Concepts intégrateurs en SVT

Publié le 10 août 2009 Modifié le : 5 sept. 2011

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Le  lundi 10 août 2009

Des systèmes biologiques à différents niveaux d’organisation

Des systèmes biologiques à différents niveaux d’organisation

  • Pour chaque activité sont référencés :

    - Les thèmes et contenus des programmes auxquels se rapportent l’activité.

    - Des "pistes d’activités pédagogiques", utilisant des "supports et dispositifs" nécessitant l’utilisation des TICE. Le lien vers l’activité proposée apparaît en bleu.

    - Les "compétences B2i et compétences ECE", compétences du brevet informatique collège et lycée et compétences de l’épreuve d’Evaluation des Capacités Expérimentales du bac, mises en oeuvre lors de l’activité.

     
    SIXIEME
     
     
    Contenus Pistes d’activités pédagogiques Supports et dispositifs Compétences B2i
    Caractéristiques de l’environnement proche et répartition des êtres vivants
    Dans notre environnement, les conditions de vie et la répartition des etres vivants varient en fonction des causes locales. Constructions graphiques à partir de mesures effectuées dans l’environnement proche Tableur Open Office ou Excel C.1.1 : Je sais m’identifier sur un réseau ou un site et mettre fin à cette identification.
    C.2.4 : Je m’interroge sur les résultats des traitements informatiques (calcul, représentation graphique, correcteur…).
    C.3.5 : Je sais réaliser un graphique de type donné.
    La répartition peut aussi dépendre de l’action de l’homme Repérage des transformations
    apportées par l’homme (Recherche
    internet en collaboration avec la documentaliste)
    Internet et Open Office
    Le peuplement des milieux

    Reconnaître une influence directe ou
    indirecte de l’activité humaine sur le peuplement d’un milieu proche

    Recherche internet + intégration
    de documents dans Impress pour mutualisation à l’oral
    Internet et Open Office
    L’origine de la matière
    L’activité des etres vivants du sol assure
    la transformation de la matière organique
    Schématisation par ordinateur d’un
    réseau alimentaire
    Open Office

     


    CINQUIEME
    Contenus

    Pistes d’activités pédagogiques

    Supports et dispositifs
    Compétences B2i
    Respiration et occupation des milieux de vie
    Relier la répartition des êtres vivants à une
    teneur en dioxygène
    Mesures Exao de la teneur en dioxygène dans le milieu de différents êtres vivants- Dispositif Exao C.1.5 : Je sais paramétrer l’impression
    C.1.6 : Je sais faire un autre choix que celui proposé par défaut
    C.2.4 : Je m’interroge sur les résultats des traitements informatiques
    C.2.7 : Je mets mes compétences informatiques au service d’une production coll
    Relier l’oxygénation d’un milieu et la présence
    de végétaux chlorophylliens
    Mise en évidence du rejet d’oxygène à la lumière par des chlorelles, algues unicellulaires, à l’aide d’un dispositif ExaO Dispositif Exao C.1.5 : Je sais paramétrer l’impression
    C.1.6 : Je sais faire un autre choix que celui proposé par défaut
    C.2.4 : Je m’interroge sur les résultats des traitements informatiques
    C.2.7 : Je mets mes compétences informatiques au service d’une production collective
    Relier action de l’Homme sur l’environnement
    et effet sur la répartition des êtres vivants
    Présentation assistée par ordinateur des résultats d’une recherche sur l’action de l’homme Internet
    + Open Office (présentation)

    Fonctionnement de l’organisme et besoin en énergie
    L’énergie libérée au cours de la réaction chimique
    entre des nutriments et du dioxygène, est utilisée pour le fonctionnement des organes et transférée en partie sous forme de chaleur
    Réalisation d’un schéma bilan fonctionnel de la libération d’énergie au niveau d’un
    organe
    Open Office
    Relier des perturbations du fonctionnement
    de l’appareil respiratoire à la présence de substances nocives
    Recherche sur 2 thèmes : pollution et cigarettes.
    Mutualisation par présentation orale des résultats
    Internet
    + Open Office (Présentation)

    La circulation sanguine assure la continuité des
    échanges au niveau des organes
    Annoter un document présentant l’appareil circulatoire
    en indiquant le trajet du sang à partir de l’utilisation du logiciel "Cœur".
    Logiciel Cœur

    C.1.2 Je sais accéder aux logiciels et aux documents disponibles à partir de mon espace de travail.

