Evaluation : question type II.2

http://artic.ac-besancon.fr/svt/act_ped/svt_lyc/eva_bac/s-bac2011/bac2011-reu.htm#22

correction evaluation

1. Lithosphère / 1300°C / asthéno
2. Lithosphère océanique = croûte + manteau sup
3. Dorsale : Divergence : , rift, séismes superf, volcan, / convection
4. Subduction : Convergence : fosse/ arc ou cordillère, séismes prof, , plan de WB

111- Sismologie et pétrographie en surface

B111/ la composition de la lithosphère

La lithosphère est constituée de la croûte et du manteau supérieur.

1.1.2- Bathymétrie et paléomagnétisme des fonds océaniques

B112/ Expansion et accrétion océanique

Au début des années 1960, les découvertes de la topographie océanique et des variations du flux thermique permettent d’imaginer une expansion océanique par accrétion de matériau remontant à l’axe des dorsales, conséquence d’une convection profonde.
La mise en évidence de bandes d’anomalies magnétiques symétriques par rapport à l’axe des dorsales océaniques, corrélables avec les phénomènes d’inversion des pôles magnétiques (connus depuis le début du siècle), permet d’éprouver l'hypothèse de Wegener et de calculer des vitesses d’expansion océaniques.

1.1.3- Sismologie en profondeur

B113/ Subduction du plancher océanique

Au voisinage des fosses océaniques, la distribution spatiale des foyers des séismes en fonction de leur profondeur s’établit selon un plan incliné, le plan de Wadati-Benioff.

Les différences de vitesse des ondes sismiques qui se propagent le long de ce plan, par rapport à celles qui s’en écartent, permettent de distinguer la lithosphère de l’asthénosphère. La limite inférieure de la lithosphère correspond généralement à l’isotherme 1300°C (environ 100 km sous océans, 120 km sous continents). La lithosphère comprend la croûte + le manteau supérieur, l'asthénosphère est une partie du manteau sous-jacente. L’interprétation de ces données sismiques permet ainsi de montrer que la lithosphère s’enfonce dans le manteau au niveau des fosses dites de subduction. 

vampire cellulaire en flagrant délit

Image of the Day: Verdant Vampire | The Scientist Magazine®

Une molécule géante contre le virus Ebola ?

Une équipe internationale de chimistes a développé une méthode ultra-rapide pour réaliser la synthèse de molécules ramifiées géantes, dotées d'une activité antivirale. En effet, ces méga-molécules inhibent très efficacement l'entrée du virus Ebola dans des cellules en culture : leurs très nombreux bras (jusqu'à 120) portent des sucres qui se lient fortement au récepteur utilisé comme porte d'entrée par le virus. Ces travaux, réalisés par des chimistes du CNRS et de l'Université de Strasbourg¹, en collaboration avec des collègues belges et espagnols², sont publiés le 9 novembre 2015 dans la revueNature Chemistry.

Génétique : un "code origines" pour l'ADN

A l'origine de toute vie, il y a la duplication (ou réplication) de l'ADN, un mécanisme crucial pour la division des cellules. Des biologistes viennent de mener l'analyse la plus exhaustive à ce jour des milliers de sites (appelés origines) où démarre cette réplication du génome chez les organismes multicellulaires. Ils ont pu en distinguer trois grandes catégories, qui reflètent les capacités d'adaptation des cellules. La connaissance de ce "code origines" devrait permettre de rechercher d'éventuelles altérations dans le cancer, voire déboucher sur de nouveaux outils de thérapie génique. Ces résultats, issus principalement d'une collaboration entre des biologistes moléculaires de l'Institut de génétique humaine (CNRS) et des bioinformaticiens du laboratoire Technologie avancée pour le génome et la clinique (TAGC, Inserm/Aix-Marseille Université), sont publiés le 11 novembre 2015 dans la revue Genome Research.

Qu'est-ce que le patrimoine génétique ?

