Cerveau et attention spatiale : l'hémisphère gauche peut-il compenser une lésion de l'hémisphère droit ?

Le Dr Paolo Bartolomeo, Directeur de recherche Inserm et chef d'équipe de PICNIC LAB¹ à l'Institut du cerveau et de la moelle épinière - ICM (Institut sous tutelle de l'Inserm, du CNRS et de l'UPMC) - et ses collaborateurs ont publié le 21 janvier 2015 dans la revue Brain, les résultats de leurs recherches sur la "négligence spatiale unilatérale" encore connue sous le terme "d'héminégligence". Les personnes atteintes de ce trouble agissent comme si elles ignoraient la moitié gauche du monde. Ce trouble survient essentiellement après une lésion de l'hémisphère droit du cerveau, par exemple suite à un AVC (accident vasculaire cérébral), et en aggrave le handicap en gênant la rééducation et la récupération. Les scientifiques ont donc recherché des facteurs prédictifs de la persistance de ce trouble, afin de proposer aux patients une rééducation adaptée. Le travail publié montre que les deux hémisphères peuvent en partie se compenser l'un l'autre en cas de lésion, grâce à des mécanismes, dits de "plasticité cérébrale", encore peu connus. Les résultats suggèrent cependant que cette compensation nécessite que les deux hémisphères "se parlent" via des connexions – faisceaux de matière blanche formés par les prolongements des neurones – non lésées.

§ Comment la biodiversité a-t-elle pu être modifiée au cours de l'évolution ?

28 janvier : TP phylogène

A5/ Rapprochements d'espèces / logiciel phylogéne

© TS TP phylogene.docx

• Protocole / manuel p80 : ouvrir le logiciel Phylogène – tableau de caractères – dossier « Archontes » - sélectionner les espèces que vous voulez – afficher la « matrice des distances » - puis « arbres » → arbre phylogénétique des archontes
• Protocole / manuel p83 : sélectionner la collection « Homininés » - construire la matrice avec les espèces proposées et les caractères « prognatisme » « trou occipital » « saillie des pommettes » - établir des parentés possibles pour chacun des caractères. → arbre phylogénétique des Homininés
• Protocole / manuel p77 : « tableau de séquences - « archontes » - « molécules » - « globines » - afficher matrices puis arbres → arbre phylogénétique des archontes à partir des données moléculaires

→ Phylogénèse, arbre, matrice, groupes, taxon

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

§ Comment le cœur et les poumons fonctionnent-ils pendant un effort ?

23 janvier

=> Heart, artery, vein, capillary, blood pressure, double movement in series, parallel circulation. systolic, diastolic, frequency, flow

B22/circulation et respiration au cours de l'effort

During the effort a number of physiological parameters are modified : heart frequency, volume of systolic ejection and thus cardiac flow & blood pressure, ventilation frequency and volume and thus pulmonary flow. These physiological changes allow a better supply of muscle in dioxygen and nutrients.The anatomical organization facilitates this privileged contribution. A good cardiovascular and respiratory status is essential to the practice of physical exercise.

Au cours de l’effort un certain nombre de paramètres physiologiques sont modifiés : fréquence cardiaque, volume d’éjection systolique et donc débit cardiaque & pression artérielle ; fréquence ventilatoire, volume courant et donc débit ventilatoire. Ces modifications physiologiques permettent un meilleur approvisionnement des muscles en dioxygène et en nutriments. L’organisation anatomique facilite cet apport privilégié. Un bon état cardiovasculaire et ventilatoire est indispensable à la pratique d’un exercice physique.

C/ pour-suivre

Le coeur artificiel implanté chez un premier patient : http://www.larecherche.fr/actualite/sante/coeur-artificiel-implante-premier-patient-31-12-2013-168602

Dossier Le coeur : organe de vie – 02/04/2012 : http://www.futura-sciences.com/fr/doc/t/medecine-1/d/coeur_1474/c3/221/p1/

Quizz coeur : http://www.ac-creteil.fr/biotechnologies/doc_biohum-heart-anatomy.htm ; http://www.ac-creteil.fr/biotechnologies/doc_biohum-heart_bloodflow_test.htm

mesure de l’indice de Ruffier : www.didier-pol.net/1COEUR.html

historique de la mesure : http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/PA/ensPA.htm

histoire d’un raisonnement : la découverte de la circulation : http://www.svt.ac-aix-marseille.fr/outils/experimentation/harvey.htm

