visuelles permettent d’acheminer le message
nerveux des photorécepteurs au cortex visuel. Les fibres
des cellules ganglionnaires qui sor tent de la rétine, forment
successivement le nerf optique, le chiasma optique et le
tractus optique.
Les nerfs optiques des deux yeux se réunissent pour former
le chiasma optique (nommé ainsi du fait de sa forme en
croix) derrière les orbites. Au niveau du chiasma, il y a croi-
sement partiel des faisceaux de fibres ner veuses. Ensuite
ils se prolongent au niveau des tractus optiques.
L’hémichamp visuel gauche est « perçu » par l’hémisphère
droit et l’hémichamp visuel droit par l’hémisphère gauche.
Les fibres rejoignent les neurones des corps genouillés
latéraux qui se projettent dans le cortex visuel primaire,
situé dans le lobe occipital.
Les lésions consécutives à un traumatisme crânien, à une
tumeur ou à un Accident Vasculaire Cérébral (AVC), interve-
nant en quelque endroit de ce circuit de l’œil au cortex visuel,
entraîne la cécité visuelle.
1. La vision de notre environnement (activité 1)
La rétine est un tissu nerveux dans l’œil. Elle est formée de
trois couches de neurones, dont la couche des photorécep-
teurs.
Ce sont les récepteurs sensoriels de la vision. Ils permet-
tent la naissance d’un message nerveux à partir de la
lumière reçue.
Il existe deux types de photorécepteurs : les cônes et les
bâtonnets. Leur nom est dû à leur forme.
Les cônes inter viennent lors des fortes intensités lumineu-
ses et permettent la vision des couleurs ; ils sont très
nombreux au niveau de la fovea qui constitue la rétine
centrale. Un cône est relié à un seul neurone ganglionnaire.
Cette organisation permet d’avoir une acuité visuelle impor-
tante.
Les bâtonnets contiennent un pigment spécifique : la
rhodopsine. Ils sont stimulés lors de faibles intensités
lumineuses. Absents de la rétine centrale, ils sont très
nombreux dans la rétine périphérique. Plusieurs bâtonnets
sont reliés à un seul neurone ganglionnaire permettant
une acuité visuelle faible.
La répartition des photorécepteurs varie donc en fonction
de la région de la rétine considérée. La fovea est caractéri-
sée par l’absence de vaisseaux sanguins, ce qui améliore
la qualité de la vision centrale.
2. La vision des couleurs
et son histoire évolutive (activité 2)
Il existe trois types de cônes respectivement sensibles au
bleu, au ver t et au rouge, qui contiennent chacun un pigment
particulier : une opsine bleue, une opsine rouge, une opsine
verte.
Les gènes dirigeant la synthèse de ces pigments sont
placés sur des chromosomes différents. Ils présentent une
grande similitude dans la séquence de leurs nucléotides.
La ressemblance est très grande entre les trois opsines et
encore davantage pour les opsines rouge et verte. Les
gènes des opsines ne dérivent pas les uns des autres, mais
dérivent d’un gène ancestral.
Ils constituent ainsi une famille multigénique.
La comparaison de la séquence de ces gènes chez différen-
tes espèces permet, entre autre argument, de situer
l’Homme parmi les primates.
Elle permet également de comprendre les mécanismes
évolutifs à l’origine de leur formation.
Un gène ancestral a subi une première duplication.
Chacun des deux gènes a ensuite évolué. Leur séquence
nucléotidique s’est modifiée suite à l’accumulation de muta-
tions. Une seconde duplication a eu lieu plus tard.
Les différentes copies ainsi produites ont ensuite continué
à évoluer.
Des photorécepteurs au cortex visuel
La vision du monde dépend des propriétés des photorécep-
teurs de la rétine.
L’étude comparée des pigments rétiniens permet de placer
l’Homme parmi les primates.
Le message nerveux visuel emprunte des voies nerveuses
jusqu’au cortex visuel.
- Déterminer les rôles des photorécepteurs et de l’organisation
anatomique des voies visuelles dans la perception d’une
image.
- Relier certaines maladies et certaines anomalies génétiques
à des déficiences visuelles.
- Relier certaines caractéristiques de la vision à cer taines
propriétés et à la répartition des photorécepteurs de la rétine.
- Justifier la place de l’Homme au sein des primates à par tir
de la comparaison des opsines ou des gènes les codant.
Pour le BAC, il faut savoir :
rétine
temporale
rétine
nasale
rétine
temporale
chiasma optique
tractus optique
gauche
tractus optique
droit
r
éti
n
e
nasale
c
t
d
champ visuel
binoculaire
champ visuel
droit
champ
visuel
droit
champ visuel
gauche
champ
visuel
gauche
PF
A
AD
BC
BPFCD
phorecepteurs
(lieu de genèse
du message
nerveux visuel)
vision périphérique vision centrale (fovea)
acuité visuelle faible
vision en noir et blanc
acuité visuelle importante
vision des couleurs
L'étude comparée des pigments rétiniens permet
de placer l’Homme parmi les primates.
Primates Catarhiniens Hominoïdes
capucin
0
20 Ma
40 Ma
macaque chimpanzé Homme
L'étude com
p
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N. ganglionnaire
bâtonnets bâtonnets bâtonnets bâtonnets bâtonnets
cône cône cône cône cône cône cône cône cône
bâtonnets bâtonnets bâtonnets bâtonnets bâtonnets bâtonnets
N. bipolaire N. bipolaire N. bipolaire N. bipolaire N. bipolaire N. bipolaire N. bipolaire N. bipolaire N. bipolaire N. bipolaire N. bipolaire N. bipolaire N. bipolaire N. bipolaire N. bipolaire N. bipolaire N. bipolaire N. bipolaire N. bipolaire N. bipolaire
N. ganglionnaire N. ganglionnaire N. ganglionnaire N. ganglionnaire N. ganglionnaire N. ganglionnaire N. ganglionnaire N. ganglionnaire N. ganglionnaire N. ganglionnaire
lumière message
nerveux
visuel
rétine
nerf optique
AÉdg^\^cZYjX]Vbek^hjZaW^cdXjaV^gZ#
&+% &+&
3
partie
La prise en charge de façon responsable de sa vie sexuelle
par ce futur adulte rend nécessaire de parfaire une éducation
à la sexualité qui a commencé au Collège.
Ce thème vise à fournir à l’élève des connaissances
scientifiques clairement établies, qui ne laissent de place
ni aux informations erronées sur le fonctionnement de son corps
ni aux préjugés.
Ce sera également l’occasion d’affirmer que si l’identité sexuelle et
les rôles sexuels dans la société avec leurs stéréotypes appartiennent
à la sphère publique, l’orientation sexuelle fait partie, elle, de la sphère
privée.
À l’issue de cet enseignement, l’élève devrait être capable d’expliquer :
- à un niveau simple, par des mécanismes hormonaux, les méthodes
permettant de choisir le moment de procréer ou d’aider un couple
stérile à avoir un enfant ;
- comment un comportement individuel raisonné permet de limiter
les risques de contamination et de propagation des infections
sexuellement transmissibles (IST) ;
- le déterminisme génétique et hormonal du sexe biologique,
et de différencier ainsi identité et orientation sexuelles ;
- que l’activité sexuelle chez l’Homme repose en partie sur
des phénomènes biologiques, en particulier l’activation
du système de récompense.