    C.1.5 : Je sais paramétrer l’impression (si impression)

    C.3.6 Je sais utiliser un outil de simulation (ou de modélisation) en étant conscient de ses limites.

    Relier un type d’accident cardio-vasculaire à des
    facteurs de risques
    Recherche sur les maladies cardio-vasculaires et les facteurs de risques Internet + Open Office

    QUATRIEME
    Contenus
    Pistes d’activités pédagogiques
    Supports et dispositifs
    Compétences B2i
    Reproduction sexuée et maintien des espèces dans les milieux
    La reproduction sexuée animale comme végétale comporte l’union d’une cellule reproductrice mâle et d’une cellule reproductrice femelle. Le résultat de la fécondation est une cellule-oeuf à l’origine d’un nouvel individu. Acquisition d’images numériques par vidéomicroscopie vidéomicroscopie
    L’union des cellules reproductrices mâles et femelle a lieu dans le milieu ou dans l’organisme. Réalisation d’un schéma-bilan de la reproduction sexuée. open office C.1.1 : Je sais m’identifier sur un réseau ou un site et mettre fin à cette identification.
    C.3.3 : Je sais regrouper dans un même document plusieurs éléments (texte, image, tableau, son, graphique, vidéo…).
    C.1.5 :
    Je sais paramétrer l’impression
    Les conditions du milieu influent sur la reproduction sexuée et ainsi que sur le devenir d’une espèce.


    Les ressources alimentaires du milieu influent sur la reproduction sexuée. Recherche Internet

    L’Homme peut aussi influer sur la reproduction sexuée, et ainsi porter atteinte ou préserver ou recréer une biodiversité.


    La transmission de la vie chez l’homme
    Durant la puberté, les caractères sexuels secondaires apparaissent, les organes reproducteurs du garçon et de la fille deviennent fonctionnels. Réalisation d’un tableau comparatif entre caractères sexuels primaires et secondaires, chez la fille et le garçon Open Office
    Le fonctionnement des organes reproducteurs est cyclique chez la femme . A chaque cycle : un des ovaires libère un ovule ; la couche superficielle de l’utérus s’épaissit puis est éliminée : c’est l’origine des règles.Si l’ovule fécondé s’implante, la couche superficielle de la paroi utérine n’est pas éliminée : les règles ne se produisent pas, c’est les premiers signes de la grossesse le cycle féminin, constructions graphiques et schéma-bilan. Open Office (tableur et dessin). C.1.1 : Je sais m’identifier sur un réseau ou un site et mettre fin à cette identification.
    C.2.4.  : Je m’interroge sur les résultats des traitements informatiques (calcul, représentation graphique, correcteur…)
    C.3.3 : Je sais regrouper dans un même document plusieurs éléments (texte, image, tableau, son, graphique, vidéo…).
    C.3.4.
     : Je sais créer, modifier une feuille de calcul, insérer une formule.
    C.3.5. : Je sais réaliser un graphique de type donné.
    L’embryon humain résulte de la fécondation qui se produit dans les heures suivant un rapport sexuel.Lors du rapport sexuel, des spermatozoïdes sont déposés au niveau du vagin. La fécondation a lieu dans les trompes, elle est interne. L’embryon s’implante puis se développe dans l’utérus. Réalisation d’un schéma-bilan. open office
    Des échanges entre l’organisme maternel et le fœtus permettant d’assurer ses besoins sont réalisés au niveau du placenta, qui représente une grande surface richement vascularisée.


    La contraception représente l’ensemble des méthodes ayant pour but d’empêcher une grossesse en cas de rapport sexuel. Ces méthodes empêchent : - la production des cellules reproductrices ; - la rencontre des cellules reproductrices ; - l’implantation de l’embryon dans l’utérus. Recherche sur différents sites d’information sur les différentes méthodes contraceptives (mode d’action, lieu d’obtention…)

    Dans certaines conditions (rapport sexuel non ou mal protégé) la prévention d’une grossesse s’effectue par la prise d’une contraception d’urgence sous contrôle médical. Réalisation d’un tableau comparatif à l’aide d’un logiciel de traitement de texte entre pillule contraceptive et pillule d’urgence open office
    Relations au sein de l’organisme
    La commande du mouvement est assurée par le système nerveux qui met en relation les organes sensoriels et les muscles. A partir de cas cliniques (lésions,..), réalisation d’un schéma montrant l’ordre chronologique d’intervention des différentes strucutres mises en jeu (organes sensoriel et moteur, nerfs, centres nerveux) Open office
    Un mouvement peut répondre à une stimulation extérieure, reçue par un organe sensoriel : le récepteur. Le message nerveux sensitif correspondant est transmis aux centres nerveux (cerveau et moelle épinière) par un nerf sensitif.