Calcul du coût énergétique d’un effort : http://entrainement-sportif.fr/calories.htm ; http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=1340

Calcul de la puissance d’un exercice (flexions) : http://www5.ac-lille.fr/~svt/exaojmm/Default_prog.htm

Estimation de la VMA (test de Leger ou Harvard) : http://entrainement-sportif.fr/vma.htm ; http://www.irbms.com/rubriques/Evaluations/test-de-navette-luc-leger.php

L’entraînement sportif, l’avis d’un professeur d’EPS : http://entrainement-sportif.fr/

Détermination d’une ration énergétique en fonction du travail physique logiciel gratuit « MacDO » : http://wwwppeda.free.fr/logiciels/mcdo.htm

Dissection du coeur complétée d’expériences d’injections (www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/coeurmouton/mouton.html) : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/lycee/perez/coeur/coeurpp.htm

Simulation du fonctionnement de l’appareil pulmonaire humain (logiciel Pulmo, P. Perez, animation Cosentino, annuaire de

références de logiciels - E. Jourdan) : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/lycee/perez/pulmo/pulmo.htm ; http://www.ac-nice.fr/svt/productions/2ao/respi/respi.swf ; http://pagesperso-orange.fr/jourdan.eric/log/anatomie.htm

Simulation de prises de sang (F. Sauvion) : http://ww2.ac-poitiers.fr/svt/spip.php?article414

Simulation d’affections cardiovasculaires et pulmonaires (annuaire E. Jourdan) : http://pagesperso-orange.fr/jourdan.eric/log/anatomie.htm

26-28 janvier : devoirs communs

§ Comment la biodiversité a-t-elle pu être modifiée au cours de l'évolution ?

23 janvier

A4/ Confrontation de deux allèles / doc www

TS_Palu_Drepano.odt

Paludisme et hémoglobine : http://genet.univ-tours.fr//gen001700_fichiers/htm/gen12ch8b.htm

http://www.larecherche.fr/actualite/sante/paludisme-hemoglobine-01-01-2012-70621

Pression du milieu, concurrence, survie, descendants

autre exemple : phalène du bouleau : http://genet.univ-tours.fr//gen001700_fichiers/htm/ch8a/gen12ch8aec1.htm

ou en jouant : http://www.ac-nice.fr/svt/productions/html5/phalenes/index.htm

A5/ Histoire du concept d'évolution

© \histoire_concept_evolution.odp

D\histoire_concept_evolution.odp

http://acces.ens-lyon.fr/evolution/biodiversite/dossiers-thematiques/les-trois-domaines-du-vivant/historique-de-la-classification-du-vivant-1

concept, histoire, sélection naturelle, évolution, espèce, taxon

§ Acides nucléiques et protéines = macromolécules séquencées : quel lien ?

26 janvier

B231/ Polymères séquencés dans la cellule

La séquence des acides aminés des protéines est imposée par l'information génétique située dans la molécule d'ADN.

Un gène est donc défini par la séquence d'un polynucléotide (ADN, ARN) déterminant la séquence d'un polypeptide.

La séquence des acides aminés est gouvernée par celle des nucléotides suivant un système de correspondance, le code génétique.

Chaque acide aminé correspond à un triplet de nucléotides appelé codon.

Certains codons, dits redondants, correspondent au même acide aminé.

Il existe des codons dits "d'initiation", d'autres de "terminaison".

Le code génétique est identique pour toutes les espèces vivantes connues : il est universel et dégénéré (le doublet initial peut être seul déterminant, la nature dégénérée du code a pour conséquence sa redondance).

molécule	ADN	ARN	protéine
Atomes	C-H-O-N-P	C-H-O-N-P	C-H-O-N-(S)
Monomères	Phospho-désoxyribo-nucléotides (bases T+A+G+C)	Phospho-ribo-nucléotides (bases U+A+G+C)	Acides aminés (20 différents)
Polymère	Polynucléotide	Polynucléotide	Polypeptide
nombre de brins	bicaténaire	Monocaténaire en général	Très variable
structure spatiale	double hélice	variable	hélices+feuillets+boucles

Acides nucléiques polymères de

	Bases	Nucléoside = sucre + base	Nucléotide = sucre + base + phosphate
A	Adénine	Adénosine	Adénosine monophosphate AMP
T	Thymine	Thymidine	Thymidine monophosphate
G	Guanine	Guanidine	GMP
C	Cytosine	Cytidine	Cytidine monophosphate
U	Uracile	Uridine	UMP

structure I, II, III, IV d'une protéine :

Structure primaire	Structure secondaire	Structure tertiaire	Structure quaternaire
séquence d'acides aminés = polypeptide	configuration spatiale simple = hélices, feuillets, boucles	configuration spatiale globale = enchaînement des hélices, feuillets et boucles	assemblage de sous-unités = complexe protéique

§ les gènes codent pour des protéines : comment ça se fait in vivo ?

