Presentations, evaluation

1,2/ La tramsmission du patrimoine génétique

Schématisez en // une mitose & une méiose avec

• 2n=6

• différencier les pairs par la forme (taille et position du centromère)

• différencier les homologues (chromosomes paternel & maternels) par la couleur,

• marquer deux gènes sur 2 chs différents, ex : groupe sg (A//B) et (+//-)

une page d’erreurs montrant ce qu’est la mauvaise vulgarisation par un journaliste : https://www.sciencesetavenir.fr/fondamental/biologie-cellulaire/mitose-et-meiose-comment-fonctionne-la-division-cellulaire_37940

conclusion : https://youtu.be/qH4WUUQ5pOI

fuseau mitotique ou méiotique.

1,2,3/ la duplication précède toute division

1/ Variation de la quantité d’ADN

On mesure de la quantité d’ADN dans une cellule en méiose ou en mitose …Construire deux graphes partir des tableaux

Quantité d’ADN au cours d’un cycle de renouvellement de cellules somatiques :

Temps (h)	0	1	8	9	10	11	12
|ADN] ua	2	2	4	4	4	2	2

tableau de la quantité d'ADN au cours du processus de fabrication d'un spermatozoïde :

Temps (h)	0	1	6	8	9	10	11	12
|ADN] ua	2	2	4	4	2	2	1	1

- Recenser, extraire et exploiter des informations permettant de caractériser les phases d'un cycle cellulaire eucaryote.

phases du cycle cellulaire eucaryote : G1, S (synthèse d'ADN), G2, mitose (division cellulaire),

2/ Chromosome dans tous ses états

https://www.thinglink.com/scene/781537682185519105

Objectifs : relier l'échelle cellulaire (mitose, chromosomes) à l'échelle moléculaire (ADN).

Chez les eucaryotes, les chromosomes subissent une alternance de condensation-décondensation au cours du cycle cellulaire.

Chaque chromatide est constituée d'une longue molécule d'ADN associée à des protéines structurantes.

Les chromosomes sont des structures universelles aux cellules eucaryotes (organismes dont les cellules ont un noyau).

À chaque cycle de division cellulaire, chaque chromosome est dupliqué et donne un chromosome à deux chromatides, chacune transmise à une des deux cellules obtenues. C’est la base de la reproduction conforme.

3/ Observation d’une réplication en MET

- Observer des images montrant des molécules d'ADN en cours de réplication.

ADN polymérase

appariement des bases

formation de deux copies

4/ Expérience historique de Meselson & Staal

- Exploiter les informations d’une expérience historique ayant permis de montrer que la réplication est un mécanisme semi-conservatif.

- Utiliser des logiciels ou analyser des documents permettant de comprendre le mécanisme de réplication semi-conservative.

réplication semi conservative

Au cours de la phase S, l’ADN subit la réplication semi-conservative. Il s’agit de la formation de deux copies qui, en observant les règles d’appariement des bases, conservent chacune la séquence des nucléotides de la molécule initiale. Ainsi, les deux cellules provenant par mitose d'une cellule initiale possèdent exactement la même information génétique.

 

Presentations, evaluation

2,1,2/ Le système nerveux à l’échelle microscopique

Logiciel « Nerf » de Pierre Perez à télécharger :  https://disciplines.ac-toulouse.fr/svt/les-logiciels-de-pierre-perez ; http://tice.svt.free.fr/spip.php?

animation fonctionnement synapse : https://planet-vie.ens.fr/thematiques/cellules-et-molecules/la-transmission-synaptique

Synapse chimique, Codage électrique en fréquence, codage chimique en concentration.

relais synaptique

comment se fait la jonction nerf-muscle ? Video Corpus 5’30 : https://youtu.be/oK3esXMQxaI

la synapse neuromusculaire met en jeu l’acétylcholine.

4/ Les neurotransmetteurs, molécules à récepteur

Les neurotransmetteurs sont divisés en plusieurs catégories :

• monoamines : synthétisées à partir d'un acide aminé : catécholamines (dopamine, (nor)adrénaline) ← tyrosine ; sérotonine ← tryptophane ; GABA ← acide glutamique ; histamine ← histidine

• acides aminés : acide glutamique, acide aspartique, glycine

• endorphines, molécules similaires aux opiacés

• substances chimiques diverses : acétylcholine, adénosine, …

Beaucoup de substances utilisées comme les hormones dans l'organisme (insuline & glucagon du pancréas) deviennent des neurotransmetteurs dans le système nerveux central. Inversement, les neurohormones (GnRH de l'hypothalamus) sont sécrétées comme les neurotransmetteurs et agissent comme une hormone.

