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Thème Le corps humain et la santé

Publié le 15 mars 2021

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Le  lundi 15 mars 2021

Immunité adaptative et edu'modèle

Utilisation d'un modèle numérique à charger sur edu'modèle : le modèle intègre les étapes de la réaction adaptative avec trois virus H1N1, Sars et VIH et permet des activités différenciées

  • Schéma des étapes de la réaction adaptative

    1) Niveau :

    Première spécialité

    Thème 3 Corps humain et santé/Le fonctionnement du système immunitaire humain/L’immunité adaptative

     

    2) Compétences :

    Connaissances

    L'immunité adaptative complète l’immunité innée chez les vertébrés. Elle assure une action spécifique contre des motifs moléculaires portés par des agents infectieux ou des cellules anormales. Elle met en jeu des molécules et des cellules particulières, notamment les anticorps et les cellules qui les produisent.

    Les cellules restantes de l'immunité adaptative circulent dans un état dormant dans le sang et dans la lymphe. Lors d’une deuxième phase de sélection, quelques-unes sont activées après une première rencontre avec un antigène particulier. Les phénomènes de sélection, d'amplification et de différenciation clonales qui s’ensuivent expliquent le délai de la réaction adaptative (plusieurs jours chez l’être humain).

    Objectifs : (…) Par l’étude d’un cas d'une infection virale (par exemple la grippe), les élèves comprennent comment se mettent en place les défenses adaptatives et comment, en collaboration avec les défenses innées, elles parviennent à l'élimination du virus. Par cette étude, on signale le mode d'action du VIH.

     

     

    Compétences en jeu POUR LE LYCEE

     

    Participer à la formation de l’esprit critique et à l’éducation civique en appréhendant le monde actuel et son évolution dans une perspective scientifique

     

    Le numérique et les SVT :
    Les SVT (…) doivent aussi développer de nouvelles compétences numériques chez les élèves : l’usage (…) de la modélisation numérique, de la programmation

     

    3) Description de l’activité :

    Les deux modèles proposés peuvent être utilisés de manière variée : en cours, en classe inversée ou en visio (le modèle peut être envoyé par mail aux élèves qui ne doivent disposer que d’une connexion internet pour le faire tourner) ou en TP.

     

    Une première utilisation possible : Faire tourner le modèle avec l'introduction de l'agent virus sars ou de l'agent H1N1 pour constater que les clones qui réagissent ne sont pas les mêmes : voir les deux images ci-dessous :

    Dans le cas de l'introduction de l'agent sars les clones de lymphocytes spécifiques à cet agent se multiplient se différencient et le font disparaître (ainsi que les cellules infectées).

    sars

    Dans le cas de l'introduction de l'agent H1N1  les clones de lymphocytes spécifiques à cet agent se multiplient se différencient et le font disparaître (ainsi que les cellules infectées)

    H1N1

    Une deuxième utilisation possible : la présentation choisie ici est celle d’une activité en TP où les élèves exercent leur esprit critique en inspectant les règles du modèle.

    • Durée : 2 heures
    •  Modalité de mise en place : Activité mosaïque : chaque binôme travaille sur un des aspects de la réaction immunitaire adaptative : 4 groupes prévus (phagocytose cellule présentatrice de l’antigène – lymphocytes B plasmocytes – Lymphocytes TCD4 lymphocyte Th – Lymphocytes TCD8 Lymphocytes cytotoxiques) + un travail bonus : VIH et maladies opportunistes.

    Il s’agit pour chaque groupe d’étudier les règles de fonctionnement du modèle et de vérifier si elles rendent bien compte de la réalité scientifique apportée sous la forme de documents scientifiques (voir les fichiers consignes dans les documents à télécharger). Pour chaque groupe les élèves peuvent repérer que les règles du modèle rendent globalement compte de la réalité mais avec des défauts. Ils peuvent proposer des corrections voire essayer de les faire tourner pour améliorer le modèle informatique mais celui-ci présente des contraintes : un modèle est une représentation qui essaye d’être la plus fidèle possible au fonctionnement biologique étudié.

    Pour des groupes les plus rapides, il est possible de passer à une phase de programmation par la création de l’agent VIH et des règles associées pour rendre compte de l’installation de maladies opportunistes après une infection du VIH. Le fichier adaptativeV13_VIH.modele (voir l'onglet documents) est une correction de ce travail attendu.

    Une synthèse est prévue en complétant le schéma fonctionnel commun de l’immunité adaptative (voir fichier joint).

    Une troisième utilisation possible : donner le modèle avec l'agent VIH intégré et les règles associées et ...

    Demander aux élèves de modéliser l'apparition d'une maladie opportuniste après l'infection par le VIH puis leur demander d'expliquer la mise à plat du système immunitaire par analyse des règles d'action du VIH ou par lecture des légendes et constat de la disparition des lymphocytes T CD4 et des lymphocytes T auxiliaires spécifiques au sars et spécifiques au H1N1

    VIH 

     

     

     

     

    Pièces jointes (onglet document)  

    Téléchargez les document(s) edumodele_immunité_adapt.pptx et schema_immunité_adaptative.pptx dans l'onglet "Documents" et ouvrez-le(s) avec un lecteur de Power-Point (type Open office ou Microsoft office)
    Téléchargez le document FT_Edumodeles_Algo.pdf dans l'onglet "Documents" et ouvrez-le(s) avec un lecteur PDF

    Téléchargez le(s) document(s) consigne_grp-CD4_LTH.docx consigne_grp_CD8_LTC.docx consigne_grp_codage_VIH.docx consigne_grp_LB_plasmocyte.docx consigne_grp_phagocytose-CPA.docx dans l'onglet "Documents" et ouvrez-le(s) avec le logiciel Open Office (ou autre source open libre) ou Microsoft office Word

    Téléchargez les documents adaptativeV12.modele adaptativeV13_VIH.modele dans l'onglet "Documents"

     

    4) Nom de l'auteur et mail :

    Michaël et Yann Maillard yann.maillard@ac-aix-marseille.fr