&+' &+(
Pour bien aborder le chapitre 9
1809-1882)
2. La mise en place des caractères
sexuels
La cellule-œuf commence à se diviser dès
sa formation : on l’appelle alors embryon.
Au bout d’une semaine, celui-ci s’implan-
te dans l’utérus maternel préparé à le
recevoir : c’est la nidation. L’embryon se
développe alors dans une poche remplie
d’un liquide qui le protège, l’amnios. Au
cours des trois premiers mois de la grosses-
se, tous les organes se mettent
en place. L’embryon acquiert progressive-
ment les caractères sexuels humains ; on
l’appelle alors fœtus.
3. Au cours de quelle période du
développement
parle-t-on d’embryon ?
4. À quoi correspondent les caractères
sexuels primaires ?
3. Puberté et hormones
Durant la puberté, les caractères sexuels secondai-
res apparaissent, les organes reproducteurs
du garçon et de la fille deviennent fonctionnels.
Les testicules fabriquent et libèrent dans le sang
une hormone, la testostérone. Les ovaires fabri-
quent d’autres hormones, la progestérone et les
œstrogènes. Ces hormones déclenchent, à la puber-
té, l’apparition des caractères sexuels secondaires.
5. Définir ce qu’est une hormone.
6. Citer les hormones qui agissent sur la mise
en place de caractères sexuels secondaires.
7. Quel lien peut-on établir entre hormone
et puberté ?
1. Sexe et chromosomes
Les chromosomes présents dans la cellule sont le support
du programme génétique.
1. Combien de chromosomes possède une cellule
de l’espèce humaine ?
2. À quoi correspondent les deux chromosomes nommés X
et Y sur ce caryotype ?
Comment se mettent en place les structures
et la fonctionnalité des appareils sexuels ?
Comment est assuré le contrôle du
comportement sexuel ?
De l’union d’un spermatozoï-
de et d’un ovule va se former
une cellule-œuf à l’origine
d’un individu sexué. Celui-ci
deviendra capable à son tour
de se reproduire lorsqu’il
aura franchit l’étape de la
puberté. L’individu, capable
de procréer, adopte des
comportements sexuels.
Étymologiquement, le mot
sexué, utilisé à partir du
XVIe siècle, dérive du mot
latin sexus qui signifie
« séparation, distinction ».
Le sens de cette racine
correspond à la séparation
biologique des sexes, caracté-
ristique fondamentale de
la reproduction sexuée.
1 3 5 7 10 13 14 17 30120
20
30
50
60
70
Âge (en années)
Puberté normale
Puberté retardée
Concentration en œstrogènes
( en 10 / mL de sang)
10
40
9
9
9
9
9
9
9
99
9
9
9
9
9
9
9
9
9
Devenir femme
ou homme
Vivre sa sexualité
8VgndineZYÉjcZ
XZaajaZYÉjc]dbbZ#
wkdaji^dcYZaÉZbWgndc!ej^hYj[Ãijh!VjXdjghYZaV\gdhhZhhZ#
wkdaji^dcYZaVXdcXZcigVi^dchVc\j^cZZcÃhigd\cZhX]Zo
jcZÒaaZ!YVchaZXVhYÉjcZejWZgicdgbVaZZiYVchaZXVh
YÉjcZejWZgigZiVgYZ#
;Ãijh]jbV^c|&%hZbV^cZh#
Cf. lexique, p. 237.
Chapitre 9. Devenir femme ou homme –
Vivre sa sexualité 162
Chapitre 10. Prendre en charge de façon
conjointe et responsable
sa vie sexuelle 180
&-% &-&
Pour bien aborder le chapitre 10
FSH
ov
u
fo
l
m
décl
e
l’ovu
LH
10
10
0
0
0
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
Prendre en charge
de façon conjointe
et responsable
sa vie sexuelle
2. La reproduction sexuée
Le résultat d’une fécondation, quelques heures après un rapport
sexuel, est une cellule œuf à l’origine d’un nouvel individu.
Lors d’un rapport, des spermatozoïdes sont déposés dans le vagin,
puis la fécondation a lieu dans les trompes : elle est interne.
L’embryon humain s’implante dans la muqueuse utérine.
Il résulte du développement de la cellule œuf.
3. Donner une définition de la fécondation.
4. Où s’implante, puis se développe, l’embryon ?
5. Comment appelle-t-on l’implantation de l’embryon ?
6. Quel est le premier signe d’une grossesse ?
7. Comment se nomme l’ensemble des méthodes ayant pour
but d’empêcher une grossesse en cas de rapport sexuel ?
1. Le fonctionnement des organes reproducteurs
Les hormones sont des substances
fabriquées par un organe et libérées
dans le sang qui modifient
le fonctionnement d’un organe-cible.
Elles assurent une communication
entre les organes.
Les testicules libèrent une hormone,
la testostérone, et les ovaires libèrent
plusieurs hormones, les œstrogènes
et la progestérone.
Chez la femme, sous l’influence des
hormones ovariennes, la muqueuse
de l’utérus se prépare à la nidation.
En l’absence de fécondation,
la diminution rapide de la concentra-
tion de ces hormones provoque
la destruction de la muqueuse utéri-
ne, entraînant un écoulement de sang
qui constitue les règles. En assurant
une communication entre organes,
les hormones règlent le cycle sexuel
de la femme.
1. Quelles sont les hormones
libérées par les testicules
et les ovaires ?
2. Quelle est l’origine des règles ?
Comment prendre en charge de façon responsable
sa vie sexuelle ?
L’être humain naît
anatomiquement et
morphologiquement
fille ou garçon. Plus
tard, à la puberté,
les appareils sexuels
deviennent fonction-
nels. Les individus,
devenant adultes, ont
des choix à mettre
en œuvre, y compris
celui d’une sexualité
responsable.
développement
de la muqueuse
utérine
épaisseur
(en mm)
règles
développement d’un follicule
libérant des œstrogènes ovulation
croissance
d’un corps jaune libérant
de la progestèrone
et des œstrogènes
disparition
du corps jaune
nidation possible
01 5 7 14 21 128
0
10
10
20
30
40
50
1 000
500
1 500
157 14 21 1028
01 5 7 14 21 128
jours du cycle
jours du cycle
jours du cycle
progestérone (unités arbitraires)
VARIATION DE LA CONCENTRATION D’HORMONES OVARIENNES AU COURS D’UN CYCLE
CYCLE OVARIEN
CYCLE UTÉRIN
œstrogènes (unités arbitraires)
noyau
ovule
spermatozoïde
cytoplasme
membrane
plasmique
membrane
plasmique
cytoplasme
noyau Le baiser, Henri de Toulouse Lautrec, 1893.