Selon la nature du neurotransmetteur, l'élément postsynaptique aura comme réponse un potentiel postsynaptique inhibiteur (ex : Glycine) ou excitateur (ex : glutamate, acétylcholine),

acétylcholine : https://libmol.org/?pubchem=187&embedded=1

récepteur : https://libmol.org/?pdb=3pmz&embedded=1

recepteur+curare : https://libmol.org/?pdb=3pmz&embedded=1

recepteur+nicotine : https://libmol.org/?libmol=336&embedded=1

Modélisation de neurotransmetteurs et son récepteur / logiciel Rastop

Récepteur nicotinique de l'acétylcholine

\recepteur_nicotinique_lacetylcholine.pdb

Complexe entre l'acétylcholine et son récepteur, l'AchBP (Biding Protein)

\achbp_nicotine.pdb

Complexe entre la cobratoxine et un récepteur à l'acétylcholine

\achbp_cobratoxine.pdb

http://www.librairiedemolecules.education.fr/recherche.php?typeclassification=chimique&theme=mol&idcat=recept_neurotransmetteur

acétylcholine, botox, curare, nicotine, strychnine 

5/ La réponse musculaire au stimulus

Animation McGill : La jonction neuromusculaire et la contraction des muscles : http://lecerveau.mcgill.ca/flash/i/i_06/i_06_m/i_06_m_mou/i_06_m_mou.html

La formation puis la propagation d’un potentiel d’action dans la cellule musculaire entraînent l’ouverture de canaux calciques à l’origine d’une augmentation de la concentration cytosolique en ions calcium, provenant du réticulum sarcoplasmique pour les muscles squelettiques.

2,1,3/ Les réflexes sont des mouvements involontaires

1/ Schématisation de l’arc réflexe

• Distrait, vous posez la main sur la plaque brûlante de la cuisinière : que se passe-t-il ?

• Détaillez chaque partie de l’action

• Réalisez un schéma fonctionnel

• testez vos réflexes rotuléens et achiléens

 

Corpus : Au cœur des organes. Le système nerveux

 test

 test

L'âge et la mémoire du corps / Michel Serres

1.1 - Un niveau d’organisation : les éléments chimiques

L'Univers est principalement constitué d'hydrogène et d'hélium. C'est à partir de l'hydrogène initial qu'apparaissent les autres éléments chimiques plus lourds ( environ une centaine) : au sein des étoiles, de nouveaux noyaux se forment lors de réactions de fusion nucléaire ( transformation de deux noyaux légers en un noyau plus lourd sous une température élevée présente dans les étoiles).

La fission nucléaire ( transformation d'un noyau lourd en deux noyaux plus légers ) permet d'obtenir à nouveau les éléments chimiques consommés par fusion nucléaire.

Les petites étoiles comme le Soleil produisent surtout de l'hélium alors que les étoiles plus massives produisent des éléments comme le carbone, l'azote, l'oxygène, le fer,... Les éléments les plus lourds se forment au centre de l'étoile là où la température est la plus élevée. Mais parfois le cœur de l'étoile devient trop lourd, s'effondre et explose. Les éléments chimiques sont dispersés dans l'Univers.

La Terre est surtout composée d'oxygène, de fer, de silicium, de magnésium. Les êtres vivants sont eux composés de carbone, d'hydrogène, d'oxygène et d'azote.

2/ les molécules du vivant

https://youtu.be/GAQGO8zmSvg

On ne peut pas voir les molécules au microscope mais la chimie nous ayant permit de connaître le nombre d'atome et leur disposition dans l'espace, on peut modéliser avec des logiciels de visualisation moléculaire pour repérer quelques caractéristiques des molécules du vivant.

molécules organiques : http://www.librairiedemolecules.education.fr/recherche.php?typeclassification=chimique&idcat[]=polysaccharide&idcat[]=autre_organique&reduire[]=organique

On utilise en général des couleurs standard pour représenter les atomes les plus fréquents :

• Oxygène (O) : rouge

• Carbone (C) : noir ou blanc

• Hydrogène (H) : blanc ou noir

• Chlore (Cl) : vert

• Soufre (S) : jaune

• Azote (N) : bleu

• Phosphore (P) : orange

• Fer (Fe) : gris

2,1,2/ Le système nerveux à l’échelle microscopique

2/ Le message nerveux, de nature électrique

Animation potentiel de repos : http://viasvt.fr/potentiel-action/propagation-pa.html

c’est sur le potentiel de repos que repose (!) la transmission du message

Logiciel « Nerf » de Pierre Perez à télécharger :  https://disciplines.ac-toulouse.fr/svt/les-logiciels-de-pierre-perez ; http://tice.svt.free.fr/spip.php?article1446

Animations en ligne :

https://www.pedagogie.ac-nice.fr//svt/productions/flash/simulfibre/

https://svtanim.pagesperso-orange.fr/neurone_1.htm

plusieurs axones forment un nerf et voilà ce que donne la transmission du message à l’échelle de l’organe (nerf) et non plus de la cellule (neurone) :

