2,1/ L’organisme pluricellulaire, un ensemble de cellules spécialisées

 

4/ Analyse moléculaire

https://fr.wikipedia.org/wiki/Matrice_extracellulaire

collagène : https://libmol.org/

cellulose : https://libmol.org/?libmol=118

matrice extracellulaire ou paroi,

La matrice extracellulaire est constituée de différentes molécules qui, dans leur grande majorité, permettent l’adhérence cellulaire.

Comment un tissus peut-il être spécialisé dans une fonction particulière ?

2,1,2/ la spécialisation cellulaire témoigne de son héritabilité

1/ un tissus spécialisé au microscope

Observation de peaux au microscope : observer de près sa peau

video 3'21 : https://www.lemonde.fr/sciences/video/2016/07/06/plongee-au-c-ur-de-la-peau_4964615_1650684.html

photos :

https://www.microscopies.com/EXPORT/galerie -2.htm

https://www.ismphoto.com/index.php?page=galerie_aff&idgal=23

https://www.gettyimages.fr/photos/peau-microscope

https://www.sciencephoto.fr/images/skin

Un tissu est une structure composée de cellules qui effectuent une même tâche pour l’ensemble de l’organisme.

Il est possible de différencier plus de quatre types de tissus fondamentaux en s’appuyant sur leur mode de développement, leur structure et leur fonction :

1. Tissu épithélial Structure cellulaire superficielle ; recouvre les surfaces externes et internes du corps, des cavités organiques et des conduits et canaux (tissu de revêtement).

2. Tissus conjonctif et de soutien → donnent la forme de l’organisme et permettent son maintien. Tissu conjonctif (TC) : peut être lâche, dense, réticulaire ou adipeux. Tissu de soutien : cartilage et os.

3. Tissus musculaire

4. Tissus nerveux

5. tissus sanguins

6. tissus endocrine

7. tissus exocrine

Un organe est formé de différents types de tissus :
– le parenchyme : composé des cellules responsables de la fonction propre de l’organe ;
– le stroma ou compartiment interstitiel (du latin interstitium, compartiment intermédiaire) : forme l’ossature de l’organe, il contient du tissu conjonctif (TC), plus rarement du tissu épithélial et des cellules musculaires, ainsi que des vaisseaux et des nerfs.

L’espace intercellulaire est rempli d’une substance intercellulaire ou matrice extracellulaire→ échange de substances entre le sang et les cellules, fonction mécanique

https://www.elsevier.com/fr-fr/connect/concours-paramedicaux/les-differents-tissus-de-lorganisme

réaliser un tableau de comparaison entre peaux

peau végétale :

tissus	Cuticule	Epiderme		Parenchyme
cellules	0	Cellules épidermiques	stomates	Cellules chlorophylliennes
organites	0			chloroplaste
molécules	cires			chlorophylle
fonctions	imperméabilité	Protection	échanges gazeux	photosynthèse

peau humaine :

tissus	Épiderme		Derme
cellules	Kératinocytes	Mélanocytes	Fibroblastes
organites		Mélanosomes + mitochondrie	Réticulum endoplasmique
molécules	Kératine	Mélanine	Collagène & élastine
fonctions	imperméabilité & protection	Protection UV	Résistance & élasticité

Pancréas humain

Tissus	ilôt de Langherhans Endocrine	acinus Exocrine
cellules	cell A&B	Acineuse = glandulaire
organites	vésicules	vésicules
molécules	Hormones (glucagon & insuline)	Enzymes
fonctions	Régulation glycémie	Digestion

? dessinez les différentes cellules pour décrire leur particularité # spécialisation # spécialité => structures et fonctions

spécialisation cellulaire,

Les cellules spécialisées ont une fonction particulière dans l’organisme, en lien avec leur organisation

Toutes les cellules d’un organisme sont issues d’une cellule unique à l’origine de cet organisme

Elles possèdent toutes initialement la même information génétique cependant, les cellules spécialisées n’expriment qu’une partie de l’ADN.

3,1/ Comportements, mouvement et système nerveux

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

comment se fait la coomunication nerveuse ? Video Corpus 5’30 : https://youtu.be/oK3esXMQxaI

la synapse neuromusculaire met en jeu l’acétylcholine.

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.

3,1,3/ 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

Logiciels de simulation d'expériences de sections-stimulations sur la grenouille

logiciel « reflexmed » à télécharger : http://tice.svt.free.fr/spip.php?article2072

logiciel « flexion.exe » à télécharger ou utiliser en ligne : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/flexion/

pour explorer « expérimentalement  virtuellement » quelques caractéristiques du fonctionnement du système nerveux chez les vertébrés :
▪ Le rôle des nerfs dans la transmission de l’information nerveuse.
▪ Le rôle de la moelle épinière dans le fonctionnement de l’activité réflexe
▪ Le rôle des racines rachidiennes.
▪ La vitesse de conduction du message nerveux et le délai synaptique.

