4/ Drogues et neurotransmetteurs, molécules à récepteur

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.

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.

Un neurotransmetteur ne peut faire effet que s'il se fixe à son récepteur.

Il peut exister plusieurs récepteurs différents pour un même neurotransmetteur. Certaines substances peuvent agir sur certains récepteurs et pas sur d'autres.

Tous les neurones baignent dans une « soupe » de neurotransmetteurs dont la composition varie sans cesse => milieu central fluctuant

Selon la nature du neurotransmetteur, l'élément postsynaptique aura comme réponse un potentiel postsynaptique

inhibiteur (ex : Glycine)

ou excitateur (ex : glutamate, acétylcholine),

Neurotransmetteur éliminé par :

Dégradation par enzymes de le fente synaptique.

Recaptage par le bouton synaptique.

Diffusion hors de la fente synaptique

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.

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, …

Quelques modes d ’action des drogues

Effet agoniste : La drogue a le même effet que le neurotransmetteur.

antagoniste : La drogue bloque le récepteur du neurotransmetteur.

Inhibiteur de recaptage : La drogue empêche la recapture du neurotransmetteur.

Inhibiteur de la sécrétion : La drogue empêche la sécrétion du neurotransmetteur

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

acétylcholine, botox, curare, nicotine, strychnine ...

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

2/ Evolution fossilisée

F Étudier l’évolution de la biodiversité durant la crise Crétacé-Paléocène notamment avec le groupe des archosauriens et/ou les foraminifères marins (micro-organismes).

http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?page=recherche&recherche=foraminiferes

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1631071305002336#fig002

http://didac.free.fr/bac_s_archive_2003-12/ts04pondichery/doc3.htm

L’étude de la biodiversité du passé par l’examen des fossiles montre que l’état actuel de la biodiversité correspond à une étape de l’histoire du vivant. Ainsi les organismes vivants actuels ne représentent-ils qu’une infime partie des organismes ayant existé depuis le début de la vie. Les crises biologiques sont un exemple de modification importante de la biodiversité (extinctions massives suivies de diversification).

3/ Effets anthropiques

F Envisager les effets des pratiques humaines contemporaines sur la biodiversité (6ème crise biologique) comme un exemple d’interactions entre espèces dirigeant l’évolution de la biodiversité.

video 3'17 : http://www.lumni.fr/video/la-6e-extinction-de-masse-a-commence

https://youtu.be/So_4UzvyPO4

video 3'29 : http://www.lumni.fr/video/les-grandes-extinctions

https://www.nationalgeographic.fr/environnement/la-sixieme-extinction-massive-a-deja-commence

https://www.futura-sciences.com/planete/actualites/biodiversite-nous-sommes-entres-6e-extinction-masse-il-ny-plus-aucun-doute-96064/

https://reporterre.net/La-sixieme-crise-d-extinction-des-especes-c-est-maintenant

La pêche dans le lac Victoria : un exemple de mal-développement : http://geoconfluences.ens-lyon.fr/geoconfluences/informations-scientifiques/dossiers-thematiques/developpement-durable-approches-geographiques/corpus-documentaire/la-peche-dans-le-lac-victoria-un-exemple-de-mal-developpement

QCM sur le sujet : https://www.qcm-svt.fr/QCM/public-affichage.php?niveau=seconde&id=149

espèces, variabilité, crise biologique, extinction massive et diversification.

De nombreux facteurs, dont l’activité humaine, provoquent des modifications de la biodiversité.

Bilan / La biodiversité change au cours du temps.

2/ Le message nerveux, de nature électrique

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

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 : 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, 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

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

la transmission du message repose sur le potentiel de repos

video 1'53 https://youtu.be/WjYiwVZBN8E?si=EpORhYHPxDKJCSGJ explication moléculaire avec bel accent canadien de C.Proulx

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

le neurone obéit à la loi du tout ou rien : un potentiel d'action atteint le seuil (infraliminaire) ou pas

le codage dans le neurone se fait en fréquence de potentiels d’action alors que le codage dans le nerf se fait en amplitude, par le nombre de cellules recrutées

Le nerf conduit des signaux électriques. Le nerf est constitué de fibres nerveuses (axones des neurones) qui répondent à une stimulation par un signal électrique. L'excitabilité est la propriété fondamentale des neurones.