Féminin/masculin
Chap
i
Cha
pi
Fémi
nin/masculin
SVT
SVT
&) &*
Chap. 1 U L’œil : un système optique
activité
a
c
t
t
é
activité
activité
activité
1. Construire l’image donnée par un œil
Chap. 1
C
U
L’œ i l : un s
y
stè
m
Information : on définit la distance
focale
f’ d’une lentille convergente
par la distance séparant le centre
optique
O de la lentille de son foyer
image
F’ : f’ = OF’ .
La distance focale caractérise une
lentille.
3. Observation et construction
d’images
Une lentille de distance focale
f’ = 10 cm et un objet BC situé à
16 cm de la lentille sont représentés
ci-contre 3 5 .
Le segment
BC est perpendiculaire à
l’axe optique de la lentille. Le point
A
de ce segment est sur l’axe optique.
À partir du point
B , trois rayons
lumineux sont tracés, respective-
ment en rouge, bleu et vert.
Information : l’image d’un point
donnée par une lentille se forme à
l’intersection des rayons lumineux
provenant de ce point après
traversée de la lentille.
1. Constitution et modélisation
de l’œil
L’œil humain est constitué d’une
succession de milieux transparents
différents, dont le cristallin qui se
comporte comme une lentille conver-
gente et permet de concentrer la
lumière sur une zone restreinte de
la rétine 3 1 .
L’œil peut être modélisé par un œil
réduit à l’aide d’un diaphragme, d’une
lentille et d’un écran 3 2 .
2. Effets d’une lentille sur
des rayons lumineux
Il existe des lentilles convergentes
et des lentilles divergentes 3 3a .
Les lentilles convergentes sont plus
épaisses au centre qu’aux bords,
contrairement aux lentilles diver-
gentyes. Elles sont schématisées de
façons différentes 3 3b .
Les rayons lumineux qui traversent
une lentille ont un trajet particulier.
On peut décrire aisément le trajet de
certains rayons qui traversent une
lentille convergente 3 4 :
- les rayons lumineux passant par
le centre optique
O de la lentille ne
subissent aucune déviation Q ;
- les rayons lumineux parallèles à
l’axe optique émergent de la lentille
en coupant l’axe optique en un point
appelé le foyer image de la lentille et
noté
F’ W ;
- les rayons lumineux coupant l’axe
optique en un point, noté
F , et appelé
le foyer objet de la lentille, émergent
de la lentille parallèlement à l’axe
optique E.
Un œil forme l’image d’un objet.
3 Comment peut-on déterminer géométriquement
la position de cette image ?
HX]bVYZaV[dgbVi^dcYÉjcZ^bV\Z
YVchaÉÃ^a#
1
Objet
2
3
16
54
HX]bVYÉjcÃ^agYj^i#
2
Diaphragme
Lentille convergente
Écran
AZci^aaZhXdckZg\ZciZh
ZiY^kZg\ZciZh#
3a
9Zhh^chZihX]bVhYÉjcZaZci^aaZXdckZg\ZciZVZiYÉjcZ
aZci^aaZY^kZg\ZciZW#AZed^ci8hnbWda^hZaZXZcigZdei^fjZ
ZiaVYgd^iZΔaÉVmZdei^fjZYZhaZci^aaZh#
3b
OΔOΔ
IgV_ZiYZfjZafjZhgVndchVeghaVigVkZghZYÉjcZaZci^aaZXdckZg\ZciZ#
4
HX]bV|gZegdYj^gZZi|XdbeaiZg#
5
B
A
C
F
F´
4 cm
Δ
O
1. a. Légender le schéma  1 avec les termes suivants : iris, cornée,
rétine, image, nerf optique et cristallin.
b. Mettre en correspondance les éléments optiques de l’œil réduit 3 2
avec l’iris, le cristallin et la rétine 3 1 .
2. a. Proposer une méthode permettant de distinguer rapidement une
lentille convergente d’une lentille divergente. Mettre c ette méthode
en œuvre pour classer les lentilles disponibles.
b. A ssocier chacune des définitions , et , à la photo 4a ,  4b
ou  4c qui l’illustre.
3. a. Reproduire le schéma  5 et poursuivre le tracé des rayons lumineux
après la traversée de la lentille.
b. Placer l’image
B’ du point objet B .
c. Où se trouve l’image
C’ du point objet C donnée par la lentille ?
d. Sans tracé supplémentaire, placer l’image
A’ du point objet A donnée
par la lentille.
e. Comparer le sens et la taille de l’image
B’C’ par rapport à ceux de
l’objet
BC .
a b c
a b
@BSHUHSjCNBTLDMS@HQD
.%.&
Chap. 5 U Vers une agriculture durable au niveau de la planète
activité
a
c
t
t
é
activité
activité
activité
1. L’agrosystème, un écosystème modifié
JcXdhnhibZeZj^beVXieVgaÉZheXZ]jbV^cZ#
1
AVeaVXZYZhegdYjXiZjgheg^bV^gZhYVchaÉZcigZYZbVi^gZZiYÉcZg\^ZYVchaÉXdhnhibZ#
2
A. Le fonctionnement d’un écosystème
B. Le fonctionnement d’un agrosystème
Les caractéristiques d’un agrosystème
Un agrosystème est défini généralement à
l’échelle d’une parcelle ou d’une exploitation
agricole. C’est un écosystème modifié et contrô-
lé par l’Homme afin d’exploiter une part de la
biomasse qu’il produit, et ce, à des fins alimen-
taires, industrielles ou énergétiques. L’Homme
agit sur le milieu de vie, sur les populations
vivantes, en introduisant certaines espèces, en
en détruisant d’autres. Son peuplement est
souvent éphémère (5 mois pour le maïs). Il
compte un nombre d’espèces limité réparti sur
une seule strate. Les agrosystèmes possèdent
des chaînes alimentaires courtes et des
réseaux alimentaires très simplifiés ce qui
entraîne une perte de biodiversité importante.
L’équilibre d’un agrosystème
En plus de l’énergie solaire, l’agrosystème
reçoit de l’énergie et de la matière qui provien-
nent de l’extérieur du système.
L’espèce humaine prélève une partie importan-
te de la production primaire. Ce qui nécessite
une modification du cycle hydrologique et l’ap-
port d’intrants (engrais, fongicides, herbicides,
insecticides) pour équilibrer les pertes en
matière minérale du sol et maintenir le systè-
me en équilibre.
L’Homme s’efforce ainsi d’améliorer la producti-
vité en augmentant les apports nutritifs grâce
aux engrais et en contrôlant le développement
de parasites et d’espèces concurrentes des
cultures grâce aux pesticides.
À l’aube de l’humanité, le prélèvement de denrées alimentaires ne se
faisait que dans des écosystèmes naturels par la cueillette, la chasse,
la pêche. L’espèce humaine a ensuite mis en place l’agriculture et
l’élevage ce qui permet de produire davantage de matière organique
nécessaire à son alimentation. Ce sont des agrosystèmes.
3 Quelles sont les différences entre le fonctionnement d’un écosystème
naturel et celui d’un agrosystème ?
Les caractéristiques d’un écosystème
Un écosystème est un système au sein duquel il
existe des échanges cycliques de matières et
d’énergies, dus aux interactions entre les différents
organismes présents (biocénose) et leur environne-
ment (biotope).
