jeudi 30 avril 2015

Qu'est-ce qu'un réflexe ?

§ Schématisation d'un réflexe

prétest :
Schématiser les organes et leurs liens intervenant dans la réponse à un stimulus, ex : le gardien de but arrête le ballon
Colorier sur le schéma : système nerveux central ; nerf moteur ; nerf sensitif ; effecteur ; stimulus ; recepteur sensoriel
Définir ce qu'est un réflexe.

5- Neurone et fibre musculaire : la communication nerveuse

Qu'est-ce qu'un réflexe ?

5.1/ Le réflexe myotatique, un exemple de commande réflexe du muscle

En partant des acquis de la classe de seconde, il s'agit d'apporter une compréhension plus fine du système neuromusculaire et de comprendre un test médical couramment utilisé. C'est aussi l'occasion d'apporter les connaissances indispensables concernant le neurone et la synapse.

A1/ Expériences de sections et stimulations / logiciel

« flexion » : logiciel de simulation d'expériences de sections-stimulations sur la grenouille : fexion.exe : http://www.ac-nice.fr/svt/productions/fiche.php?numero=26
→ schématiser la grenouille avec les nerfs sensitifs et moteurs, les centres nerveux, le recepteur et l'effecteur du réflexe considéré
→ relever les résultats dans un tableau à double entrée : section n° / stimulation n°
=>  neurones sensitif afférents,  motoneurones = nerf moteur efférent

§ Comment l'embryon devient-il sexué ?

AM/ Suivit virtuel du développement embryonnaire / animations

animation fécondation, début embryo, grossesse et développement : http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0073-3 : http://www.biologieenflash.net/sommaire.html

B/ Fécondation et développement / schéma

B321/ La rencontre des gamètes ♀ & ♂

Lorsque la femme est féconde, sa température est modifiée et la glaire cervicale de l'utérus facilite la progression des spermatozoïdes. La fécondation a lieu le plus souvent dans le tiers supérieur des trompes. Un spermatozoïde fusionne avec l'ovule pour donner une cellule œuf, ou zygote, par caryogamie.

§ Comment l'embryon devient-il sexué ?

322/ La naissance du sexe

A1/ Expériences de physiologie sur l'embryogénèse du sexe

© \1S_TP_sex_genese.odt

mercredi 29 avril 2015

§ comment l'organisme se « souvient-il » des antigènes rencontrés ?

A5/ Dosage de séropositivité / test Elisa

© TS_TP_Elisa.doc
Diap \Immuno_elisa.odp
si Elisa positif avec sérum => Ac dans sérum => réaction immunitaire => séropositivité
western blot : c'est le test + précis réalisé en cas de résultat positif avec ELISA

B43/ Le phénotype immunitaire au cours de la vie

Une fois formés, certains effecteurs de l'immunité adaptative sont conservés grâce à des cellules-mémoires à longue durée de vie. Cette mémoire immunitaire permet une réponse secondaire à l'antigène plus rapide et quantitativement plus importante qui assure une protection de l'organisme vis-à-vis de cet antigène.
La vaccination déclenche une telle mémorisation. L'injection de produits immunogènes mais non pathogènes (particules virales, virus atténués, etc.) provoque la formation d'un pool de cellules mémoires dirigées contre l'agent d'une maladie. L'adjuvant du vaccin prépare l'organisme au déclenchement de la réaction adaptative liée au vaccin, un peu comme la réaction inflammatoire prépare la réaction adaptative naturelle.
Le phénotype immunitaire d'un individu se forme au gré des expositions aux antigènes et permet son adaptation à l'environnement. La vaccination permet d'agir sur ce phénomène. La production aléatoire de lymphocytes naïfs est continue tout au long de la vie mais, au fil du temps, le pool des lymphocytes mémoires augmente. La stratégie vaccinale permet la protection de l'individu vacciné et de la population.
Mots-clés : Mémoire immunitaire, vaccins.

B4/ Le système immunitaire / schémas

Diapo : immuno cooperation LT48LB.odp
Diapo \immuno_bilan.odp
© schéma-bilan

Conclusion : la défense de l'organisme contre les agressions ; immunité ; mémoire immunitaire.