    Les messages nerveux moteurs sont élaborés et transmis par les centres nerveux et les nerfs moteurs jusqu’aux muscles : les effecteurs du mouvement.


    Le cerveau est un centre nerveux.


    Perception de l’environnement et commande du mouvement supposent des communications au sein d’un réseau de cellules nerveuses.


    La cellule nerveuse ou neurone transmet les messages nerveux aux autres cellules en produisant des messagers chimiques au niveau des synapses.


    Le fonctionnement du système nerveux peut être perturbé dans certaines situations et par la consommation de certaines substances


    Les récepteurs sensoriels peuvent être gravement altérés par des agressions de l’environnement


    Les relations entre organes récepteurs et effecteurs peuvent être perturbées : - par la fatigue ; - par la consommation ou l’abus de certaines substances modifiant l’action de messagers chimiques au niveau des synapses.


    Les transformations observées à la puberté sont déclenchées par des hormones qui assurent une relation entre les organes


    La puberté est due à une augmentation progressive des concentrations sanguines de certaines hormones fabriquées par le cerveau ; elles déclenchent le développement des testicules et des ovaires. Réalisation graphique (varaition de la concentration en gonadotrophines en fonction de l’âge). Superpositon sur ce graphique de l’acquisition des caractères sexuels. Open office (tableur)
    Testicules et ovaires libèrent à leur tour d’autres hormones (testostérone, oestrogènes) qui déclencheront l’apparition des caractères sexuels secondaires. Réalisation graphique (testostérone et osetrogènes en fonction de l’âge). superposition de ces graphiques avec celui des gonadotrophines) tableur et open office
    Les hormones ovariennes (oestrogènes et progestérone) déterminent l’état de la couche superficielle de l’utérus.


    La diminution des concentrations sanguines de ces hormones déclenche les règles.


    Une hormone est une substance, fabriquée par un organe, libérée dans le sang et qui agit sur le fonctionnement d’un organe-cible. réalisation d’un schéma fonctionnel open office

    retour autres niveaux

     

     

     

     

     

     

     

    TROISIEME
    Contenus
    Pistes d’activités pédagogiques
    Supports et dispositifs
    Compétences B2i
    Diversité et unité des êtres humains
    Les facteurs environnementaux peuvent modifier certains caractères Recherche internet montrant le lien entre environnement et caractère Navigateur et Open office.
    les cellules possèdent pour un même gène, soit deux fois le même allèle, soit 2 allèles différents.Dans ce dernier cas, les deux allèles peuvent s’exprimer ou l’un peux s’exprimer et pas l’autre Utilisation du logiciel allèle pour compléter un arbre généalogique montrant le caractère groupe sanguin Logiciel ABO puis le logiciel Draw d’Open office.

    C.1.2 Je sais accéder aux logiciels et aux documents disponibles à partir de mon espace de travail.

    C.3.6 Je sais utiliser un outil de simulation (ou de modélisation) en étant conscient de ses limites.

    Evolution des organismes vivants et histoire de la terre
     
    La Terre a connu des transformations en relation avec l’apparition de la vie et à la diversification des êtres vivants. Réciproquement, l’évolution des conditions planétaires (géographiques, environnementales) ont influencé l’évolution de la vie.