La vie ne s’étend pas uniformément à la surface du
globe. Y apparaissent des discontinuités, en relation
avec la zonation climatique et les reliefs, qui contri-
buent à individualiser localement des écosystèmes
particuliers.
L’équilibre d’un écosystème naturel
Aucun écosystème n’est totalement isolé de ses
voisins : des échanges de matière, d’énergie et de
populations se produisent à tous les échelons. La
matière constituant les êtres vivants est constam-
ment recyclée dans un écosystème naturel.
L’énergie permettant son fonctionnement provient
uniquement du Soleil. Les activités humaines ont
un impact direct ou indirect sur la plupart des
écosystèmes. L’humanité prélève de la matière
organique et minérale ce qui peut conduire à leur
déstabilisation.
JcZXjaijgZYZbVhJH6#
4
;ajmYZbVi^gZZiYÉcZg\^ZYVchjcV\gdhnhibZ#
5
MILIEU
matière
minérale
biomasse
énergie solaire
import de pesticides et de
matière minérale
import d’énergie
exportation
de biomasse
production décomposition
ÊTRES VIVANTS
Guide d’exploitation
1. Comparer les caractéristiques d’un écosystème naturel avec celles
d’un agrosystème.
2. Décrire le devenir de la production primaire dans un agrosystème
et dans un écosystème.
Bilan
3. Comparer la part de l’intervention de l’Homme dans le
fonctionnement d’un écosystème et celui d’un agrosystème,
puis en déduire des conséquences.
AZhÓjmYZbVi^gZZiYÉcZg\^ZYVchjcXdhnhibZ#
3
MILIEU
matière
minérale
biomasse
ÊTRES VIVANTS
énergie solaire
exportation
de biomasse
production décomposition
producteurs
primaires
matière
minérale
énergie
matières
minérales, eau,
dioxyde de carbone
et sels minéraux
décomposeurs
producteurs
secondaires
zoophages
producteurs
secondaires
phytophages
Cf. lexique, p. 237.
Questions 1 et 2
Questions 1 et 2
@BSHUHSjCNBTLDMS@HQD
&'' &'(
Chap. 6 U Qualité des sols et de l’eau
un pas vers le BAC
un
p
p
as
ve
rs
l
e
C
un pas vers le BAC
un
pas
vers
le
BAC
wkdaji^dcYZhodcZhYZhigZhh]nYg^fjZZcigZ&..*Zi'%'*hdjgXZ/JCLViZg#
8^iZgcZhYÉZVjYZeaj^ZYVchaZY_ZWZa=VggVZ!NZbZc#
AVkV\ZYjg^oYVchaVg^k^gZVj8VbWdY\Z#
Au Cambodge, l’eau tue
Moins de 25 % de la population rurale a accès à l’eau
potable et 11 % dispose de l’eau à la maison. À peine
la moitié de la population sait que l’eau peut être un
vecteur de maladies.
En saison de mousson, l’essentiel de l’approvisionne-
ment provient de l’eau de pluie stockée dans des jarres
ou dans des mares insalubres que les cambodgiens
partagent avec les troupeaux.
Coup de projecteur sur l'Afrique
275 millions d’Africains n’ont pas
accès à un service d’eau potable.
300 millions n’ont pas accès à un
service d’assainissement de base. Ce
sont des défis majeurs que l’Afrique
doit relever. Atteindre les objectifs
du millénaire pour le développement
relatif à l’eau potable et à l’assai-
nissement en Afrique nécessite que
d’ici 2015, 400 millions d’habitants
voient leurs conditions d’approvi-
sionnement en eau améliorées, et
tout autant pour l’assainissement.
Cela nécessitera la mobilisation de
tous : états, acteurs locaux (collec-
tivités locales, organismes publics,
société civile, acteurs privés locaux…)
populations, partenaires financiers,
acteurs de la coopération décentrali-
sée, et ONG des pays développés.
« Actuellement, 30 % de la population n’a pas
assez d’eau. En 2025, ce sera le cas pour 50 %.
Ce qui est en train de se passer est une forme
de crime contre l’humanité et contre la nature ».
William Cosgrove, Vice-président
du Conseil Mondial de l’Eau.
L'accès à l'eau reconnu comme un droit humain
Une résolution de l'ONU consacre l'accès à une eau de
qualité et à des installations sanitaires comme l'un des
droits de l'Homme.
« Le droit à une eau potable propre et de qualité et
à des installations sanitaires est un droit de l'Homme,
indispensable à la pleine jouissance du droit à la vie. »
Ce texte adopté par l'assemblée générale des Nations
Unies souligne également que 884 millions d'êtres
humains à travers le monde n'ont pas accès à une
eau potable de qualité et que 2 millions de person-
nes, surtout les jeunes enfants, meurent chaque année
d'une maladie découlant de la mauvaise qualité de
l'eau ou de l'absence de sanitaires.
« C'est vraiment une avancée historique. C'est la
première cause de mortalité, et personne n'en parle » a
commenté Chantal Jouanno, secrétaire d'État à l'Éco-
logie. « Ce n'est pas le manque d'eau qui tue, c'est l'eau
sale » a-t-elle ajouté.
La résolution, non contraignante, incite les États à
« fournir des ressources financières, à renforcer les
L’humanité et l’eau !
1. Y a t-il accord entre les histogrammes et la citation de
William Cosgrove ?
2.
3 www Rechercher la signification de l’expression
« stress
hydrique » .
3. a. Quelle est son évolution prévue entre 1995 et 2025 pour
la Chine ?
b. Peut-on mettre en relation cette évolution et l’essor socio-
économique que connaît ce pays ?
4.
3 www Quels sont les objectifs du millénaire concernant
l’accès à l’eau potable ?
5. Quelles solutions sont mises en œuvre afin de procurer
de l’eau aux populations qui en sont dépourvues ?
Pistes de travail
1950 2000 2025
20 000
Réserve
d´eau en m3
15 000
10 000
5 000
0
Année
1950 2000 2025
1
0
2
3
4
5
6
7
8
En miliards d´individus
Année
1995
Entre10 % et 20 %
jusqu´à 20 % de stress,
tout va bien.
Entre 20 % et 40 %
Alerte : il faut mieux gérer les
ressources disponibles et
réaliser des infrastructures.
2025
Moins de 10 %.
Plus de 40 %
Il y a pénurie : les ressources
disponibles ne sont pas
suffisantes pour les besoins.
wkdaji^dcYZaVfjVci^ibdnZccZ
YÉZVjYdjXZgZcdjkZaVWaZY^hedc^WaZ
eVgeZghdccZZieVgVc#
wkdaji^dcYZaVedejaVi^dcbdcY^VaZ#
capacités et à procéder à des transferts de technolo-
gies, grâce à l'aide et à la coopération internationales,
en particulier en faveur des pays en développement ».
(Source : http://www.vousnousils.fr.)