Le système immunitaire est constitué d'organes, de cellules et de molécules qui contribuent au maintien de l'intégrité de l'organisme. Le système immunitaire tolère habituellement les composantes de l'organisme mais il réagit à la perception de signaux de danger (entrée d'éléments étrangers, modification des cellules de l'organisme). Par l'activité de ses différents effecteurs, il réduit ou élimine le trouble à l'origine de sa mise en action. La bonne santé d'un individu résulte d'un équilibre dynamique entretenu par des réactions immunitaires en réponse à des dérèglements internes ou des agressions du milieu extérieur (physiques, chimiques ou biologiques). Chez les vertébrés, ce système comprend un ensemble de défenses aux stratégies très différentes : l'immunité innée et l'immunité adaptative.

mardi 28 avril 2015

How The Deadly Nepal Earthquake Happened [Infographic]

Saturday's terrible earthquake was the latest result of an ongoing collision of giant pieces of our planet, a slow-moving disaster that started about 50 million years ago.

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Between 55 million and 40 million years ago, the northern edge of what is now India began to slam into the giant slab of Earth's crust that today carries Nepal and Tibet. This ancient collision had a terrible after-effect this past Saturday: The deadly earthquake, centered in Nepal, which had an estimated death toll of nearly 4,000 people as of Monday evening.

India bulled its way under Nepal those many millions of years ago, shoving the northern land skyward. That move began to create the towering Himalaya, including Mt. Everest. The collision is still going on, as India moves several centimeters north each year, and this has created an unstable fissure in the planet's crust, known as the Himalayan frontal thrust fault. This boundary zone, shown below, continues to release enormous earthquakes. Saturday's magnitude 7.8 disaster appears to overlap a segment that released a 8.1 magnitude quake in 1934, according to Susan Hough, a seismologist with the U.S. Geological Survey in Pasadena, California. That quake killed an estimated 10,700 people.

Here are illustrations that show, first, how the initial collision occured, then how the thrust fault is continuing to fracture the crust in the area, and finally where the frontal thrust fault lies in relation to other cracks in this very quake-prone zone.


HIMALAYAS WERE FORMED when the Indian lithospheric plate drifted northward and collided with the Eurasian plate. The collision is shown here in simplified, vertically exaggerated diagrams. Some 60 million years ago the oceanic lithosphere at the leading edge of the Indian plate was being subducted under southern Tibet (1). Magma rising above the Indian plate erupted from volcanoes and formed granite intrusions. Sediments and oceanic crust scraped off the descending plate piled up in an accretionary wedge, which created a forearc basin that trapped sediments eroded from Tibet. Sometime between 55 and 40 million years ago the two landmasses collided (2). Presumably the Indian crust was too buoyant to plunge far under Tibet; as a result a new fault, the Main Central Thrust, broke through the Indian crust. Subsequently motion continued along the fault (3). A slice of Indian crust, topped by Paleozoic and Mesozoic sediments that had been deposited on the continental shelf, was thrust up onto the oncoming subcontinent. The accretionary wedge and the forearc sediments were thrust northward onto Tibet. (Much of this material has since been eroded away.) About 20 to 10 million years ago the Main Central Thrust became inactive. Since then India has slid northward along a second fault, the Main Boundary Fault (4). A second slice of crust has been thrust up onto the subcontinent, lifting up the first slice. The two uplifted slices make up the bulk of the Himalayas; many of the peaks are capped by Paleozoic sediments. The Indian plate bends slightly under the weight of the mountains, and the resulting trough, now filled with sediments, can be detected under the Ganges plain. [Originally produced for "The Structure of Mountain Ranges," by Peter Molnar, in Scientific American, July 1986; Illustration by Ian Worpole]


SHINGLING EFFECTS occur when tectonic plates collide and create thrust faults. Such shingling—the result of the India-Asia plate collision—has occurred in the Himalaya. Faults of a second type are found near the crest of the Himalaya, dipping northward below the Tibetan Plateau. Constituting what is known as the South Tibetan fault system, these faults share geometric similarities with the thrust faults, but rocks slip along this system in the opposite direction. This fault system may also mark the top of the fluid lower crustal channel below Tibet. New evidence suggests that northward slip along the South Tibetan fault system and simultaneous southward slip along the southern faults permit the southward extrusion of this channel toward the Himalayan range front. (Tan regions are moving north. Purple and gray regions are moving south.) [Originally produced for "Climate and the Evolution of Mountains," By Kip Hodges, in Scientific American, August 2006; Graphic by Jen Christiansen; Source: “Southward Extrusion of Tibetan Crust and its Effect on Himalayan Tectonics," By K. V. Hodges, J. M. Hurtado and K. X. Whipple, in Tectonics, VOL . 20, NO. 6 , pages 799–809; 2001].