Enregistrement sur un nerf de crabe / ExAO :

Protocole : http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/ATP/crabe.htm

et résultats : http://jean-jacques.auclair.pagesperso-orange.fr/nerf/nerf.htm

Logiciel de simulation ExAO nerf crabe : « simnerf » de Philippe Cosentino à télécharger : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/?p=663 : https://www.pedagogie.ac-nice.fr//svt/productions/flash/modeledenerf/simnerf.zip

• prendre des notes,

• faire un schéma du montage

• concevoir et rendre compte (schéma de montage et résultats) des différentes manipulations à faire pour montrer les notions de :

• potentiel global d'un nerf

• artéfact de stimulation

• temps de latence

• seuil infra et supra liminaire

• recrutement

• période réfractaire

• seuil d'excitabilité

potentiel transmembranaire, de repos, toute cellule, -70 mV

= différence de concentrations ioniques de part et d'autre de la membrane plasmique

potentiel d'action = propagation du message nerveux

= inversion transitoire et brutale de la polarisation membranaire

= dépolarisation-repolarisation-hyperpolarisation de proche en proche

= échange d'ions entre intérieur et extérieur de la membrane plasmique de l'axone

* loi du tout ou rien : un potentiel d'action (amplitude différente selon le type de fibre) atteint le seuil infraliminaire

codage en potentiels d’action

3/ La jonction synaptique, transmission chimique

Observation de synapses en MET : http://bio.m2osw.com/gcartable/systeme nerveux/synapm.e..JPG

Du neurone à la pensée diapo CNRS : https://lejournal.cnrs.fr/diaporamas/du-neurone-a-la-pensee

observation de la plaque motrice en MO :

http://www.udel.edu/biology/Wags/histopage/colorpage/cne/cnemep.GIF ;

http://www.diplomatie.gouv.fr/fr/IMG/jpg/19gde-2.jpg :

http://histoblog.viabloga.com/images/Diapositive8_4_t.800.jpg,

observation de la plaque motrice en MEB : http://www.udel.edu/biology/Wags/histopage/empage/em/em3.gif ;

Passage d'une cellule à l'autre : la synapse. Un message nerveux est transmis d'un neurone à d'autres neurones ou à des myocytes par des synapses.

Synapse [grec Συν : syn : ensemble ; Ηαπτειν : haptein : toucher, saisir] = point de connexion entre deux neurones.

1 mm3 de substance grise du cortex peut contenir 5 milliards de synapses.

Étapes de la transmission synaptique :

1. Arrivée du message nerveux (= PA, influx nerveux)

2. Migration des vésicules de NT vers la FS

3. Exocytose des vésicules et libération du NT dans la FS

4. Fixation des NT sur la membrane PS

5. Création éventuelle d'un nouveau PA ou contraction du myocyte

6. Dégradation et recapture des NT

Les neurotransmetteurs sont stockés au niveau de l'élément présynaptique dans des vesicules. Le contenu de ces vésicules est libéré (de 1 000 à 2 000 molécules en moyenne) dans l'espace synaptique au moment de l'arrivée d'un potentiel d'action. Les neurotransmetteurs (neuromédiateurs) sont des composés chimiques libérés par les neurones qui peuvent se fixer à un récepteur spécifique :

• sur un autre neurone → transmission de l'influx nerveux

• sur un myocyte → contraction du muscle.

Au niveau d'une synapse, le message nerveux présynaptique, codé en fréquence de potentiels d'action, est traduit en message chimique codé en concentration de neurotransmetteur. La quantité de neurotransmetteur libérée par un potentiel d’action présynaptique est insuffisante pour déclencher un potentiel d’action post-synaptique, c'est la sommation temporelle ou spatiale qui permet la naissance d'un potentiel d'action post synaptique.

synapse, (bouton synaptique, neuromédiateur exocytose, fente synaptique, récepteur post-synaptique,

 https://www.nobelprize.org/womenwhochangedscience/

NOBEL PRIZE LESSONS

Student worksheet: Women who changed science

The Nobel Prize has been awarded since 1901 “for the greatest benefit to humankind”. More than 900 individuals and organisations from more than 70 countries have received the prize. Only 5% of the recipients are women. In this lesson, we focus on some of them to learn more about their ground-breaking work in science.

Assignment to students:

•read the information about your scientist

•answer the questions below individually

•discuss your answers in your group

•choose one thing from your discussions that your group considered particularly interesting.

1.My Nobel Laureate’s name and year of her Nobel Prize:

2.Explain in your own words why this Nobel Laureate received the Nobel Prize!

3.Many of the Nobel Prize Laureates have met challenges and difficulties in their work. Can you give one example of a challenge this Nobel Laureate met and overcame?

4.In your opinion, are all students/girls/women in your school/society/culture treated equally? If not, what could you do to change this?