§ Acides nucléiques et protéines = macromolécules séquencées : quel lien ?

23 janvier

§ Acides nucléiques et protéines = macromolécules séquencées : quel lien ?

A4/ Comparaison de séquences nucléiques et peptidiques / logiciel

code Morse international, fait avec 2 signes : « ti » ou « ta » : http://www.lexilogos.com/clavier/morse.htm

code ASCII = American Standard Code for Information Interchange : http://www.tableascii.com/ ; http://fr.wikipedia.org/wiki/American_Standard_Code_for_Information_Interchange

animation code génétique : http://www.snv.jussieu.fr/vie/documents/codegenet/index.htm#anim

tableau code génétique : http://www.monde-solidaire.org/spip/IMG/jpg/UniversalGeneticCode.jpg

tableaux autrement : http://pst.chez-alice.fr/codgenet.htm

ARN, portions codantes de l’ADN, Séquence, gène, code génétique, codon, anticodon

correction devoir

PARTIE I: Mobilisation des connaissances (10 points)

Synthèse insuffisante : hors sujet, sans problématique, non construite		Synthèse pertinente : Introduction : définitions, problématique pertinente , plan Organisation faits et idées schémas avec titre et légende Conclusion : bilan, ouverture
connaissances insuffisantes		connaissances suffisantes : Définition de mitose : passage d’une cellule mère avec des chromosomes bichromatidiens à deux cellules filles avec des chromosomes monochromatidiens en conservant la même information génétique Définition de réplication : ADN est copié de manière conforme 4 phases : prophase, métaphase, anaphase, télophase mitose et réplication dans le cycle cellulaire réplication x2 Q ADN et mitose /2 quantité d’ADN mais l’information génétique est conservée.			Éléments scientifiques  complets : modèle semi- conservatif/ les trois modèle de la réplications ADN polymérase, une enzyme / synthèse du néobrin d’ADN. phase S dans le noyau prophase : disparition enveloppe nucléaire, condensation ADN chromatine → chromosomes métaphase : alignement chromosomes / plan équatorial anaphase : séparation des chromosomes → migration des chromatides vers les pôles de la cellule. télophase : reformation enveloppe nucléaire, décondensation des chromosomes → chromatine, séparation cytoplasmique des deux cellules
Rédaction et illustration insuffisantes	Schéma du cycle cellulaire schéma de la mitose schéma de l’œil de réplication						Rédaction et illustration correctes
1-2	3-4	5	6	7	8	9	10

Partie II  : Pratique d'un raisonnement scientifique /10

Exercice 1  /7

1/ hypothèse sur mouvement plaque Pacifique / 1

2/ graphes avec titre, légendes, échelles bien choisies, unités, /4

3/ étude graphe  : éloignement # âge des volcans, validation hypothèse /2

Graphes : 

Titre

Légende 

Échelle + unités

Droite

Âge en fonction de distance

Hypothèse-conclusion : 

Alignement de point chaud // mouvement plaque vers le Nord ouest

Distance # âge

Exercice 2 /3

1/ éloignement dorsale # âge des sédiments, profondeur du basalte /1

2/ vitesse = d/t /2

3/ Vitesse variable

Forage A//B : différence d'âge et d'épaisseur de sédiments

VA = d/t =1 060 km / 105 Ma = 10 km / Ma = 1 cm / an

VB = 350 / 7 = 50 km/Ma = 5 cm / an

VB>VA, point B est plus proche de la dorsale

Vitesse variable

§ Comment la biodiversité a-t-elle pu être modifiée au cours de l'évolution ?