PRINCIPAL TECTONIC FEATURES that are thought to be associated with continuing northward push of the India plate againstthe Eurasia plate have been plotted by the authors, partly on the basis of the analysis of ERTS photographs and partly on the basis of studies of major earthquakes (colored dots), which reveal how the crust has moved along faults. The straight lines without arrowheads through dots indicate thrust faults. The double-headed arrows indicate normal faults. The pairs of anti parallel arrows indicate movement along strikeslip faults. The areas in color appear to be zones of recent uplift resulting from crustal shortening. The overall impression is that the large Eurasian land mass that lies to the west of 70 degrees east longitude has remained more or less undeformed as China bas been pushed to east. [Originally produced for "The Collision between India and Eurasia," By Peter Molnar and Paul Tapponnier, Scientific American, April 1977; Graphic by Andrew Tomko].

lundi 27 avril 2015

Qu'est-ce qu'un sol & comment se forme-t-il ?

A5/ Analyse chimique du sol

Comparer 2 sols par leur composition chimique
TP constituants.sol.doc
mesures chimiques : présence de matière organique & minérale (nitrates et nitrites, phosphate, potassium, fer, calcium)

A6/ Comparaison de granites

TP arène granit
érosion = fragmentation physique + altération chimique (hydrolyse)
Les roches (sous-sol) sont à l'origine de l'horizon d'altération (accumulation) du sol
Sédimentation et composition sol :
Perméabilité et capactité de rétention :

A7/ Observation de la microfaune du sol

litière ---Décomposeurs---> humus → horizon humifère
rappel manip de 6e avec appareil de Berlèse : faire un schéma
utilistation de la loupe binoculaire
microfaune du sol : acariens, vers, larves d'insectes, collemboles, …
1ère PARTIE : Mobilisation des connaissances (10 points).
Synthèse maladroite
Synthèse pertinente :
  • Introduction : définitions, problématique, plan
  • Organisation faits et idées
  • Conclusion : bilan, ouverture
  • schématisation complémentaire
connaissances insuffisantes
Éléments scientifiques complets :
Transcription + traduction + code génétique + déf gène + déf protéine + génotype/phenotype
+ Arn polym + ribosome + struct de l 'ARN + 3 étapes : initiation-élongation-terminaison + maturation + amplification
Rédaction et schématisation insuffisantes
Rédaction et schématisation maladroites
Rédaction et schématisation correctes
Rédaction et schématisation maladroites
Rédaction et schématisation correctes
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2ème PARTIE - Exercice 2 - Pratique d'une démarche scientifique ancrée dans des connaissances. 10 points.
  1. Doc1 : définition plaque ath = graisses et cellules collées aux parois des vaisseaux
  2. obstruction, des vaisseaux => difficultés de circulation + oxygénation => pb cardio vasc
  3. doc2 : + ac gras sat + moratlité
  4. doc3 : comparaison e2/e4 
  5. gène APOE → apoliprot E → transport cholestérol => élimination /foie
  6. allèle e4 + de risque
  7. doc4 : comparaison e2/4 : augemntation du risque avec régime riche en graisses
  8. augmentation de 0,44//0,17 soit 115 % pour e2 // 15 % pour e4
  9. => génotype e2 plus sensible à régime riche en graisse
  10. introduction et conclusion avec pb et résolution
Exercice 1 : Mobilisation des connaissances
Synthèse insuffisante : hors sujet, sans problématique, non construite
Synthèse pertinente :
  • Introduction : définitions, problématique pertinente, plan
  • Organisation des faits et idées
  • Présence de transition
  • Conclusion : bilan, ouverture
connaissances insuffisantes
Éléments scientifiques  suffisants:
connaissances insuffisantes
Éléments scientifiques  
  • suffisants: 6/6 indispensables
  • illustrations : 2minimum
  • au moins 6 complémentaires
  • Indispensables :
  1. Définition : Gène = portion d ‘ADN +/- longue limitée par des signaux de début et de fin de gène qui code pour un caractère.
  2. Définition : protéine = molécule formée d’une succession d’acides aminés, expression d’un ou plusieurs gènes.
  3. Lien génotype/phénotype
Expression du patrimoine génétique en 2 étapes :
  1. Transcription : dans le noyau, construction d’une copie ARNm du gène par ouverture des deux brins et synthèse d’un brin ARNm par complémentarité des bases.
  2. Traduction : dans le cytoplasme, le ribosome se déplace sur l’ARNm et établit une liaison entre les acides aminés qui correspondent aux codons de l’ARNm pour former une protéine.
  3. Principe du code génétique
  • 2 illustrations ou schéma de synthèse
  • transcription
  • traduction
  • complémentaires :
  1. Présence d’une enzyme l’ARN polymérase qui transcrit le gène en un ARNm dans le noyau.
  2. L’ARNm est constitué d’un brin de ribonucléotides (AGC et U remplaçant le T) complémentaire au brin transcrit.
  3. Après la transcription L’ARNm quitte le noyau par les pores nucléaires pour aller dans le cytoplasme.
  4. lecture de l’ARNm par un ribosome, complexe enzymatique, grâce à un système de correspondance, le code génétique : à chaque codon (triplet de nucléotides) correspond un acide aminé.
  5. Necessité d’énergie pour réaliser la trasncription et la traduction
  6. La traduction débute par un codon d’initiation AUG (qui code pour la méthionine).
  7. La traduction en cours correspond à la phase d’élongation.
  8. Quand le ribosome rencontre un codon STOP, la protéine est libérée
  9. Maturation des protéines/repliement en 3D et devient fonctionnelle.
  10. Plusieurs élongations peuvent avoir lieux à la suite pour le même ARNm et former plusieurs copies de cette protéine.
  11. tableau de comparaison ADN, ARNm
  12. structure de l’ARNm
  13. expériences historiques
Rédaction et illustration insuffisantes
Rédaction et illustration correcte
Rédaction et illustration excellente
0-1
2-3
4
5
6
7-8
9
10