• schématisez la grenouille avec les nerfs sensitifs et moteurs, les centres nerveux, le recepteur et l'effecteur du réflexe considéré

• relevez les résultats dans un tableau à double entrée : section n° / stimulation n°

neurones sensitif = afférents

nerf moteur = motoneurones = efférent

moelle épinière = centre nerveux

nerf afférent → centre nerveux

nerf efférent ← centre nerveux

Les réflexes mettent en jeu différents éléments qui constituent l’arc-réflexe. À partir d’une sensation de départ (stimulus) captée par un récepteur sensoriel, un message nerveux est élaboré. Il circule dans les neurones sensoriels jusqu’au centre nerveux (corne dorsale de la moelle épinière) où se produit le relais sur le neurone-moteur. Celui-ci conduit le message nerveux. Cela induit la contraction musculaire et la réponse motrice au stimulus.

2/ La moelle épinière, centre nerveux du réflexe

• Observez des coupes histologiques de moelle épinière au µscop

• dessinez

• légendez : matière blanche, matière grise, racine ou corne dorsale, corne ventrale, ganglions spinal, canal de l'épendyme,

coupes histologiques de moelle épinière : 

http://www.udel.edu/biology/Wags/histopage/lowmagpage/lomagjpegs/cerebralhemispheres.jpg

http://espace-svt.ac-rennes.fr/applic/moelle/moelle.htm

http://forum.mikroscopia.com/uploads/monthly_05_2007/post-36-1178972693.jpg ;

http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/photossql/images/ct_moelle.jpg ;

Dessin : http://www.medecine-et-sante.com/gimages/moelle2.jpg

corne dorsale de la moelle épinière

Attention confusions !	Moelle	ganglions
système Immunitaire	Rouge Hématopoïétique Cellules souches des globules	Lymphatiques Globules blancs en maturation
système Nerveux	Épinière = spinale = rachis = Neurones subst blanche = axones subst grise = somas	Spinaux = Somas des neurones

 

The painting that inspired a National Park : 26 Feb 2020 Thomas Moran, Grand Canyon of the Yellowstone, 1872, oil on canvas mounted on aluminum, 213 x 266.3 cm (Smithsonian American Art Museum, Lent by the Department of the Interior Museum, L.1968.84.1), a Seeing America Video 8'50 : https://youtu.be/MDgo9sMJxKs

Prokaryotic and eukaryotic cells

video 6'49 :https://www.khanacademy.org/science/high-school-biology/hs-cells/hs-prokaryotes-and-eukaryotes/v/prokaryotic-and-eukaryotic-cells

Eukaryotic cells contain membrane-bound organelles (such as the nucleus and mitochondria), while prokaryotic cells do not. DNA in eukaryotic cells is found inside the nucleus, while DNA in prokaryotic cells is located in the cytoplasm. Eukaryotic cells are generally larger and more complex than prokaryotic cells. Eukaryotic organisms include animals, plants, fungi, and paramecia. Prokaryotic organisms include bacteria and archaea.

Cell models

https://www.cellsalive.com/cells/cell_model_js.htm

3,1,2/ Le système nerveux à l’échelle microscopique

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,

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

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 

Exp de Milner (1952) sur les circuits de la récompense 

bpnnevideo sur addiction au porno : https://www.facebook.com/hashtag/wearelovers

Extraire des informations pour comprendre certains comportements addictifs face à des molécules exogènes.

Utiliser un logiciel de modélisation et visualisation moléculaire pour comparer neurotransmetteurs et molécules exogènes.

La prise de substances exogènes (alcool, drogues) peut entraîner la perturbation des messages nerveux et provoquer des comportements addictifs.

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

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

la synapse neuromusculaire met en jeu l’acétylcholine.

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.

 

• video 5'37 : Birds-of-Paradise Project Introduction : https://youtu.be/YTR21os8gTA Explore more: http://www.birdsofparadiseproject.org The Birds-of-Paradise Project reveals the astounding beauty of 39 of the most exquisitely specialized animals on earth. After 8 years and 18 expeditions to New Guinea, Australia, and nearby islands, Cornell Lab scientist Ed Scholes and National Geographic photojournalist Tim Laman succeeded in capturing images of all 39 species in the bird-of-paradise family for the first time ever. This trailer gives a sense of their monumental undertaking and the spectacular footage that resulted. Filmed by Tim Laman, Ed Scholes, and Eric Liner. Produced and Edited by Eric Liner.