Evaluation / connaissances

© 2-EV-cellule-QCM.odt

Qu'est-ce que le patrimoine génétique ?

1.5 – Structure et fonction de l'ADN

A1 : Modélisation moléculaire de l'ADN / Logiciels

Logiciels Rastop, Rasmol, Raswin, Jmol, … = logiciels de modélisation moléculaire

logiciel Rasmol : http://www.inrp.fr/Acces/Biogeo/model3d/rasmol.htm

ADN.PDB

atomes CHONP
acide nucléique

A2 : Petite histoire génétique / diaporama

Diap / Histoire_génétique.odp

• 1865 (Allemagne) Mendel démontre l'existence de "facteurs génétiques"
• 1868 (Suisse) Miescher trouve une substance spécifique du noyau qu'il nomme la "nucléine"
• 1883 (Allemagne) Weismann utilise le terme "matériel génétique"
• 1880 to 1890 - Flemming, van Beneden, & Strasburger découvrent le chromosome.
• 1903 - Sutton hypothesized that chromosomes are hereditary units.
• 1905 - William Bateson coined the term “genetics”.
• 1910 (Amérique) Morgan montre que les gènes sont portés par les chromosomes
• 1933 - Jean Brachet was able to show that DNA was found in chromosomes
• 1944 (Amérique) Avery, Mc Leod et Mc Carty montrent que l'ADN est le support des gènes
• 1951 ( Amérique ) Chargaff établit sa règle : [A] = [T] et [C] = [G] pour toute cellule.
• 1953 (Angleterre) Franklin & Wilkins montrent que la molécule a la forme d'une double hélice, puis Watson & Crick établissent le modèle moléculaire de l'ADN
• 1962 Nobel Prize in Physiology & Medecine

ADN = polynucléotide
L'ADN est formé de deux chaînes complémentaires de nucléotides en double hélice comportant les bases : Adénine, Thymine, Cytosine, Guanine.
Chaque chromosome contient une molécule d'ADN qui porte de nombreuses informations génétiques = gènes dont l'ensemble forme le programme génétique (= génôme) que l'on peut « visualiser » sous forme de caryotype '= ensemble des chromosomes d'une cellule)
Génôme = programme génétique = ensemble des gènes d'une cellule, d'un individu
Allèles = versions d'un gène
séquence = ordre des 4 lettres : ATCG
gène codé par séquence des bases
allèle = version d'un gène
double hélice,
double hélice faite de 2 brins de Phosphates+sucres (désoxyriboses) reliées entre elles par 4 bases azotées
p+s+b = nucléotide = monomère de l'ADN

A3 : Modélisation de la molécule d'ADN / maquette

Maquette perles

Construire une molécule d'ADN avec les perles

rouge pour le Phosphate, blanc pour le sucre désoxyribose, vert (G), orange (A), bleu (C) et jaune (T) pour les bases azotées

© Schéma-bilan

C : Scientific sources about genetics / www

http://www.dnai.org/a/index

http://learn.genetics.utah.edu/content/begin/tour/

http://www.dnaftb.org/#classical

http://www.dnajunction.com/history/discovery-of-dna.php

http://genmed.yolasite.com/history.php

Watson & Crick : http://www.exploratorium.edu/origins/coldspring/ideas/printit.html ; http://www.nature.com/nature/dna50/archive.html

in french :

http://www.snv.jussieu.fr/vie/documents/decouverteadn/index.htm

http://www.genoscope.cns.fr/externe/HistoireBM/

Evaluation

Evaluation / photosynthèse

© TSS EV photosynthèse.odt

http://artic.ac-besancon.fr/svt/act_ped/svt_lyc/eva_bac/s-bac2011/bac-sep2011.htm#spe

Evaluation

Evaluation / TP roches / microscope

© 1S-EV_TP_roches_microscopie.doc

Evaluation/ Tectonique

© 1S-EV_11.15.odt

§ Quel est l'origine du volcanisme continental ?