En saison sèche, les populations s’approvisionnent à
partir de forages communautaires gérés par des comi-
tés de points d’eau, dont nombreux sont en panne
faute de maintenance. Eau impropre et méconnaissan-
ce des règles d’hygiène occasionnent de nombreuses
maladies (diarrhées, typhoïdes…) et décès, notamment
chez les enfants. Dans certaines provinces, un enfant
sur cinq meurt pour cause de maladie liée à l’eau.
(Source : Agence de l’eau Adour Garonne.)
&+' &+(
Pour bien aborder le chapitre 9
Il n’y a pas de plus grands mystères au monde
me semble-t-il que l’existence des sexes.
Charles Darwin (1809-1882).
2. La mise en place des caractères
sexuels
La cellule-œuf commence à se diviser dès
sa formation : on l’appelle alors embryon.
Au bout d’une semaine, celui-ci s’implan-
te dans l’utérus maternel préparé à le
recevoir : c’est la nidation. L’embryon se
développe alors dans une poche remplie
d’un liquide qui le protège, l’amnios. Au
cours des trois premiers mois de la grosses-
se, tous les organes se mettent
en place. L’embryon acquier t progressive-
ment les caractères sexuels humains ; on
l’appelle alors fœtus.
3. Au cours de quelle période du
développement
parle-t-on d’embryon ?
4. À quoi correspondent les caractères
sexuels primaires ?
3. Puberté et hormones
Durant la puberté, les caractères sexuels secondai-
res apparaissent, les organes reproducteurs
du garçon et de la fille deviennent fonctionnels.
Les testicules fabriquent et libèrent dans le sang
une hormone, la testostérone. Les ovaires fabri-
quent d’autres hormones, la progestérone et les
œstrogènes. Ces hormones déclenchent, à la puber-
té, l’apparition des caractères sexuels secondaires.
5. Définir ce qu’est une hormone.
6. Citer les hormones qui agissent sur la mise
en place de caractères sexuels secondaires.
7. Quel lien peut-on établir entre hormone
et puberté ?
1. Sexe et chromosomes
Les chromosomes présents dans la cellule sont le support
du programme génétique.
1. Combien de chromosomes possède une cellule
de l’espèce humaine ?
2. À quoi correspondent les deux chromosomes nommés X
et Y sur ce caryotype ?
Comment se mettent en place les structures
et la fonctionnalité des appareils sexuels ?
Comment est assuré le contrôle du
comportement sexuel ?
De l’union d’un spermatozoï-
de et d’un ovule va se former
une cellule-œuf à l’origine
d’un individu sexué. Celui-ci
deviendra capable à son tour
de se reproduire lorsqu’il
aura franchit l’étape de la
puberté. L’individu, capable
de procréer, adopte des
comportements sexuels.
Étymologiquement, le mot
sexué, utilisé à partir du
XVIe siècle, dérive du mot
latin sexus qui signifie
« séparation, distinction ».
Le sens de cette racine
correspond à la séparation
biologique des sexes, caracté-
ristique fondamentale de
la reproduction sexuée.
1 3 5 7 10 13 14 17 30120
20
30
50
60
70
Âge (en années)
Puberté normale
Puberté retardée
Concentration en œstrogènes
( en 10−12/ mL de sang)
10
40
9
9
Devenir femme
ou homme
Vivre sa sexualité
8VgndineZYÉjcZ
XZaajaZYÉjc]dbbZ#
wkdaji^dcYZaÉZbWgndc!ej^hYj[Ãijh!VjXdjghYZaV\gdhhZhhZ#
wkdaji^dcYZaVXdcXZcigVi^dchVc\j^cZZcÃhigd\cZhX]Zo
jcZÒaaZ!YVchaZXVhYÉjcZejWZgicdgbVaZZiYVchaZXVh
YÉjcZejWZgigZiVgYZ#
;Ãijh]jbV^c|&%hZbV^cZh#
Cf. lexique, p. 237.
&'% &'&
Chap. 6 U Qualité des sols et de l’eau
un pas vers le BAC
La diminution modérée des
recours aux engrais azotés n’a
pas eu d’effet sensible sur les
teneurs en nitrates, qui, selon
les régions, restent stables ou
sont en légère hausse.
(D’après le Ministère de l’Écologie,
de l’Énergie, du développement
durable et de la mer)
Evian Saint Yorre
Composition moyenne en mg.L-1
Calcium 78 90
Magnésium 24 11
Sodium 5 1708
Potassium 1 132
Silice 13,5
Nitrates 3,8
Sulfates 10 174
Chlorures 4,5 322
Bicarbonates 357 4364
pH = 7,2 pH = 6,6
14. Analyse d'eau
On dispose de deux eaux minérales A et B
dans lesquelles on souhaite mettre en
évidence la présence de quelques ions.
Pour cela on réalise des tests donts les
résultats sont regroupés dans le tableau
ci-dessous :
Par ailleurs, dans un livre de chimie, on a trouvé
les indications suivantes :
1. a. Quel ion cherche-t-on à mettre
en évidence avec le test 1 ?
b. Que conclure des résultats obtenus ?
2. Répondre aux mêmes questions pour
le test 2.
3. a. Quel paramètre caractérise l’acidité,
la basicité ou la neutralité d'une solution ?
b. Ces eaux sont-elles acides, neutres ou
basiques ? Justifier.
Test 1 avec
l'oxalate
d’ammonium
Test 2 avec
le chlorure
de baryum pH
Observation
avec l’eau A
léger trouble précipité blanc 6,5
Observation
avec l’eau B
précipité blanc précipité blanc 7,3
1998 1999 2000 2001 2002
Nitrates 100 100,5 99,3 94,5 9 6,3
Phosphates 100 86,4 74,4 65,3 70,7
2003 2004 2005 20 06 2007
Nitrates 94,5 99,8 93,1 105,4 99,3
Phosphates 70,8 63,6 69,0 57,6 51,9
une solution de nitrate d’argent dans 10 mL d’une
solution de chlorure de potassium de concentration
massique connue (C1) contenant quelques gouttes de
solution de chromate de potassium ;
- on cesse de verser dès l’apparition d’un précipité
rouge et on note alors V1 le volume de solution de
nitrate d’argent versé ;
- on effectue ensuite la même manipulation en
remplaçant la solution de chlorure de potassium par
10 mL d’eau du robinet ;
- on note V2 le volume de solution de nitrate d’argent
versé à l’apparition du précipité rouge.
1. Nommer l’instrument de verrerie avec lequel on
verse la solution de nitrate d’argent.
2. Dans cet exemple de dosage, lorsqu'on observe
l'apparition de la coloration rouge, le volume de la
solution de nitrate d’argent versé est proportionnel
à la concentration en ions chlorure.
a. Quelle est la valeur du volume de nitrate d’argent
versé dans la première expérience ?
Quelle est la concentration en chlorure de
potassium ?
b. Quelle est la valeur C2 de la concentration en ions
chlorure de l’eau du robinet ?
12. Retour sur l'ouverture du chapitre
Les plantes ont besoin de nutriments, notamment de
nitrates, pour se développer. Les matières organiques du
sol apportent une partie de ces nitrates. Le reste provient
des engrais azotés. Les agriculteurs savent épandre ces
engrais pour assurer des quantités d'azote adaptées à la
culture. Cependant, même avec une fertilisation bien
gérée, des pertes se produisent : les eaux d'infiltration
emportent des nitrates.