Le message véhiculé, appelé potentiel global du nerf, correspond à la somme des messages parcourant les fibres nerveuses constituant le nerf. Le seuil de réponse du nerf (minimum ou maximum) correspond au nombre de fibres recrutées. Le message nerveux est donc codé par le nombre de fibres mises en jeu. Entre la stimulation et la réponse du nerf, il y a un temps de latence ; entre deux stimulations, il existe une période réfractaire pendant laquelle le nerf n'est pas excitable.

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

2/ Evolution fossilisée

I observation de microfossiles au microscope : tentez d'identifier quelques microfossiles à partir de la clef distribuée (c)

F Étudier l’évolution de la biodiversité durant la crise Crétacé-Paléocène notamment avec le groupe des archosauriens et/ou les foraminifères marins (micro-organismes).

http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?page=recherche&recherche=foraminiferes

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1631071305002336#fig002

http://didac.free.fr/bac_s_archive_2003-12/ts04pondichery/doc3.htm

correction Restitution de connaissances (14 pts)

• 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.

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

• séquençage, : trouver l'ordre des bases (nucléotides) dans le molécule d'ADN

• metabarcoding, : comparer toutes les séquences d’ADN retrouvées dans un échantillon d’eau ou de sol à la banque de données, les chercheurs peuvent identifier les espèces qui se trouvent dans cet échantillon

• allèles : versions d'un gène

La sélection naturelle

n'est pas liée à des facteurs environnementaux.

favorise toujours les êtres vivants les plus forts.

n’est pas liée au mécanisme de spéciation.

favorise des gènes liés aux caractères avantageux.

Quelle proposition vous semble le mieux « résumer » la sélection naturelle ?

« La loi du plus fort ».

« Seul contre tous ».

« Nécessité fait force de loi ».

« Une place pour chacun, chacun à sa place ».

La sélection naturelle résulte de, est la conséquence de...

la pression du milieu

des interactions entre les organismes

la fréquence des allèles au sein d'une population

la modification des allèles

la mutation génétique ne correspond pas à

l'échange de bases d'une séquence (substitution)

l'addition de bases

la délétion de bases

la complémentarité des bases

correction Exercice de réflexion (6 pts)

1/ La méthode de « capture-marquage-recapture » repose sur des calculs effectués sur un échantillon. Si on suppose que la proportion d’individus marqués est identique dans l’échantillon de recapture et dans la population totale, l’effectif de celle-ci s’obtient par le calcul d’une quatrième proportionnelle.

2/ la méthode CMR peut être utilisée en épidémiologie en considérant les patients d'un médecins généralistes comme le premier lot d'individus marqués et les patients admis à l'hôpital comme le deuxième lot. Le nombre de patients ayant consulté un généraliste par rapport au total admis à l'hôpital peut donner une idée du nombre total de patients atteints de la maladie étudiée, ici le diabète de type 2

3/ 454x1469/151 = 4 416 malades souffrant de diabète de type 2 à Liverpool.

marqués relâchés	n1	1469
capturés non marqués	no	454-151
capturés marqués	p	151
capturés au total : no+p	n2	454
estimation de la population : n1 x n2 / p	N	4416
fréquence marquée observée : p/n2	f	0,33
√n2		12,29
Intervalle mini : f – 1 / √n2	m	0,25
Intervalle maxi : f + 1 / √n2	M	3,36
amplitude : M-m	a	3,11
marge d’erreur : a/2	Ɛ	1,56

 Révisions de génétique INDISPENSABLES mm en enseignement scientifique je suis effaré de voir le niveau des spé!!!!

• TP BAC /Drosophiles vg/bl/eb

• logiciel de croisement : https://www.didac-tic.fr/droso/

• logiciel https://svt.ac-versailles.fr/IMG/DrosoSimul/index.html

   

  • TP BAC /Sordaria

  • rien en français de très marrant odnc : https://youtu.be/Zbdhm8Be1VA?si=E6EYv6nOjiubWm_M

   
  

• TP Genigen : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/geniegen2/

1. chargez les gènes des globines

2. choisir HBA comme référence

3. classez les différentes globines en fonction de leur % similitude / différence

4. comparez avec l'ordre d'appartion des globines dans l'embryogénèse

5. affichez le phenogramme, comparez avec les % de similitudes

Techniques de montages pour observation microscopique des moisissures

Impact des activités humaines sur la biodiversité.