§ Quel est l'origine du volcanisme continental ?

1.4/ Le magmatisme en zone de subduction : une production de nouveaux matériaux continentaux

A1/ Les conditions pour produire un magma / diagrammes de phases

© origin magma.odg

à partir des diagrammes de phases de la péridotite et magmatisme : http://www.tulane.edu/~sanelson/eens211/earths_interior.htm

=> globalement peu de fusion dans le manteau
-> fusion partielle par hydratation du manteau au dessus des plaques en subduction

A2/ Lames minces roches magmatiques / µscopes

TP_roches.odg©

FT fournies au TP de Bac (ECE) : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/bankact/index.php?m=1&sm=1

granitoïdes (=granodiorite), rhyolite, andésite, …
laves enrichies en Si => visqueuses => gaz + éruptions explosives
volcanisme / plutonisme

pour apprendre à reconnaître les minéraux et roches : manuel p.398-399

tableau récapitulatif Dijon (doc) : http://svt.ac-dijon.fr/dyn/article.php3?id_article=261

collection de roches : http://geoeco.ifrance.com/g%E9ologie/collec.html

collection de lames minces : http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/photossql/photos.php?TopicID=Lames

clef de détermination Tlse (html) : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/lycee/segui/mineralogie/fiche.htm

clef de détermination Oehmichen (pdf) : http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&q=identification+min%C3%A9raux+microscope&source=web&cd=1&ved=0CCUQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.lyc-oehmichen.ac-reims.fr%2Fcontenu%2Fdiscipline%2Fsvt%2F01_Pour_Observation2%2FIdentification_des_mineraux.pdf&ei=ih9kUP_rKorM0AWbjoCoCg&usg=AFQjCNHuA10fkEWvcu9xBWoHpXz13EnO9Q

clef de détermination Grbl : http://www.ac-grenoble.fr/svt/SITE/prof/outiensei.htm

atlas rocks & minerals / Ratajeski : http://www.geolab.unc.edu/Petunia/IgMetAtlas/mainmenu.html

atlas minerals / Siddall, London : http://www.ucl.ac.uk/~ucfbrxs/PLM/PLMhome.html

atlas de roches et minéraux webminéral BRGM :

atlas de minéraux : http://www.brocku.ca/earthsciences/people/gfinn/minerals/database.htm

atlas de lames minces Minéraux et roches / Aubry, Caen : http://www.discip.crdp.ac-caen.fr/svt/cgaulsvt/travaux/Micropol/index.html

article de minéralogie au microscope polarisant : http://www.svt-monde.org/spip.php?article26

A3/ Répartition mondiale du volcanisme de subduction / site CNRS

http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosgeol/01_decouvrir/02_subduction/02_carte/carteok.htm

B14/ Schématisation des étapes pétrograhiques / logiciel & animations

logiciel subduction (Perez) : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/lycee/perez/subduction/subduction.htm

métabasalte+métagabbros contiennent des minéraux hydratés
éclogite faite de minéraux anhydres
=> métabasalte+métagabbros déshydratés
=>déshydratation croûte océanique
=> hydratation manteau lithosphrique continental susjacent
=> baisse du solidus (point du fusion)
=> fusion partielle des péridotites du manteau continental
=> plutonisme (granitoïdes, diorite) + volcanisme (rhyolite, andésites) continentaux = Accrétion continentale

Glossaire : http://www.premiumwanadoo.com/renard/revisions/SVT/lexGeol.htm#S

glossaire : http://operabaroque.fr/magmatiques.htm

schéma-bilan : http://www.biologieenflash.net/sommaire.html → géologie interne → subduction

B14/ Magmatisme de subduction

Les zones de subduction sont le siège d'une importante activité magmatique qui aboutit à une production de croûte continentale.
Dans les zones de subduction, des volcans émettent des laves souvent visqueuses associées à des gaz et leurs éruptions sont fréquemment explosives. La déshydratation des matériaux de la croûte océanique subduite libère de l'eau qu'elle a emmagasinée au cours de son histoire, ce qui provoque la fusion partielle des péridotites du manteau sus-jacent (de la lithosphère chevauchante). Si une fraction des magmas arrive en surface (volcanisme), la plus grande partie cristallise en profondeur et donne des roches à structure grenue de type granitoïde. Un magma, d'origine mantellique, aboutit ainsi à la création de nouveau matériau continental.