Corrigé Exercice II
1. QUALITE DEMARCHE
(indices permettant de repérer qualité démarche, sans que tous soient présents)
- Compréhension du problème posé
- Enoncé du problème
- Extraction d'informations pertinentes des documents
- Apport d'informations pertinentes à partir des connaissances
- Mise en relation des informations issues des documents et des connaissances
- Mise en œuvre d'un raisonnement rigoureux, esprit critique
- Un bilan clair est proposé
Cohérente
qui permet de répondre
au problème posé
Maladroite
Et réponse partielle
au problème posé
Absente ou incohérente
ELEMENTS SCIENTIFIQUES
tirés docs
issus connaissances
- Compréhension globale : 3 niveaux du phénotype/mise en évidence d’une cause génétique et d’une cause environnementale
- Éléments tirés des docs :
- Doc 1:Phénotype cellulaire : agglomération de cellules et de lipides qui forme une plaque d’athérome au niveau d’une artère particulière : le coronaire qui irrigue le cœur ce qui entraine le Phénotype macroscopique : mauvaise oxygénation du muscle cardiaque par « bouchon de la circulation »=> infarctus
Quels sont les facteurs en cause dans le développement de cette plaque?
- Doc 2: Graphique montrant que l’alimentation est en jeu et plus précisément l’alimentation riche en acide gras saturé. (Utilisation de données chiffrées précise pour argumenter : Mise en évidence de trois groupes : %graisse <5%=>mortalité inf à 1%/entre 5 et 15 % de graisse=> mortalité entre 0 et 2.5% et pour une consommation autour de 20% de graisse la mortalité est entre 2.5 et 5 % de mortalité.) Plus la nourriture est riche en graisse plus le risque statistique de développer athérosclérose augmente. Il existe donc bien une composante environnementale, ici la nourriture.
Essayons de voir s’il existe une autre composante au développement de cette maladie
- Doc 3: Graphique comparant les allèles d’un gène. Les allèles e2 et e4 sont comparés. On remarque que l’allèle APOE 4 entraine un risque deux fois plus élevé qu’e2. Le gène APOE code pour la protéine (expression du patrimoine génétique) apolipoprotéine E( phénotype moléculaire) qui permet de permet d’éviter l’accumulation du cholestérol dans le sang en l’envoyant dans le foie pour qu’il soit éliminé. Ainsi le génotype ici la prévalence génétique pour tel ou tel allèle APOE influence le développement de la maladie (composante génétique).
Le document 4 est un tableau qui permet de mettre en relation les deux composantes de cette maladie.
Doc 4 : Pour une alimentation pauvre en graisse, il ya 3 fois plus de risque de développer la maladie lorsque l’on est porteur de l’allèle e4. En comparaison pour une alimentation riche en graisse, le risque de développer la maladie avec l’allèle e2 est 1.5 fois moins important qu’avec e4. On peut donc émettre l’hypothèse que l’allèle e 4 code pour une protéine moins efficace. Dans tous les cas si l’alimentation est riche en graisse le facteur de risque augmente par rapport à un régime pauvre en graisse=>il y a donc interaction entre génotype et environnement ici l’alimentation.