     


    Risque infectieux et protection de l’organisme
     
     
     
    chaque type d’anticorps est spécifique d’un antigène simulation d’agglutination
    C.3.6 Je sais utiliser un outil de simulation (ou de modélisation) en étant conscient de ses limites.
    une immunodeficience, le sida perturbe le système immuniataire réalisation d’un schéma montrant le rôle central du LT4 Open office

    réalisation en plusieurs étapes d’un schéma bilan sur le fonctionnement du système immunitaire

     

      mise en évidence de la perturbation du système immunitaire par le VIH NetBioDyn (fichier fourni en fichier joint avec l’article)
    C.3.6 Je sais utiliser un outil de simulation (ou de modélisation) en étant conscient de ses limites.

    le système immunitaire peut également fonctionner de façon excessive et donner lieu à des allergies

    traitement d’une image de réaction allergique (avec image j)pour montrer les différences de réactions
    C.1.2 Je sais accéder aux logiciels et aux documents disponibles à partir de mon espace de travail.

    SECONDE

    Contenus
    Pistes d’activités pédagogiques
    Supports et dispositifs
    Compétences B2i
    La planète Terre et son environnement
    Les cycles de l’oxygène, du CO2 et de l’eau ( 6 ) :
    ils montrent comment la lithosphère, l’hydrosphère, l’atmosphère et la biosphère sont couplées.
    construire un schéma partagé (google docs) des flux de carbone entre les différentes enveloppes de la planète, à partir de manipulations différentes réalisés au cours d’une activité mosaïque. suite bureautique en ligne "google docs"
    L’organisme en fonctionnement
    Relations entre activité physique et paramètres physiologiques


    L’augmentation de l’activité physique s’accompagne d’un accroissement de la consommation de dioxygène et de nutriments par les cellules musculaires. Un schéma fonctionnel bilan sur les acquis de collège est complété dans une feuille dessin d’openoffice Logiciels openoffice. Travail en réseau pour voir les fichiers des autres élèves
    L’effort physique est associé à la variation de l’activité des systèmes circulatoire et respiratoire Mesure des paramètres de la ventilation au repos et lors de l’activité physique Dispositif EXAO
    Couplage entre l’activité cardio-respiratoire et l’apport de dioxygène aux muscles.


    La circulation du sang au sein des cavités cardiaques se fait dans un seul sens Etude d’une animation montrant au ralenti la circulation du sang dans le coeur Logiciel le coeur de P. ¨Perez
    photo numérique d’une valvule cardiaque prise lors d’une dissection. Image légendée dans un logiciel de dessin vectoriel

    La disposition en série de la circulation pulmonaire et de la circulation générale permet la recharge en dioxygène de l’ensemble du volume sanguin.  

    L’apport préférentiel de dioxygène aux muscles en activité résulte de la disposition en parallèle de la circulation générale associée à une vasoconstriction variable.


    L’augmentation des débits cardiaque et ventilatoire permet d’apporter davantage de dioxygène aux muscles en activité.

    .

    Intégration des fonctions dans l’organisme au cours de l’activité physique.

     
    Le fonctionnement automatique du coeur est modulé par le système nerveux. Utilisation d’une animation montrant les effetssur la fréquence cardiaque de stimulations ou de sections sur les nerfs du coeur http://www.ac-creteil.fr/biotechnologies/doc_heartregulation.htm http://www.ac-creteil.fr/svt/tp/tp2/r
    Regnerv
    L’activité rythmique des muscles respiratoires est commandée par le système nerveux.


    Au cours de l’activité physique, cette modulation et cette commande sont modifiées, ce qui adapte l’organisme à l’effort Construction d’un schéma de synthèse Open Office présentation ou power point
    Cellule, ADN et unité du Vivant
    La cellule fonde l’unité et la diversité du vivant.


    Les cellules sont les unités structurales et fonctionnelles de tous les êtres vivants.
    Toutes les cellules sont limitées par une membrane plasmique. Elle définit un compartiment intracellulaire où a lieu le métabolisme.




    L’hétérotrophie et l’autotrophie sont deux grands types de métabolisme. Mise en commun dans un tableur des résultats de comptage des cellules d’Euglène et de levures dans différentes conditions de cultures. OpenOffice Tableur ou Excell
    Les activités fondamentales des cellules telles que le métabolisme et la division sont sous le contrôle d’un programme génétique.
    Le matériel génétique est contenu dans un ou des chromosomes.
    Réalisation d’un schéma fonctionnel bilan. OpenOffice dessin
    comparaison des modaliutés de division de Saccharomyces cerevisiae et Saccharomyces pombe Document vidéo
    Malgré leur diversité les grands plans d’organisation du monde vivant sont en partie sous le contrôle de gènes apparentés tels que les gènes homéotiques. homologie de séquence des gènes du développement chez différentes espèces anagène

    PREMIERE S
    Contenus
    Pistes d’activités pédagogiques
    Supports et dispositifs
    Compétences B2i
    L’homéostat glycémique
    Les cellules α et β sont des capteurs de la glycémie. En fonction des variations de la glycémie elles émettent des messagers chimiques Observation du pancréas

    Le message hormonal est codé par la concentration plasmatique de l’hormone


    Sous l’action de l’insuline, le glucose est stocké… Sous l’action du glucagon le glucose est libéré par le foie.