Comment le moteur tectonique a démarré

La modélisation de la façon dont les grains minéraux constituant la croûte terrestre se déforment lorsqu'ils subissent des pressions excessives fournit un scénario pour le démarrage du moteur tectonique sur Terre.

François Savatier

Une mylonite provenant des Alpes du Sud vue au microscope. On note les clastes, c'est-à-dire les fragments de cristaux arrondis ou allongés produits par le broyage de la roche et l'allongement de ses grains minéraux.

Woudloper/domaine public

L'évolution d'une zone de basse pression dans la lithosphère primitive de l'Archéen (il y a 3,8 à 2,5 milliards d'années), telle que l'ont modélisée les chercheurs. Le temps s'écoule de gauche à droite. La structuration d'une zone de faiblesse et de subduction (première ligne) se note aux évolutions de la vitesse de surface de la matière (ligne du bas), de sa divergence (deuxième ligne) et de la vorticité, c'est-à-dire de la tendance à tourner autour d'un axe vertical (troisième ligne). En un milliard d'années environ, une protoplaque tectonique est entièrement définie par des bordures et commence à se déplacer.

Yanick Ricard/Université de Lyon

quelle forme d'intelligence avez-vous ?

http://quiztim.com/quiz
http://www.lexpress.fr/actualite/sciences/test-decouvrez-votre-forme-d-intelligence_1566404.html
http://www.psychomedia.qc.ca/tests/inventaire-cinq-facteurs-de-personnalite
http://www.intelligence-creative.com/280_mbti.html

Comment se forment les orgues de basalte

En se refroidissant, la lave se fracture. Ces fissures se propagent en profondeur et forment la structure hexagonale des orgues basaltiques.

Sean Bailly

La Chaussée des géants s'est formée lors du refroidissement d'une coulée de lave basaltique. Les fractures dans la roches créent des structures hexagonales.

Shutterstock.com/Gigi Peis

Sur le rivage de l’Irlande du Nord, les touristes ne manquent pas d’aller voir la Chaussée des géants. Ce site est une merveille géologique : la roche basaltique y forme environ 40 000 colonnes régulières et hexagonales, un orgue de basalte. La légende veut que le géant Finn mac Cumhaill a façonné la Chaussée pour traverser la mer d’Irlande afin de se battre avec un géant écossais. Il s’agit en fait d’une ancienne coulée de lave basaltique qui, en se refroidissant il y a 40 millions d’années, a donné cette structure caractéristique. La roche se contracte et se fracture. L’étude de la résistance des matériaux explique que, en surface, les fissures sont perpendiculaires les unes aux autres, ce qui produit des motifs carrés et rectangulaires, comme on peut en voir aussi dans de la boue séchée. Puis, en profondeur, ces motifs deviennent plutôt hexagonaux. C’est cette transition que Martin Hofmann, de l’université technique de Dresde, en Allemagne, et ses collègues ont modélisé en cherchant à maximiser l’énergie libérée lors de la formation des fractures.

Neurosciences, comment le cerveau innove

http://www.larecherche.fr/mensuel/505

mensuel n°505 daté novembre 2015

Sans contrainte, pas de créativité ni d’apprentissage. Voici ce qu’ont constaté les neuroscientifiques, en étudiant notre cerveau. Pourquoi ? La réponse à découvrir dans le nouveau numéro de La Recherche.