Donc cette maladie est une maladie multifactorielle puisque il y a interaction entre génotype et environnement ce qui influence le phénotype moléculaire qui entraine les phénotypes cellulaire et macroscopique.
- Éléments scientifiques issus des connaissances :
Définition du génotype
Les trois niveaux du phénotype
Lien génotype/phénotype moléculaire : expression de l’IG
Définition de maladie multifactorielle
Expression d’un allèle (transcription+ traduction)

Tous présents
Bien mis en relation
Incomplets
Bien mis en relation
Incomplets
Insuffisamment mis en relation
Très incomplets
Insuffisamment mis en relation
Très incomplets
Très insuffisamment mis en relation
Rares
Pas de mise en relation
Très rares
Pas de mise en relation
NOTE
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
+ 0,5 : texte soigné (orthographe, syntaxe), cohérent (structuré par des connecteurs logiques), et met clairement en évidence les relations entre les divers arguments utilisés.

CORRECTION BB
1ère PARTIE : Mobilisation des connaissances (8 points).
Synthèse insuffisante, hors sujet, sans problématique, non construite
Synthèse pertinente :
  • Introduction : définitions, problématique, plan
  • Organisation faits et idées
  • Conclusion : bilan, ouverture
  • schématisation complémentaire
connaissances insuffisantes
Éléments scientifiques complets :
- surfaces d'échanges de grande dimension avec l'atmosphère (échanges de gaz, capture de la lumière) et avec le sol (échange d'eau et d'ions).
- systèmes conducteurs (xylème, pour la sève brute, phloème pour la sève élaborée) permettent les circulations de matières dans la plante, notamment entre systèmes aérien et souterrain.
- Autofécondation, : fleur
- protection
- pollinisation de nombreuses plantes repose sur une collaboration animal pollinisateur/plante produit d'une coévolution.
- dispersion des graines est nécessaire à la survie et à la dispersion de la descendance. Elle repose souvent sur une collaboration animal disséminateur/plante produit d'une coévolution.

Rédaction et illustration
insuffisantes
maladroites
correctes
1-2
3
4
5
6
7
8
2ème PARTIE - Exercice 1 - Pratique d'un raisonnement scientifique dans le cadre d'un problème donné (3 points).
  1. d = archéennes
  2. c = racine croûte cont
  3. a = plus anciennes au centre
  4. b = 1,9 à 1,3 Ga
  5. b = récentes
  6. b = récentes

2ème PARTIE - Exercice 2 - Pratique d'une démarche scientifique ancrée dans des connaissances (5 points).

  1. doc.1 : COX2 rapproche humain et chimpanzé
  2. doc.2 : pas de différence entre opsine humain et chimp, 1 de diff avec Gorille
  3. doc.3 : COI rapproche chimp du gorille (65) et l'éloigne de l'humain
  4. doc.4a : Hallux opposable chez chimp et pas chez humain → bipédie / grimper
  5. doc.4b : trou occipital à la verticale chez humain pas chez chimp → bipédie (néoténie)
doc1+2 en faveur
doc3+4 non
connaissances : critères d'appartenance à la ligée humaine + comparaison Homo/Pan