Les activités humaines et l’aménagement du territoire ont des conséquences sur la biodiversité. Comprendre les effets d’une activité ou d’une installation humaine comme la construction d’un barrage, d’une route sur les populations animales ou végétales permet de mettre en œuvre des mesures de préservation adaptées et efficaces.

Comment certaines activités humaines peuvent-elles perturber les écosystèmes et quelles sont les solutions envisageables pour y remédier ?

Questions / Documents 1 à 4 p.194-195 :

1a) Citer deux activités humaines qui entraînent directement des conséquences négatives sur la biodiversité.

1b) Citer deux activités humaines qui entraînent indirectement des conséquences négatives sur la biodiversité.

2) Quelle est la conséquence de la présence de la route N2 sur la population de petit Rhinolophe ?

3a) Quelle est la conséquence de la présence de la route sur la distance génétique ?

3b) Que se passe-t-il lorsque la distance génétique, qui est la conséquence de la distance géographique (présence d’un obstacle), est très élevée ?

4a) A quel danger génétique est exposée la population du petit Rhinolophe ?

4b) Proposer deux mesures de protection pour éviter la fragmentation de l’habitat des espèces par les constructions humaines.

teacher's flu is an occasion to give work to do, sorry pupils

video 3'17 : https://youtu.be/7rZfqD8exZE?si=Uii0xzkfVk436PKQ The Forces of Evolution

video 5'23 : https://youtu.be/5NdMnlt2keE?si=q1s0pF89R4RElCGj / Five fingers of evolution - Paul Andersen

video 8'48 : https://youtu.be/GhHOjC4oxh8?si=oxAdWFBUH6fid9Zh What is Evolution?

teacher's flu is an occasion to give work to do, sorry pupils: a bit of reading real scientific plublications, not just for the general public :

N UC chemists, geologists, art historians collaborate with museums to examine masterpieces : https://www.uc.edu/news/articles/2022/10/collaboration-combines-art-science-to-detect-fakes.html

N Scientists may have found magic ingredient behind ancient Rome’s self-healing concrete : https://www.science.org/content/article/scientists-may-have-found-magic-ingredient-behind-ancient-romes-self-healing-concrete?utm_medium=ownedSocial&utm_campaign=NewsfromScience&utm_source=Facebook

teacher's flu is an occasion to give work to do, sorry pupils:

text 227 words, abstract of a real scientific publication : https://link.springer.com/article/10.1007/s10265-024-01532-5 Relictithismia kimotsukiensis, a new genus and species of Thismiaceae from southern Japan with discussions on its phylogenetic relationship

audio 2'38'' : https://youtu.be/lxTR7CVb2ks?si=jaTfMDv0iAhCo5Ou Otherworldly 'fairy lantern' plant, presumed extinct, emerges from forest floor in Japan

video to cut before 8' : https://youtu.be/wn1AayZL1mA?si=2kqwjrfnjw7oXkDu

Effets anthropiques

F Envisager les effets des pratiques humaines contemporaines sur la biodiversité (6ème crise biologique) comme un exemple d’interactions entre espèces dirigeant l’évolution de la biodiversité.

https://youtu.be/So_4UzvyPO4

video 3'29 : http://www.lumni.fr/video/les-grandes-extinctions

video 3'17 : http://www.lumni.fr/video/la-6e-extinction-de-masse-a-commence

https://www.nationalgeographic.fr/environnement/la-sixieme-extinction-massive-a-deja-commence

https://www.futura-sciences.com/planete/actualites/biodiversite-nous-sommes-entres-6e-extinction-masse-il-ny-plus-aucun-doute-96064/

https://reporterre.net/La-sixieme-crise-d-extinction-des-especes-c-est-maintenant

La pêche dans le lac Victoria : un exemple de mal-développement : http://geoconfluences.ens-lyon.fr/geoconfluences/informations-scientifiques/dossiers-thematiques/developpement-durable-approches-geographiques/corpus-documentaire/la-peche-dans-le-lac-victoria-un-exemple-de-mal-developpement

QCM sur le sujet : https://www.qcm-svt.fr/QCM/public-affichage.php?niveau=seconde&id=149