    Cellules pancréatiques, hormones et cellules cibles constituent le système réglant de l’homéostat glycémique. Schéma de synthèse du système de régulation Logiciel de dessin vectoriel

    L.3.1 : Je sais créer et modifier un document numérique composite transportable et publiable.

    L 3.7 : Je sais publier un document numérique sur un espace approprié.

    La morphogénèse végétale et l’établissement du phénotype
    L’auxine, hormone végétale contrôle la croissance cellulaire


    Elle possède une double action Schéma de synthèse Logiciel de dessin vectoriel

    L.3.1 : Je sais créer et modifier un document numérique composite transportable et publiable.

    L 3.7 : Je sais publier un document numérique sur un espace approprié.

    La part du génotype et de l’expérience individuelle dans le fonctionnement du système nerveux
    Le réflexe myotatique repose sur des populations neuronales, neurones afférents, motoneurones, interneurones  Etude des supports anatomiques Logiciel Réflexarc

    La genèse de PA repose sur l’existence d’un potentiel de repos.

    Un potentiel d’action est une inversion transitoire de la polarisation membranaire.




    Les messages nerveux se traduisent au niveau d’une fibre par des trains de potentiels d’action d’amplitude constante. Les messages nerveux sont codés par la fréquence des PA et le nombre de fibres mises en jeu.


    Un message nerveux est transmis d’un neurone à d’autres neurones ou à des cellules effectrices par des synapses


    Le traitement des messages afférents, en réponse au stimulus d’étirement à l’origine du réflexe myotatique modifie la fréquence des potentiels d’action des motoneurones


    Dans certaines limites, la stimulation d’autres récepteurs sensoriels ou une commande volontaire peuvent inhiber le réflexe myotatique

    Rôle des muscles antagonistes

    Effet Jendrassic

    ExAO logiciel refmyo

    L.1.2 : Je sais structurer mon environnement de travail.

    L.2.4 : Je valide, à partir de critères définis, les résultats qu’un traitement automatique me fournit (calcul, représentation graphique, correcteur…).

    L’information sensorielle générée à la périphérie est transmise au cortex sensoriel. Dans le cortex somatosensoriel chaque territoire de l’organisme est représenté


    Des modifications de l’activité neuronale à la périphérie régulent l’organisation dynamique du cortex

     



    TERMINALE S (enseignement obligatoire)
    Contenus
    Pistes d’activités pédagogiques
    Supports et dispositifs
    Compétences B2i
    Procréation
    Du sexe génétique au sexe phénotypique.


    Chez les mammifères les structures et la fonctionnalité des appareils sexuels mâle et femelle sont acquises en quatre étapes au cours du développement :


    - 1ère étape : stade phénotypique indifférencié. Mise en place d’un appareil génital indifférencié dont la structure est commune aux deux sexes (génétiquement XX et XY).


    - 2ème étape : du sexe génétique au sexe gonadique. Sur le chromosome Y, au cours du développement précoce, le gène Sry est activé et donne naissance à la protéine TDF, signal de développement des gonades en testicules : acquisition du sexe gonadique mâle.


    sur le chromosome X, il n’y a pas de gène Sry. En absence de la protéine TDF les glandes deviennent des ovaires : acquisition du sexe gonadique femelle.