A3/ Définition de quatre forces évolutives / rappel de 2nde

Mechanisms : the processes of evolution : http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0/evo_14

• Migration = changement de lieu d'un organisme provoquant l'isolement de certains génômes, donc une évolution différente et éventuellement un croisement avec une nouvelle population et dans ce cas l'apport de nouveaux gènes pour la population.
• Mutation = provoque l'apparition de nouveaux allèles par modification de gènes c'est-à-dire d'une séquence de nucléotides (bases) dans l'ADN.
• Sélection = filtre à allèles par l'intermédiaire du milieu, de la reproduction, de l'alimentation, de la prédation, ...
• Dérive = modification aléatoire de la fréquence des allèles dans une population

danse des paradisiers : http://youtu.be/YTR21os8gTA

Bilan des acquis

• notion de biodiversité à différentes échelles, et relations de cause à effet entre la biodiversité à l’échelle des organismes et la biodiversité génétique
• ◦ le phénotype macroscopique dépend du phénotype cellulaire, lui-même induit par le phénotype moléculaire
• ◦ le phénotype moléculaire dépend du patrimoine génétique de la cellule et de la nature des gènes qui s’expriment sous l’effet de l’influence de facteurs internes et externes variés
• ◦ l’expression d’un phénotype dépend donc du génotype et de l’environnement
• les mutations sont la source aléatoire de la diversité des allèles, fondement de la biodiversité
• • notion de caractères héréditaires, transmis lors de la reproduction sexuée, et modalités de cette transmission
• • possibilité de survenues d’anomalies lors du déroulement de la méiose, conséquences de ces anomalies, pour l’individu, mais aussi dans un contexte d’évolution du vivant
• • notion de plan d’organisation (des vertébrés)
• • notion d’homologie moléculaire (utilisées pour établir des relations de parentés)

§ Quelles sont les causes des mutations ?

Effet mutagène des UV sur levure ade2 / expérience in vitro

Manuel p86 à 89

TP irradiation UV sur levures Saccharomyces cerevisiae ade2

http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/ress/mutations/lev_mut.html

http://www.didier-pol.net/4MUT-LEV.html

http://www.snv.jussieu.fr/vie/informations/2/22ADN/mutagenese/levureADE/levureade.htm

http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/lycee/iprnob/ade2/

http://www.jeulin.fr/fr/a-a1000004266-edc1000005/ressource/1001176/Influence-de-l-irradiation-aux-UV-sur-une-culture-de-levure.html

http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=365

http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=1874

§ Rappels de 2nde sur la biodiversité

 : http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosbiodiv/index.php?pid=decouv_chapA_p1_f1 ; http://www.mnhn.fr/mnhn/geo/biodiversite-crises/index.htm

"Il n'y a pas de théorie de l'évolution. Juste une liste d'espèces que Chuck Norris autorise à survivre" :http://www.chucknorrisfacts.fr/index.php

photos des expéditions Tara 2012 et Santo 2006: http://oceans.taraexpeditions.org/fr/photos-videos/galerie.php?id_page=13&id_keyword=13 ; http://www.ird.fr/recherche/santo2006/blog/ ; http://www.ird.fr/recherche/santo2006/index.htm

photos Arthus Bertrand : http://www.yannarthusbertrand2.org/index.php?option=com_datsogallery&Itemid=27&func=detail&catid=3&id=1005&p=1&l=1280

danse des paradisiers : http://youtu.be/YTR21os8gTA

film BBC « Terre », partie sur les jungles

conférence de Patrick Blandin : http://plateforme-depf.mnhn.fr/mod/resource/view.php?id=1279

dossier http://plateforme-depf.mnhn.fr/course/view.php?id=47

§ Comment la biodiversité a-t-elle pu être modifiée au cours de l'évolution ?

2,3/ L'évolution des espèces / de la biodiversité

A1/ Simulation de la dérive génétique / logiciels

Simulation avec littorines en 2ndes

logiciel Fusin : http://svt.ac-rouen.fr/tice/animations/fusin/derive_genetique.swf

logiciel Constantino : http://www.ac-nice.fr/svt/productions/fiche.php?numero=73

logiciel de Holsinger : http://darwin.eeb.uconn.edu/simulations/drift.html

logiciel évolution allélique : http://www.ac-nice.fr/svt/productions/fiche.php?numero=52

dérive génétique : modification aléatoire de la fréquence des allèles dans une population

A2/ PJC sur la séléction naturelle / internet

Jeu Constantino /Phalène : http://www.ac-nice.fr/svt/productions/html5/phalenes/index.htm

Jeu Colorado / lapins : http://phet.colorado.edu/en/simulation/natural-selection

exploitation du jeu / lapins : http://www.pedagogie.ac-nantes.fr/1362398401903/0/fiche___ressourcepedagogique/&RH=1231096120932

Jeu SCI / Darwin : http://www.sciencechannel.com/games-and-interactives/charles-darwin-game.htm

sélection naturelle : filtre à allèles par l'intermédiaire du milieu, de la reproduction, de l'alimentation, de la prédation, ...

