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3,3/ Comportements et stress : vers une vision intégrée de l’organisme

Face aux perturbations de son environnement, l’être humain dispose de réponses adaptatives impliquant le système nerveux et lui permettant de produire des comportements appropriés.

Le stress aigu désigne ces réponses face aux agents stresseurs. Chaque individu est différent face aux agents stresseurs, le stress intégrant des dimensions multiples et liées.

3,3,2/ Le stress physiologique

1/ Neurologie du stress

p.466

Interpréter des données d’imagerie médicale et/ou d’électrophysiologie sur l’activité neuronale de certaines zones cérébrales en réponse à des agents stresseurs.

La réponse de l’organisme est d’abord très rapide : le système limbique est stimulé, en particulier les zones impliquées dans les émotions telles que l’amygdale.

2/ Endocrinologie du stress

p.467-469

Recepteur cortisol : https://libmol.org/?pdb=4UDD&embedded=1

Recenser, extraire et exploiter des informations pour visualiser la libération différenciée dans le temps de l’adrénaline et du cortisol et leurs effets.

Observer des coupes histologiques de glande surrénale.

Cela a pour conséquence la libération d’adrénaline par la glande médullo-surrénale.

L’adrénaline provoque une augmentation du rythme cardiaque, de la fréquence respiratoire et la libération de glucose dans le sang.

Une autre conséquence des agents stresseurs au niveau cérébral est la sécrétion de CRH par l’hypothalamus : le CRH met à contribution l’axe hypothalamo-hypophyso-corticosurrénalien, entrainant dans un second temps la libération du cortisol.

Le cortisol favorise la mobilisation du glucose et inhibe certaines fonctions (dont le système immunitaire).

Ces différentes voies physiologiques sont coordonnées au sein d’un système, qualifié de complexe, et permettent l’adaptabilité de l’organisme.

3/ Stress et homéostasie

p.470

Extraire et organiser des informations pour schématiser la boucle de régulation neuro-hormonale.

Positionner sur un schéma bilan les interactions entre les trois systèmes nerveux, endocrinien, immunitaire.

Utiliser un modèle pour expliquer la notion de boucle de régulation neurohormonale et la notion de résilience.

Le cortisol exerce en retour un rétrocontrôle négatif sur la libération de CRH par l’hypothalamus et favorise le rétablissement de conditions de fonctionnement durable (résilience).

schéma-bilan

Eye evolution

Our short-sighted inner fish: Vision explains why our fish ancestors came on to land video 3'46 : : https://youtu.be/I19usgWHJLc

Eye evolution at high resolution: The neuron as a unit of homology : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012160609008835

Our short-sighted inner fish: Vision explains why our fish ancestors cam...

 correctest

Thème 3 : Une histoire du vivant

3.3 L’évolution humaine

La paléoanthropologie construit un récit scientifique de nos origines à partir des archives fossiles. La phylogénie permet d’étudier les relations de parenté entre les espèces actuelles et fossiles d’Hominidés.

3,3,1/ phylogénie des primates

1/ arbre phylogénétique d’espèces actuelles

Manuel p.224

découpez-classez les étiquettes

logiciel phylogène : demo sur les primates (archontes) : noter matrice codée et arbre phylogénétique

Les Archonta (Archontes en français (en grec ancien ἄρχοντες / árkhontes, de ἄρχω / árkhô, « commander, être le chef ») ) étaient un taxon des mammifères placentaires aujourd'hui considéré comme désuet et polyphylétique. Il regroupait notamment les primates, les toupayes, les dermoptères et les chauves-souris.

Depuis la fin du XXe siècle, ce clade est utilisé dans une définition plus restreinte qui en exclut les chauves-souris. Au vu de ce changement majeur, on lui préfère le terme de Euarchonta.

Analyser des matrices de comparaison de caractères morpho-anatomiques résultant d’innovations évolutives afin d’établir des liens de parenté et de construire un arbre phylogénétique.

3,3/ Comportements et stress : vers une vision intégrée de l’organisme

Pour faire face aux perturbations de son environnement, l’organisme est capable de s’adapter : il dispose d’un ensemble de réponses adaptatives, rassemblées sous le terme de stress biologique, qui permettent un comportement approprié à la situation.

Le système nerveux est impliqué dans ces mécanismes physiologiques et interagit avec les autres systèmes biologiques de l’organisme. Il s’agit d’une réponse normale de l’organisme (stress aigu).

À plus long terme, la structure et le fonctionnement du cerveau peuvent être perturbés (stress chronique).

L’étude de l’exemple du stress permet de comprendre

• la notion de boucle de régulation complète en abordant la notion de rétrocontrôle,

• de discerner les liens entre les systèmes physiologiques (endocrinien, nerveux, immunitaire)

• et d’aborder la notion de résilience.

• Sensibilisation aux dangers des médicaments « anti-stress » et à l’existence d’alternatives non médicamenteuses pour gérer le stress.

3,3,1/ Le stress adaptatif

1/ Définition du stress

De l’anglais stress (« effort intense subi »), lui-même issu en partie de la réduction du moyen français destresse (« contrainte, affliction, détresse ») et en partie de l’ancien français estrece (« étroitesse, oppression » → voir étreindre et étrécir), du latin stringere (« serrer, comprimer, resserrer »).