    3ème étape : du sexe gonadique au sexe phénotypique différencié. La mise en place du sexe phénotypique mâle se fait sous l’action des hormones testiculaires et de l’hormone antimullerienne. Celle du sexe phénotypique femelle s’effectue en absence de ces hormones


    4ème étape : la puberté. L’acquisition de la fonctionnalité des appareils sexuels mâle et femelle et des caractères sexuels secondaires se fait sous le contrôle des hormones sexuelles (testostérone chez le mâle, œstrogènes chez la femelle)


    Régulation physiologique de l’axe gonadotrope : intervention de trois niveaux de contrôle


    Chez l’homme


    Activité testiculaire.Les testicules produisent des spermatozoïdes et de la testostérone de manière continue de la puberté jusqu’à la fin de la vie.L’homéostat de la testostéronémie est indispensable à la fonctionnalité de l’appareil sexuel mâle.


    Contrôle par l’hypothalamus. La sécrétion de testostérone ainsi que la production de spermatozoïdes sont déterminées par la production continue des gonadostimulines hypophysaires -FSH et LH– induite par la la production continue des gonadostimulines hypophysaires -FSH et LH– induite par la sécrétion pulsatile de GnRH, neurohormone hypothalamique. La GnRH est sécrétée sous l’influence de stimulus d’origine interne ou externe.
    La testostéronémie est détectée en permanence par le complexe hypothalamo-hypophysaire.
    La testostérone exerce sur ce complexe une rétroaction négative : ainsi, la testostéronémie est constante.



    • Chez la femme


    Le complexe hypothalamo-hypophysaire détermine et règle de façon cyclique, de la puberté à la ménopause, la sécrétion des hormones ovariennes, ce qui a pour conséquence le fonctionnement cyclique des organes cibles de ces hormones. Cette coordination aboutit à réunir les conditions optimales d’une fécondation et d’une nidation.


    Cycle utérin : modifications structurales et fonctionnelles permettant l’implantation de l’embryon.


    Cycle ovarien : l’évolution cyclique des follicules ovariens entraîne la sécrétion également cyclique des oestrogènes et de la progestérone. Les organes cibles de ces hormones, utérus en particulier, évoluent donc aussi de façon cyclique.


    Contrôle par l’hypothalamus : cette évolution est sous le contrôle de la sécrétion des gonado-stimulines hypophysaires —FSH et LH– elle-même permise par la sécrétion pulsatile de GnRH, neurohormone hypothalamique qui comme chez l’homme est sécrétée sous l’influence de stimulus d’origine interne ou externe. L’événement majeur du cycle est la libération brutale de LH, qui provoque l’ovulation. Le caractère cyclique de la sécrétion des gonadostimulines est lié à des rétroactions négatives et positives entre ovaire et complexe hypothalamo-hypophysaire (mise en jeu d’un servo-mécanisme).


    Rencontre des gamètes et début de grossesse


    La rencontre des gamètes est conditionnée au moins en partie par la qualité de la glaire cervicale. La fécondation a lieu dans le tiers supérieur des trompes et n’est possible que pendant une brève période après l’ovulation.


    Après fécondation et nidation, la sécrétion de l’hormone HCG par le tout jeune embryon permet la poursuite de l’activité du corps jaune et, par conséquent, la sécrétion de progestérone indispensable au maintien de la muqueuse utérine au début de la grossesse.


    Immunologie
     
     
     

    Une maladie qui touche le système immunitaire : le S.I.D.A.
    Les cellules cibles du VIH sont des cellules du système immunitaire qui possèdent des protéines membranaires auxquelles le virus s’amarre par l’intermédiaire d’une protéine de son enveloppe, ce qui lui permet de pénétrer dans la cellule hôte.

    Une enzyme virale transcrit l’ARN viral en ADN qui est intégré au génome de la cellule et s’exprime, permettant la reproduction du virus sous forme de particules virales infectieuses et leur dissémination.




    Les anticorps, agents du maintien de l’intégrité du milieu extra-cellulaire
    Les anticorps agissent dans le milieu extracellulaire en se liant spécifiquement aux antigènes qui ont déclenché leur formation.

    Les anticorps sont des immunoglobulines, protéines circulantes du milieu intérieur, constituées d’une partie constante et d’une partie variable. La spécificité est due à la partie variable.




    La liaison antigène-anticorps entraîne la formation de complexes immuns, favorisant l’intervention de mécanismes innés d’élimination de ces complexes.


    Les cellules phagocytaires, exprimant des récepteurs de la partie constante des anticorps, fixent par l’intermédiaire de ces récep-teurs les complexes immuns et les éliminent par phagocytose.