Ces pertes sont à l'origine d'une concentration de 53
milligrammes de nitrates par litre d’eau, en moyenne,
valeur déjà supérieure à la norme de potabilité.
Les pertes dues à chaque apport annuel s’additionnant,
il peut y avoir de grandes quantités de nitrates dans un
terrain si celui-ci a été utilisé plusieurs années de suite.
1. Donner la définition d’un engrais.
2. Expliquer comment son utilisation peut être
responsable d’une augmentation de la
concentration en nitrate dans les eaux des nappes
phréatiques.
3. Comment appelle-t-on la méthode d'analyse qui
permet de déterminer la concentration d’une espèce
en solution ?
4. Comment un agriculteur peut-il limiter cette
augmentation ?
Solution de nitrate
d'argent
Barreau
aimanté
Agitateur
magnétique
V1 = 10 mL V2 = 20 mL
10 mL. de solution
contenant des ions
chlorure à la
concentration
massique
C1 = 150 mg / L
+
chromate de
potassium.
10 mL. d'eau
du robinet de
concentration
massique en
ion chlorure C2
+
chromate de
potassium.
IVWaZVjYZhXdcXZcigVi^dchZc^dchc^igViZZie]dhe]ViZ
YVchaZhXdjghYÉZVjZc^cY^XZYZWVhZVgW^igV^gZbZci\Va
|&%%Zc&..-/
13. L'eau des sportifs 4. Le titre hydrotimétrique (TH) d’une eau est une
mesure de sa dureté. En France, son unité est le
« degré français », de symbole °f.
Il se calcule, à partir des concentrations massiques,
exprimées en mg.L-1, des ions calcium et
magnésium, par la relation :
TH = +
Quelle est l’eau la plus dure ?
1. Quelle est la signification du mot eutrophisation ?
2. À l’aide d’un tableur, représenter le graphique de
l’évolution des concentrations des ions phosphate
et nitrate en fonction des années.
3. Le graphique est-il en accord avec le texte ?
11. Dosage des ions chlorure d’une eau
En versant des ions argent Ag+ dans une solution
contenant des ions chlorure Cl
-
, il se forme un précipité
blanc, le chlorure d’argent.
Les ions argent forment avec le chromate de potassium
un précipité rouge.
On souhaite doser les ions chlorure dissous dans une
eau de robinet. Pour cela :
- on verse tout d’abord, à l’aide d’une burette graduée,
L’activité musculaire produit de l’acide lactique. Cette
production est une composante de la fatigue musculaire
et peut se traduire par des crampes.
Les eaux riches en bicarbonates permettent de lutter
contre la formation d'acide lactique et permettent
ainsi moins de fatigue musculaire et une meilleure
récupération.
(D’après le site http://www.la-parisienne.net.)
On donne ci-dessous la composition de deux eaux
minérale.
CCa2+
42,4
CMg2+
2,4
1. Laquelle de ces deux eaux est à recommander à un
sportif pour sa réhydratation ? Justifier.
2. Quelle sera alors la masse de bicarbonate absorbée
par le sportif s’il boit 1,5 L d'eau au cours de son
effort.
3.a. Quelle information fournit le pH ?
b. Que peut-on en déduire pour l'eau de Saint-Yorre ?
Ion recherché Réactif utilisé
Observation
si l’ion est
présent
calcium Ca2+ oxalate
d’ammonium précipité blanc
sulfate SO chlorure de
baryum précipité blanc
chlorure Cl
-
nitrate d’argent précipité blanc
2-
4
BAC
&%%
QCM Pour chaque question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s).
Enoncé A B C Si erreur,
revoir
1. La production de 1 kg de viande
engendre : le même coût
énergétique que
1 kg de blé.
le même coût en
eau que 1 kg de blé.
des coûts en
ressources bien
supérieurs à ceux
de 1 kg de blé.
p. 92-93
2. Une pratique agricole non adaptée
peut : accélérer
l’apparition de
nouvelles espèces.
atténuer la
productivité.
épuiser les
ressources en eau. p. 94-95
3. Les pratiques alimentaires
individuelles influencent : les types de
productions
agricoles.
les impacts
environnementaux
des agrosystèmes.
n’ont pas de
conséquences
sur les pratiques
agricoles.
p. 92-93
4. La production végétale
dans un agrosystème utilise : exclusivement
l’énergie d’origine
solaire.
l’énergie solaire
et des énergies
fossiles.
exclusivement l’eau
pluviale. p. 91
5. L’ajout d’engrais sur les cultures
a pour but : de polluer l’eau.
de compenser les
pertes de matières
dues aux récoltes.
d’améliorer la
productivité des
agrosystèmes.
p. 91
6. L’ajout de pesticides sur les cultures
a pour but :
d’éliminer les
parasites et
nuisibles des
plantes cultivées.
est nécessaire
pour produire des
denrées végétales.
permet d’améliorer
les rendements. p. 94
7. L’irrigation : doit se pratiquer
à volonté pour
améliorer les
rendements.
est nécessaire
pour produire des
denrées végétales.
permet d’améliorer
les rendements. p. 94
8. Tous les agrosystèmes mondiaux : polluent en
quantité
équivalente
produisent les
mêmes quantités
de denrées
bouleversent le
milieu naturel. p. 95
9. L’agriculture raisonnée consiste
en une :
optimisation de
l’utilisation des
ressources au
détriment de la
productivité.
optimisation de
l’utilisation des
ressources et de la
productivité.
détérioration du
milieu tant que la
productivité est
satisfaisante.
p. 95
10. En matière de croissance, les
végétaux ingérés par un animal
sont transformés :
à hauteur de 100 %
de l’énergie ingérée.
à hauteur de 10 %
de l’énergie ingérée.
à hauteur de
moins de 90 % de
l’énergie générée.
p. 92
11. Le bouturage consiste à : hybrider des
espèces. cloner des individus.
insérer de nouveaux
gènes dans un
organisme.
p. 97
12. Les OGM sont des organismes : issus de mutations
de leur génome.
issus de l’insertion
de nouveaux gènes
dans leur génome.
issus d’hybridations
entre espèces. p. 97
13. Les OGM : ne présentent
aucun risque pour
l’environnement.
présentent des
atouts agricoles.
sont interdits en
culture en champs,
en France.
p. 97
Réponses p. 234
'%.
Chap. 11 U Énergie : besoins et ressources
exercice résolu
Conseils
1. L’unité de la grandeur indiquée permet d’identifier
cette grandeur.
2. L’énergie consommée dépend à la fois de la
puissance de l’appareil et de la durée d’utilisation.
3. Pour pouvoir être comparées, les consommations
énergétiques doivent être rapportées à la même
durée de fonctionnement.
4. La relation entre l’énergie, la puissance et la durée
permet de calculer l’une de ces grandeurs quand
les deux autres sont connues.
Pour les applications numériques, il faut être
attentif aux unités des grandeurs utilisées et à
celle de la grandeur que l’on calcule.