La notion de stress a été introduite par l'endocrinologue Hans Selye, qui publie en 1956 The stress of life (Le Stress de la vie). Observant ses patients, il y décrit le mécanisme du syndrome d'adaptation, c'est-à-dire l’ensemble des modifications qui permettent à un organisme de supporter les conséquences d’un traumatisme naturel ou opératoire. Il publie par la suite Stress without distress en 1974, (Le Stress sans détresse) et son autobiographie The stress of my life (1977). D'après Hans Selye, le syndrome de stress évolue en suivant trois stades successifs :

1. « Réaction d'alarme » : les forces de défense sont mobilisées

2. « Stade de résistance » : adaptation à l'agent stressant

3. « Stade d'épuisement » : inexorablement atteint si l'agent stressant est suffisamment puissant et agit longtemps.

4. … et une éventuelle phase de récupération / Résilience.

2/ Mesure du stress

Manuel p.464

Echelle de Holmes&Rahe : https://en.wikipedia.org/wiki/Holmes_and_Rahe_stress_scale

En 1967, les psychiatres Thomas Holmes et Richard Rahe examinèrent les dossiers médicaux de plus de 5000 patients afin de déterminer si des événements stressants avaient pu être à l’origine de leurs maladies. Les études statistiques que Holmes et Rahe ont menées montrent ainsi que les personnes exposées au stress pendant 12 mois ont une probabilité plus élevée d’avoir des troubles de santé en fonction du nombre de points total :

• Entre 150 et 200 points : 37% des personnes de l’étude avaient déclaré un ou plusieurs troubles graves

• Entre 200 et 300 points : le chiffre passe à 50%

• Supérieur à 300 points : le chiffre passe à 80%

Bilan : Produire le mouvement : contraction musculaire et apport d’énergie

2,2,1/Transformations biochimiques de matière organique

le pain, le vin, le cidre et la bière sont produits grâce à un champignon, la levure Saccaromyces cerevisiae. Comment cet organisme vivant permet-il les transformations utilisées par l’homme depuis des millénaires ?

? Écrivez les recettes, sous forme d’équations chimiques, de ces transformationⁱ

1/ Comparaison de levures au microscope

Observation au microscope photonique puis éléctronique (document)

organites : mitochondries

2/ Mesures du métabolisme des levures

Expérience avec rouge de crésol : dessinez le montage expérimental

2KOH + CO₂ → K₂CO₃ + H₂O

Le rouge de crésol a la propriété de changer de coloration lorsque le pH varie (jaune en milieu acide, violet en milieu basique). C'est ce qu'on appelle un indicateur coloré de pH.

Expérience avec eau de chaux

L’eau de chaux est une solution saturée d’hydroxyde de calcium Ca(OH)₂, produite en mélangeant de la chaux aérienne à de l’eau. La chaux se dissout (faiblement) dans l’eau et le filtrat obtenu constitue l’eau de chaux.

L'eau de chaux se trouble en présence de dioxyde de carbone CO₂, qu'elle met en évidence. Le précipité blanc ainsi formé est du carbonate de calcium CaCO₃. La réaction est la suivante :

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

ou, en écrivant les espèces sous forme ionique :

Ca²⁺ + 2 HO⁻ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

Comptage des résultats d’une expérience

Montage ExAO, interprétation et conclusion de l’expérience

? Mettre en oeuvre des expériences pour identifier les substrats et produits du métabolisme.

Métabolisme : respiration et fermentation

ipain : farine + eau + levure → gaz →bulles

vin : raisin + levure → alcool (éthanol)

cidre : pomme + levure → alcool (éthanol) + gaz (mousse)

bière : malt + houblon + eau + levure → alcool (éthanol) + gaz (mousse)

3,2,3/ l’équilibre glucidique

Glucagon : https://libmol.org/?libmol=91&embedded=1

insuline : https://libmol.org/?libmol=354&embedded=1

recepteur insuline : https://libmol.org/?libmol=209&embedded=1

recepteur glucagon : https://libmol.org/?pdb=5EE7&embedded=1

ORGANE	pancréas
TISSUS	exocrine = acini	endocrine = ilots de L
CELLULES	acineuses	A et B
MOLECULES	enzymes du suc pancréatique	insuline et glucagon

4/ deux types de diabètes

p.448

video canope 3’25’’ : https://www.reseau-canope.fr/corpus/video/vaincre-le-diabete-17.html

Identifier l’effet de différents aliments sur les variations de la glycémie et la sécrétion d’insuline.

diabète insulinodépendant ou non insulinodépendant.

Un dysfonctionnement de la régulation de la glycémie entraîne des complications qui peuvent être à l’origine de diabètes.

Cell Theory Quiz: Test Your Knowledge! : https://www.proprofs.com/quiz-school/story.php?title=cell-theory-quiz-i

Game : cycle cell : http://educationalgames.nobelprize.org/educational/medicine/2001/cellcycle.html

training test about Cells

Cells come in all shapes and forms and have all sorts of jobs, but they are all fundamental building blocks of all living organisms. Video 2'58 : https://youtu.be/M1wdIdCOk-Y

Questions on cells : https://www.evolvingsciences.com/Cells yr 10 .html

Cells And Cell Theory Quiz : https://www.proprofs.com/quiz-school/story.php?title=cells-and-cell-theory-quiz

https://www.evolvingsciences.com/Cells, tissues and organs .html