    Les anticorps sont produits par des lymphocytes sécréteurs ou plasmocytes. De très nombreux clones de LB, se distinguant par leur anticorps membranaires, préexistent avant tout contact avec un antigène.


    La reconnaissance d’un antigène donné par un lymphocyte porteur d’un récepteur spécifique de cet antigène entraîne la multiplication de ce lymphocyte et la formation d’un clone de lymphocytes B ayant la même spécificité.


    Les LT8, agents du maintien de l’intégrité des populations cellulaires

    Les cellules infectées expriment à leur surface des fragments peptidiques issus des protéines du pathogène que n’expriment pas les cellules saines. Les lymphocytes T, par leurs récepteurs T spécifiques, reconnaissent les cellules infectées. Cette reconnaissance déclenche un mécanisme d’élimination des cellules infectées par les LTc.




    La production de LTc spécifiques à partir de lymphocytes T pré-cytotoxiques repose sur des étapes voisines de celles conduisant à la production de plasmocytes


    Les LT4, pivots des réactions immunitaires acquises.
    A la suite de l’entrée d’un antigène dans l’organisme, des lymphocytes T4 spécifiques de cet antigène se différencient en lymphocytes T4 sécréteurs de messagers chimiques.

    Dans le cas du SIDA, la disparition des LT4 empêche la production d’anticorps et de L Tc contre des agents microbiens variés. Ceci permet l’apparition de maladies opportunistes




    Les vaccins et la mémoire immunitaire.

    Les vaccins reproduisent une situation naturelle, celle de l’immunité acquise contre différents virus après une première infection guérie. Le premier contact avec l’antigène entraîne une réaction lente et quantitativement peu importante, alors que le second contact entraîne une réaction beaucoup plus rapide et quantitativement plus importante.




    Le phénotype immunitaire : interaction entre le génotype et l’environnement.

    Grâce à des mécanismes génétiques originaux l’organisme produit des LT et LB d’une infinie diversité. Parmi ces cellules la très grande majorité est éliminée, celles qui subsistent sont sélectionnées par les antigènes des cellules malades ou des pathogènes présents, elles sont à l’origine des clones actifs dans la défense immunitaire. Il en résulte un phénotype qui change sans cesse en s’adaptant à l’environnement.




    TERMINALE S (enseignement de spécialité)
    Contenus
    Pistes d’activités pédagogiques
    Supports et dispositifs
    Compétences B2i
    Diversté et complémentarité des métabolismes
    Du carbone minéral aux composants du vivant : la photo-autotrophie pour le carbone.


    Dans les écosystèmes des relations trophiques s’établissent entre les producteurs, primaires autotrophes et les divers producteurs secondaires hétérotrophes.
    Les producteurs primaires de la planète utilisent le carbone du CO, atmosphérique pour constituer les chaînes carbonées, bases des composants du vivant.
    Le carbone se trouve à l’état oxydé dans l’atmosphère et à l’état réduit dans la matière constitutive des organismes vivants.
    Créer un schéma mettant en évidence le cycle du carbone Open office ou tout logiciel de présentation disposant de l’outil "connecteur" L.1.4 Je sais personnaliser un logiciel selon mes besoins
    Chez les végétaux supérieurs, le C02 de l’air pénètre dans les feuilles par les stomates et atteint les chloroplastes des cellules chlorophylliennes, lieu de la réduction photosynthétique du C02.
    Le bilan des transformations (= ensemble de réactions biochimiques catalysées par des enzymes) peut s’écrire :
    6 CO2 + 12 H2O —> C6H12O6+ 6O2+ 6 H2O.



    La photosynthèse est la succession de deux phases :
    - dans les thylakoïdes une phase photochimique dans laquelle grâce à la collecte des photons par les pigments, un ensemble d’oxydo-réductions permet l’oxydation de l’eau, la production d’02, de composés intermédiaires RH2 et ATP (adénosine triphosphate qui se construit à partir d’ADP et de phosphate inorganique) ;
    - dans le stroma, une phase non photochimique permet l’incorporation et la réduction du CO2 pour la synthèse de glucides. Elle nécessite un accepteur de CO2, de l’ATP et des composés réduits RH2.