Solution rédigée
1. Les consommations sont données en watt-heure
qui est une unité d’énergie. Le revendeur affiche
donc l’énergie consommée par les deux écrans.
2. La relation entre la puissance et l’énergie est :
E = P . $t.
3. Les deux valeurs d’énergie sont affichées sans
indication de la durée correspondante. Ces deux
valeurs ne sont donc pas comparables. C’est la
puissance qui permet de comparer les deux écrans.
D’après les valeurs respectives de puissance,
l’écran B sera d’un usage plus économique que
l’écran A puisqu’il a la plus faible puissance.
4. D’après la relation entre la puissance et l’énergie
E = P . $t, la durée de fonctionnement est :
$t = .
Pour l’écran A : $tA = = ≈1,3 h.
Pour l’écran B : $tB = = =1,0 h.
L’énergie du four
Un four électrique affiche une puissance de 1 000 W.
Quelle énergie a-t-il consommée après un fonctionnement de 45 min ?
A
pp
lication immédiat
e
On cherche à comparer la consommation de deux écrans d’ordinateurs de
tailles légèrement différentes.
Le site Internet d’un revendeur affiche, pour un écran A de 19 pouces, une
consommation de 28 W.h, et pour un écran B de 21,5 pouces, une consom-
mation de 18 W.h sans autre indication.
Les notices fournies par les fabricants de ces écrans indiquent leur puissance
dans les conditions normales d’utilisation : 21 W pour l’écran A et 18 W pour
l’écran B.
1. Quel est le nom de la grandeur donnée en W.h par le revendeur ?
2. Quelle relation relie cette grandeur à la puissance indiquée par le fabri-
cant ?
3. Laquelle de ces deux grandeurs faut-il prendre en compte pour comparer
les consommations des deux écrans ?
Quel écran est le plus économique à l’usage ? Justifier.
4. Pendant combien de temps le revendeur Internet a-t-il fait fonctionner
chaque écran pour obtenir les données qu’il affiche ?
Tout est question de puissance
E
P
E
A
P
A
E
B
P
B
28
21
18
18
e
r
19’’
21,5’’
(corrigée)
&'&(
1. Les lentilles
On peut classer les lentilles en deux familles.
1. Quelles sont les deux familles de lentilles ?
2. Que permet d’obtenir une lentille ?
3. Une lentille convergente concentre en
un point l’énergie lumineuse reçue d’une
source éloignée comme le Soleil.
Quel est le nom de ce point ?
2. La vision
La vision résulte de la formation d’une image
sur la rétine, interprétée par le cerveau.
Un œil hypermétrope a des problèmes en
vision de près.
4. Comment corrige-t-on ce défaut ?
L’œil peut-il observer Caïn dans l’obscurité ?
Comment les images de ce que l’on regarde
se forment-elles dans les yeux ?
3 Cf. exercice 20 , page 27 .
L’œil de Caïn,
Hélène Le Roux
…Caïn, ne dormant pas, songeait au pied des monts.
Ayant levé la tête, au fond des cieux funèbres,
Il vit un œil, tout grand ouvert dans les ténèbres,
Et qui le regardait dans l’ombre fixement…
Victor Hugo, La légende des siècles .
L’œil : un système
optique
1
1
Pour bien aborder le chapitre 1

10 11
1
partie
Nous vivons dans un monde où les images sont
omniprésentes, fi xes ou animées, véhiculées par différents
médias. Mais ces images traduisent-elles la réalité du monde
qui nous entoure ? Cette interrogation n’est pas nouvelle, elle
sous-tendait déjà le mythe de la caverne de Platon où Socrate démontre
à son disciple Glaucon que l’on n’a du monde que des images
(les « ombres ») personnelles limitées par ses propres moyens d’accès
à la connaissance du réel.
La représentation visuelle, qui passe par la perception visuelle, est
le fruit d’une construction cérébrale.
Dans sa composante sciences physiques et chimiques, l’objectif
de ce thème est d’amener l’élève à comprendre :
- le fonctionnement de l’œil en tant qu’appareil optique ;
- le principe de la correction de certains défauts de l’œil ;
- l’obtention des couleurs de la matière.
Dans sa composante sciences de la vie et de la Terre, l’objectif de
ce thème est d’amener l’élève à comprendre les bases scientifi ques
de la perception visuelle qui :
- dépend de la qualité des messages transmis vers le cerveau, eux-
mêmes directement liés à la qualité de l’image formée sur la rétine
(avec la possibilité de la corriger par des lentilles artifi cielles) et à
la nature des récepteurs ;
- met en jeu plusieurs zones spécialisées du cerveau qui communiquent
entre elles ;
- permet, associée à la mémoire et à des structures spécifi ques du
langage, l’apprentissage de la lecture ;
- peut être perturbée par des drogues agissant sur la communication
entre neurones ;
- peut présenter des défi ciences dont certaines peuvent être traitées.
Cet enseignement doit aider l’élève à adopter des comportements pour
préserver l’intégrité de sa vision et du fonctionnement de son cerveau.
11
b
jectif de
c
ientifi
q
ues
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communiquent
c
ifi
q
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m
munication
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i
tées.
rtements pour
e son cerveau.
)- ).
»
Pour bien aborder le chapitre 3
Ce tableau montre
une partie jaune,
peut-être le Soleil,
et une partie bleue,
peut-être la Lune.
Entre les deux naît
la couleur rouge.
L’utilisation de
nombreuses nuances
de couleurs adoucit
cette composition.
De quelle manière
l’artiste est-il capable
de faire apparaître
autant de couleurs
sur son œuvre ?
De l’art et
des couleurs
Jaune-rouge-bleu, Vassili Kandinsky (1925).
La couleur est une composante essentielle de nombreuses
œuvres d’art.
Quels paramètres physicochimiques ont une influence
sur la couleur de la matière ?
3 Cf. exercice 11 , page 65 .
Les couleurs dans la peinture sont des leurres
qui persuadent les yeux, comme la beauté
des vers dans la poésie.
Nicolas Poussin.
Voici trois représentations d’une même scène de théâtre :
5. Sur quel paramètre joue-t-on pour modifier l’ambiance de chaque scène ?
6. Le canapé est-il perçu de la même couleur sur les trois représentations ?
7. D’après la comparaison des trois scènes, de quoi dépend la perception
de la couleur d’un objet ?
1. L’expérience de Newton sur la décomposition
de la lumière blanche en 1666
« En 1666, je me suis procuré un prisme trian-
gulaire en verre pour faire des expériences sur
les fameux phénomènes des couleurs. Après
avoir fait l'obscurité dans la chambre et percé
un trou dans le volet pour laisser entrer une
quantité convenable de lumière solaire, j'ai
placé mon prisme devant l'ouverture afin que
la lumière soit renvoyée vers le mur opposé.
Ce fut d'abord un divertissement très plaisant de
contempler les couleurs vives et intenses ainsi
produites. D'autres expériences m'ont conduit
à penser que la lumière du Soleil est « blanche ».