• video 8'25 : Speciation: An Illustrated Introduction : https://www.birdsofparadiseproject.org/evolution-in-isolation/ There is a dizzying diversity of species on our planet. From genetic evidence we know that all of those species evolved from a single ancient ancestor. But how does one species split in to many? Through the evolutionary process of speciation — which begins when populations become isolated by changes in geography or by shifts in behavior so that they no longer interbreed. This video illustrates the speciation process in birds to help you understand the basis of earth's biodiversity.

• read : https://www.birdsofparadiseproject.org/evolution-in-isolation/

• video 8'28 : Natural Selection & Sexual Selection: An Illustrated Introduction : https://youtu.be/RxHdzw7E0wU How does evolution happen? Through a gradual process called selection. Individuals that are better equipped to survive and reproduce pass those traits to their offspring. These "selected" changes accumulate over thousands of years. We tend to think of natural selection—"survival of the fittest"—but sexual selection works the same way and can be just as strong in shaping how species look and act.

3,2,1 L’anatomie, résultat d’une longue histoire évolutive

2/ Régressions en cours

video 4' pour se mettre en apétit : https://youtu.be/phvMy9DHyt0

video 5'46 pour comprendre : https://youtu.be/p0vTo5wYvss

comparaison crânes Pan//homo

https://www.lelivrescolaire.fr/page/5339666

3/ Contraintes historiques

Construction du téton masculin

https://www.lelivrescolaire.fr/page/5339666

https://www.chimio-pratique.com/cancer-sein-homme-tumeur/

3,1,2/ Le système nerveux à l’échelle microscopique

2/ Le message nerveux, de nature électrique

• prendre des notes, pour montrer les notions de :

• potentiel d'action

• potentiel global d'un nerf

• artéfact de stimulation

• temps de latence

• seuil infra/supra-liminaire

• recrutement

• période réfractaire

• seuil d'excitabilité

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

la transmission du message repose sur le potentiel de repos

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

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) : faire un schéma du montage

concevoir et rendre compte (schéma de montage et résultats) des différentes manipulations à faire

Enregistrement sur un nerf de crabe / ExAO : 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

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 fréquence de potentiels d’action

2,1,1/ la cellule, unité structurale et fonctionnelle du vivant

3/ Electronographies

Observer et analyser des images de microscopie électronique.

ultrastructure cellulaire

1 mm = 1 000 µm = 1 000 000 nm : http://www.cellsalive.com/howbig.htm

mitochondries : https://bio.m2osw.com/gcartable/mitochondrie.htm

chloroplastes : http://fr.wikipedia.org/wiki/Image:Plast.JPG

organites cellulaires : http://tristan.ferroir.fr/wp-content/The_illuminated_cell.jpg

cellule végétale, animale : http://www.cellsalive.com/cells/cell_model.htm

unicellulaires / pluricellulaires

organite, chloroplaste, mitochondrie

eucaryote ou procaryote

Chez les organismes unicellulaires, toutes les fonctions sont assurées par une seule cellule. Chez les organismes pluricellulaires, les organes sont constitués de cellules spécialisées formant des tissus, et assurant des fonctions particulières.

3,1,2/ 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

29 novembre

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

https://codexvirtualis.fr/codex/de-lorganisation-interne/premiers-pas-histologiques/le-tissu-nerveux/tissu-nerveux-peripherique

Observation de coupes de nerfs en MET :

http://www.udel.edu/biology/Wags/histopage/empage/en/en.htm

https://www.sciencephoto.fr/images/nerf

caractéristiques structurales du neurone :

cellule nerveuse = {soma (corps cellulaire) + dendrite + axone + synapse}

caractéristique fonctionnelle : envoyer un message nerveux

neurone = cellule = fibre nerveuse

nerf = somme d’axones

2/ Le message nerveux, de nature électrique

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

la transmission du message repose sur le potentiel de repos !

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

 

correction evaluation

Landscapes of Polarization Microscopy

When oriented molecules such as crystalline chemicals are placed between two polarizing filters, the crystals exhibit amazing colored landscapes or subtle patterns. Shown approximately 10 to 50 times actual size, the chemicals on this page were photographed between "crossed" polarizing filters.

https://www.cellsalive.com/crystals.htm

video 10'11 : 22 Mar 2022

This is the best and easiest way to inlay crushed stones like lapis and opal into rings. This method could also be used to inlay into wood or other flat surfaces as well: https://youtu.be/qYMzNv_eY3Y

How to make natural pigments from foraged raw resources : https://www.lostincolours.com/foraging-for-pigments-from-local-rocks/

 Virtual Microscope

https://learn.genetics.utah.edu/content/cells/microscope

^ HowBig?

https://www.cellsalive.com/howbig_js.htm