    Les composés glucidiques formés par la réduction du CO2 sont exportés hors du chloroplaste vers le cytoplasme des cellules chlorophylliennes ; ils peuvent être temporairement stockés dans le chloroplaste sous forme d’amidon. Dans la cellule chlorophyllienne, les produits initiaux de la photosynthèse permettent
    essentiellement la synthèse de saccharose mais aussi de tous les autres constituants chimiques des êtres vivants (glucides, lipides, protéines, acides nucléiques … ) grâce à un apport d’ions minéraux transportés par la sève brute.



    Le saccharose des cellules foliaires, en partie utilisé sur place, est majoritairement exporté hors des feuilles vers d’autres lieux d’utilisation telles que les cellules des zones en croissance et celles des zones de stockage de réserve (graines et organes de réserve, parties pérennes de la plantes, paroi cellulosique et bois).
    Les zones non chlorophylliennes d’une plante se comportent comme des parties hétérotrophes d’un être autotrophe.



    L’ATP, molécule indispensable à la vie cellulaire.
    À l’exception du chloroplaste qui effectue des synthèses à partir du carbone minéral, les activités des cellules animales et végétales se traduisent par des synthèses à partir de molécules organiques préexistantes (ex : le glycogène ), par des mouvements (fonctionnement d’un complexe actine-myosine). Toutes ces activités consomment des intermédiaires métaboliques, en particulier de l’ATP. L’ATP n’est pas stocké, mais régénéré aussi vite qu’il est détruit.



    Dégradation des composés organiques et régénération des intermédiaires métaboliques.
    Toute cellule vivante, isolée ou non, animale ou végétale (autotrophe et non autotrophe), régénère son ATP en oxydant des molécules organiques par processus respiratoire ou fermentaire
    Dans le cas d’une molécule de glucose la respiration cellulaire petit être traduite par le bilan des transformations :
    C6H12O6, + 6 -0,+ 6 H20 - 6 CO2+12 2 H2
    La respiration comporte plusieurs réactions chimiques catalysées par des enzymes.
    Au cours de ces réactions, la matière carbonée est minéralisée sous forme de C02 -



    - La première étape est l’oxydation du glucose en pyruvate ; elle s’accompagne de la production de composés réduits R’H2 (proches des composés RH2 fabriqués au cours de la photosynthèse). Elle se déroule dans le hyaloplasme. L’énergie libérée permet par couplage la synthèse de deux molécules d’ATP par molécule de glucose oxydé.
    C6H12O6 + 2 R’ —> 2 CH3COCOOH + 2 R’H2 ,
    2 ADP + 2 Pi —> 2 ATP
    - La deuxième étape se déroule dans la matrice des mitochondries. C’est une série de décarboxylations oxydatives, à partir du pyruvate, qui s’accompagne de la production de composés réduits et de synthèse d’ATP.
    2 CH3COCOOH + 10 R’ + 6 H2O 6 CO2 + 10 R’H2
    2 ADP + 2 Pi — > 2 ATP
    - La dernière étape se déroule dans les crêtes de la membrane interne des mitochondries. C’est l’oxydation par le dioxygène, des composés réduits produits dans les étapes précédentes. Elle est couplée à la production d’une importante quantité d’ATP.
    12 R’H2 + 6 O2 —> 12 R’ + 12 H2O
    32 ADP + 32 Pi — > 32 ATP
    Par contraste avec l’oxydation complète du substrat liée aux mitochondries, une oxydation incomplète est possible par fermentation. Elle produit un déchet organique, reste du substrat réduit non totalement oxydé lors du processus dégradatif. Cette fermentation permet un renouvellement peu efficace mais réel des intermédiaires métaboliques, ce qui autorise dans le cas de la fermentation alcoolique, une vie sans oxygène.



    Bilan structural et fonctionnel d’une cellule vivante.
    Toute cellule vivante est constamment soumise à un bilan d’entrée et de rejet de matière, qu’accompagnent des conversions énergétiques.
    La cellule eucaryote est formée de compartiments dans lesquels se déroulent des réactions métaboliques particulières, catalysées par des enzymes spécifiques. La mitochondrie et le chloroplaste proviennent probablement de bactéries qu’une cellule hôte ancestrale aurait adoptées comme endosymbiotes.
    Le noyau, par l’information génétique qu’il 1 contient, dirige la synthèse des protéines, et donc des enzymes nécessaires au métabolisme de la cellule.