Après avoir traversé un prisme, elle montre toutes
les couleurs qui existent dans le monde visible et
que l'on retrouve dans l'arc-en-ciel. »
D’après Michel Blay,
Les couleurs de l’arc-en-ciel !
1. Quelle est la source lumineuse utilisée
par Newton ?
2. Comment qualifie-t-il la lumière émise
par cette source ?
3. Rechercher des exemples de sources
lumineuses équivalentes.
4. Que met en évidence le prisme de verre
utilisé par Newton ?
2. Une scène de théâtre
(% (&
lumière
Pour bien aborder le chapitre 2
2
2
Des photorécepteurs
au cortex visuel
Une illusion d’optique.
Une illusion de moins, c’est une réalité de plus
Alexandre Dumas, fils (1824-1895)
Extrait de «
Un cas de rupture », 1854.
2. Des cellules de notre organisme
Notre corps est constitué d’organes et de tissus formées de milliards de cellules ; certaines sont très
spécialisées, d’autres beaucoup moins.
3. Citer des catégories de cellules et retrouver les caractéristiques d’une cellule animale.
4. Qu’est ce qu’un neurone ? Donner ses caractéristiques structurales.
5. Quelle est la caractéristique fonctionnelle essentielle d’un neurone ?
1. Têtes de primates
Au cours de l’évolution, les organes des sens se sont
concentrés dans une partie privilégiée du corps.
Chez les primates, groupe de vertébrés auquel
appartiennent l’espèce humaine, les chimpanzés,
les gorilles et les orang-outans, il s’agit de la tête.
Nous vivons dans un environnement que nous devons
appréhender et avec lequel nous devons interagir
constamment. Pour cela nous possédons des organes
spécialisés qui nous renseignent sur le monde
extérieur, auquel nous réagissons entre autres par
un certain nombre de comportements adaptés.
1. Quels sont les cinq sens ?
2. Quels sont les organes des cinq sens ?
Comment la rétine et le cerveau
permettent-ils la perception
de notre environnement ?
Nous vivons dans un
monde où les images
sont omniprésen-
tes, fixes ou animées,
véhiculées par diffé-
rents médias. La rétine
et le cerveau sont
essentiels à la percep-
tion de ces images,
c’est-à-dire à la
compréhension
de ce que nous voyons
grâce à nos yeux.
JcXdjeaZYZX]^beVco
dWhZgkVcihdcZck^gdc"
cZbZciZiaÉ=dbbZYVch
hdcZck^gdccZbZci#
8ZaajaZWjXXVaZ# I^hhjcZgkZjmYVchaZfjZadceZjigZegZgYZhcZjgdcZh#
*b&%b
&' &(
1. Les lentilles
On peut classer les lentilles en deux familles.
1. Quelles sont les deux familles de lentilles ?
2. Que permet d’obtenir une lentille ?
3. Une lentille convergente concentre en
un point l’énergie lumineuse reçue d’une
source éloignée comme le Soleil.
Quel est le nom de ce point ?
2. La vision
La vision résulte de la formation d’une image
sur la rétine, interprétée par le cerveau.
Un œil hypermétrope a des problèmes en
vision de près.
4. Comment corrige-t-on ce défaut ?
L’œil peut-il observer Caïn dans l’obscurité ?
Comment les images de ce que l’on regarde
se forment-elles dans les yeux ?
3 Cf. exercice 20 , page 27 .
L’œil de Caïn,
Hélène Le Roux
…Caïn, ne dormant pas, songeait au pied des monts.
Ayant levé la tête, au fond des cieux funèbres,
Il vit un œil, tout grand ouvert dans les ténèbres,
Et qui le regardait dans l’ombre fixement…
Victor Hugo, La légende des siècles .
L’œil : un système
optique
1
1
Pour bien aborder le chapitre 1
Chapitre 1. L’œil, un système optique 12
Chapitre 2. Des photorecepteurs
au cortex visuel 30
Chapitre 3. De l’art et des couleurs 48
Chapitre 4. La perception visuelle 68
+- +.
T
A
TA
axone D
Pour bien aborder le chapitre 4
Il est nécessaire que l’impression soit dans l’œil. Le nerf
qui part de l’œil et va au cerveau est semblable aux cordes
perforées qui, au moyen d’infinis petits rameaux, tissent
la peau et par les pores se portent au sens commun.
Codex Arundel , folio 172 recto,
Léonard de Vinci (1452-1519).
2. La communication nerveuse
Perception de l’environnement et commande du mouvement supposent des communications au sein d’un réseau
de cellules nerveuses appelées neurones.
Le fonctionnement du système nerveux, comme les relations entre organes récepteurs et effecteurs peuvent être
perturbés dans certaines situations, par la fatigue et par la consommation ou l’abus de certaines substances.
1. La cellule nerveuse
Dans le système nerveux, des
cellules communiquent entre
elles en formant des réseaux
complexes.
1. Quel est le nom
de ces cellules ?
2. Quelle structure permet
la communication
entre cellules nerveuses ?
Léonard de Vinci est un autodi-
dacte qui a mis en œuvre une
démarche d’investigation fondée
sur l’observation afin d’étendre
ses connaissances dans les
domaines des sciences naturelles
aussi divers que la zoologie,
la botanique, la géographie ou
l’anatomie humaine. Dans ce
dernier domaine, mettant ses
talents de dessinateur au service
de ses observations, il réalise
des dessins précis à partir de
dissections de corps humains
effectuées en toute clandestinité.
4
4
La perception
visuelle
JcghZVj
YZXZaajaZh
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wijYZYjhnhibZ
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3. Identifier les arguments qui permettent d’affirmer que l’alcool agit au niveau du système nerveux. Comment notre cerveau élabore-t-il
les images des objets de notre
environnement ?
L’alcool rétrécit le champ visuel.
L’alcool augmente la sensibilité à l’éblouissement.
L’alcool altère l’appréciation des distances et des largeurs. Sous l’effet de l’alcool, un conducteur peut décider,
devant un obstacle, de freiner sur une distance trop courte pour s’arrêter ou, devant un passage plus étroit que sa voiture,
de passer quand même.
L’alcool diminue les réflexes. La durée moyenne du temps de réaction dans des conditions normales est évaluée à une seconde
environ. Dès 0,5 g d’alcool/L de sang, le temps de réaction peut atteindre 1,5 seconde. Ainsi, un véhicule roulant à 90 km/h
parcourt 25 mètres en 1 seconde et 37 mètres en 1,5 seconde. Ce sont ces 12 mètres de différence qui peuvent sauver une vie !
Les temps de réaction augmentent considérablement avec des taux d’alcoolémie encore plus élevés.
L’alcool provoque une surestimation de ses capacités.
L’alcool a un effet euphorisant. Après 0,5 g/L de sang, la conduite devient moins précise qu’à jeun et le conducteur fait beaucoup
plus d’erreurs.
Sous l’effet de l’alcool, le conducteur perd la coordination de ses mouvements par rapport à un conducteur sobre. Cela se
traduit par une prise de risque plus importante : vitesse excessive, agressivité, non-port de la ceinture de sécurité ou du casque,
réflexes diminués...
Représentation visuelle
SPC
SVT
SPC
SVT