§ Comment le cœur et les poumons fonctionnent-ils pendant un effort ?

A4/ Dissection virtuelle cardiopulmonaire / www

http://www.thevisualmd.com/visualizations/result/male_chest_showing_heart_and_lungs

google body : http://www.zygotebody.com/

corpus : http://www.reseau-canope.fr/corpus/

A5/ Schématisation du circuit cardio-pulmonaire / animations

Reprendre le schéma proposé en début de chapitre : Prétest pour mettre en place la problématique

• Imaginez que vous pliez une jambe, pas l'autre, … quels sont les organes investis dans cet effort ?
• Schématisez sur une pleine page A4 ces organes et leurs connexions, relations, échanges pour expliquer
• Légendez, coloriez, inventez si besoin !

Faites la liste des mots clefs du chapitre

placer les mots et les liaisons

http://www.biologieenflash.net/sommaire.html → bio humaine ; cycle card ; cycle card+graphe ECG

images cœur : http://svt.ac-creteil.fr/IMG/gif/coeur_colorier.gif ; http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=521 ; http://culturedimages2009.unblog.fr/files/2008/10/coeur.gif ; http://alain.granier2.free.fr/sciences/quatrieme/circulation/coeur1.jpg ; http://alain.granier2.free.fr/sciences/quatrieme/circulation/coeur2.jpg ; http://biodidac.bio.uottawa.ca/Thumbnails/searchresults.htm?maxrows_old=&StartRow=1&maxrows=64&sujet=&formattype=diagbw&auteur=&keyword=heart&phylum=mammalia&datesoumis :

images poumons : http://biodidac.bio.uottawa.ca/Thumbnails/searchresults.htm?maxrows_old=&StartRow=1&maxrows=64&sujet=&formattype=diagbw&auteur=&keyword=lungs&phylum=mammalia&datesoumis

images muscle :http://www.alyon.org/InfosTechniques/biomedical/medical/le_corps_humain/les_muscles_des_bras_et_jambes.html ; http://www.exrx.net/Graphics/SoleusLateral.gif ;

7 systèmes physio : http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0005-3

§ Quel est le lien entre gènes et protéines ?

A2/ Découpage d'une protéine à différentes échelles

formule chimique des acides aminés puis de la liaison peptidique : http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/acideamine/acideamine.htm

Formule générale des acides aminés :

formule de la liaison peptidique

différentes façons de décrire une protéine / rastop : http://www.librairiedemolecules.education.fr/recherche.php?typeclassification=chimique&theme=mol&idcat=protide

structure I, II, III, IV d'une protéine :

Structure primaire	Structure secondaire	Structure tertiaire	Structure quaternaire
séquence d'acides aminés = polypeptide	configuration spatiale simple = hélices, feuillets, boucles	configuration spatiale globale = enchaînement des hélices, feuillets et boucles	assemblage de sous-unités = complexe protéique

A3/ Modélisation virtuelle de molécules nucléiques

protocole / manuel p.40 : ouvrir Rastop ou Rasmol → fichier → ouvrir → « adn ec » correspondant à un morceau de molécule d'ADN, « ac nucl arnm » correspondant à un morceau de molécule d'ARN → organiser les fenêtres pour avoir les molécules côte à côte

Menu « atome » → « colorer par » → « forme » → différentie les nucléotides par la couleur

Menu « atome » → « colorer par » → « CPK » → différentie les atomes par la couleur

comparer les molécules et noter vos observations, trouver 3 différences entre ADN et ARN

vous pouvez aussi visualiser d'autres molécules :

acides nucléiques : ADN, ARN

Différents types d'acides nucléiques :

molécule	ADN	ARN
acide	phosphorique
sucre	désoxyribose	ribose
bases	Thymine+A+G+C	Uracile+A+G+C
nombre de brins	bicaténaire	Monocaténaire en général
structure spatiale	double hélice	variable