La créativité naît de la contrainte, nous explique le mathématicien Cédric Villani. Et il ne croit pas si bien dire. Les scientifiques montrent aujourd’hui que les idées vraiment originales n’émergent de notre cerveau que si nous faisons l’effort d’inhiber nos réponses immédiates et automatiques. Essentielle à la créativité, cette tâche l’est aussi à l’apprentissage : cette forme d’inhibition permet à l’enfant de résoudre des problèmes sur lesquels il échouait systématiquement avant 7 ans. Reste à savoir comment évaluer la créativité. De nouveaux tests permettent d’en mesurer toutes les dimensions.

Tous égaux face au vieillissement ?

L'équipe « Variation phénotypique et adaptation » (VPA) de l'Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris (iEES Paris, UPMC/CNRS/INRA/UPEC/IRD/université Paris Diderot) vient de démontrer que les risques de mourir au cours de la vie peuvent fortement différer entre des individus d'une même espèce. Cette étude montre aussi que le fait de retarder le vieillissement d'un individu, ne s'accompagne pas forcément d'une augmentation de son espérance de vie. Les résultats de l'étude ont été publiés dans Journal of Evolutionary Biology.

§ Comment reconstituer l'histoire d'une chaîne de montagnes ?

A6/ Modélisation du plan de Wadati- Benioff / logiciels

SVT TP TS : Tracé d'un plan de Wadati-Benioff (subduction) avec un logiciel tableur

Principe

Afin de comparer le plan de subduction de deux zones de subduction du Chili et de Tonga-kermadec, construire de façon adéquate deux graphes concernant les foyers des séismes en fonction de la longitude.

Matériel /poste

·        Ordinateurs ·        Logiciel Excel ou libre office calc ·        Logiciel Word ou libre office draw ou writter ·        Fiche technique Excel ·        Fichier de données au format xls ou ods sur les séismes de différentes zones ·        Imprimante

Protocole

La démarche à suivre n’est donnée que pour l’exemple de la zone de subduction du Chili.

1^ère étape : sélectionner le lieu

-Sélectionnez la colonne des lieux, au complet.

-Cliquez sur « données », puis « filtre »  et « filtre automatique »

-Un menu déroulant apparaît. Cliquez sur ce menu déroulant et aller à « Personnalisé ». Dans la rubrique « lieu » proposée, remplacez « égal » par « contient » et tapez « chil » ou « CHIL ». Tous les foyers sismiques concernant la région du Chili seront sélectionnés.

2^ème étape : Construire un graphe

-Choisissez les données utiles pour construire un graphe représentant la localisation des séismes de cette région en coupe.

-Réalisez ce graphe à l’aide de l’assistant graphique d’Excel, pour cette zone. Cliquez sur l’assistant graphique.

-Choisissez le type de graphe adéquat : soit les points sont reliés : choisissez « courbes » ;

soit les points ne sont pas reliés : choisissez « nuages de points ».

-Cliquez sur « suivant » et suivez les instructions pour présenter le graphique ou le modifier.

    -Cliquez sur « série »

    -Cliquez sur « ajouter »

    -Cliquez sur l’icône dans la case « valeurs de  X » ; Sélectionnez les valeurs de « X » et déroulez jusqu’à la dernière valeur de « X » .

    -Cliquez ensuite sur l’icône pour passer aux valeurs de « Y » .

    -Procédez de la même manière pour les valeurs de « y » .

    -Cliquez finalement sur « suivant » .

    -Mettre une légende et un titre éventuellement.

    -Cliquez sur « suivant » et « terminer »

-Répétez les mêmes opérations pour la région des îles Tonga de telle sorte que les graphes soient comparables.

Production attendue : un page contenant deux graphes comparables et correctement mis en page, avec titres, légendes et interprétation.

en s’éloignant de la dorsale, la lithosphère océanique s’épaissit, s’hydrate et se densifie

=> dépasse la densité de l’asthéno => subd° => ne dépasse pas 200 Ma

=> âge de la plaque # pente du plan de WB