 

Alfred Nobel and the Nobel Prize

DYNAMITE (1870) ^from Swedish dynamit, made up by Alfred Nobel, from ancient Greek δύναμις, dynamis (« power»)

1,2/ La tramsmission du patrimoine génétique

La succession de mitoses produit un ensemble de cellules, toutes génétiquement identiques que l’on appelle un clone. La division cellulaire mitotique est une reproduction conforme. Toutes les caractéristiques du caryotype de la cellule parentale (nombre et morphologie des chromosomes) sont conservées dans les deux cellules filles.

1,2,2/ la méiose pour produire des gamètes

1/ Les gamètes sont haploïdes

- À partir d’images analyser des caryotypes

formule chromosomique avec n = nombre de chromosomes

Gamètes, diploïde, haploïde, méiose,

2/ La méiose en 2x4 étapes

La méiose (du grec μείωσις, meiōsis, « petit », « amoindrissement », « diminution »

Observation au microscope de cellules en méiose

Photos à classer dans l’ordre

https://svt.ac-versailles.fr/IMG/xia/MEIOSE/index_meiose.html#

http://dnb35.ac-rennes.fr/pedagogie/svt/applic/meiose/meiose.htm

http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/meioseprep/meiose.htm

http://seedsaside.wordpress.com/2007/04/05/male-meiosis-in-onion/

http://www.vcbio.science.ru.nl/en/image-gallery/show/labels/PL0286/

http://danosky.wikispaces.com/Chapter+10+Meiosis+%26+Mendelian+Genetics

http://www.vcbio.science.ru.nl/image-gallery/show/labels/AN0098/

http://www.sbs.utexas.edu/levin/bio213/genetics/celldiv.html

http://artic.ac-besancon.fr/svt/act_ped/svt_lyc/eva_bac/s-bac2004/bac2004-asie.htm

http://eric.lacouture.free.fr/lycee/termS/term_TP1.htm

http://www.biologyexams4u.com/2013/03/major-events-in-meiosis_5914.html

div° I réductionnelle séparation des chs homologues de chc pair → 2 cell n

div° II équationelle séparation des chromatides de chc chs → 4 cell n

méiose, réplication, haploïdes, diploïde, chromatides

phases pro-méta-ana-télo

3/ L’ADN pendant la méiose

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=D1_-mQS_FZ0

schéma en diapo

http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article2345

http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article1734

construire un schéma

http://svt.ac-rouen.fr/tice/animations/fusin/division_cellulaire.swf

https://www.pedagogie.ac-nice.fr//svt/productions/flash/meiose-college/meiose-college.swf ;

logiciels Flash :

genetique.exe logiciel à télécharger: http://svt.ac-rouen.fr/tice/animations/genetique/genetique.htm

logiciel méiodule : http://tecfa.unige.ch/perso/lombardf/logiciels/meiodule/

virtual classroom : http://www.vcbio.science.ru.nl/en/virtuallessons/meiostage/

Cell alive : http://www.cellsalive.com/meiosis.htm

La méiose conduit à quatre cellules haploïdes, qui ont, chacune, la moitié des chromosomes de la cellule diploïde initiale.

4/ Comparaison mitose & méiose

Comparez	mitose	méiose
Localisation	Partout	gonades
Produits	2 ¢ diploïdes	4 ¢ haploïdes
Duplication chromatides	Avant	Avant
Durée	1 à 4 h	Très variable
Relation entre cellules filles	Clones toute cellule	Toutes différentes gamètes

2,1/ Comportements, mouvement et système nerveux

2,1,2/ Le système nerveux à l’échelle microscopique

1/ La cellule nerveuse, structure et fonction du neurone

• Observez des coupes de nerfs / µscope

• Réalisez des dessins d'observation légendés

Observation de coupes de nerfs en MO :http://eric.lacouture.free.fr/nerf/nerf.htm

https://www.assistancescolaire.com/enseignant/college/ressources/base-documentaire-en-sciences/12226

Observation de coupes de nerfs en MET : http://www.udel.edu/biology/Wags/histopage/empage/en/en.htm

caractéristiques structurales du neurone : corps cellulaire, dendrite, axone, synapse

caractéristique fonctionnelle : envoyer un message nerveux

2/ Le message nerveux, de nature électrique

Animation potentiel de repos : http://viasvt.fr/potentiel-action/propagation-pa.html

c’est sur le potentiel de repos que repose (!) la transmission du message

Logiciel « Nerf » de Pierre Perez à télécharger :  https://disciplines.ac-toulouse.fr/svt/les-logiciels-de-pierre-perez ; http://tice.svt.free.fr/spip.php?article1446

Animations en ligne :

https://www.pedagogie.ac-nice.fr//svt/productions/flash/simulfibre/

https://svtanim.pagesperso-orange.fr/neurone_1.htm