3,3/ Phylogénie de la lignée 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.

1/ Parenté des primates actuels

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.

Manuel p.224

découpez-classez les étiquettes

mai

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

1. ouvrir le logiciel phylogène ("ce PC" -> "ressources partagées" -> "raccourcis" -> "labo")

2. séléctionner la collection "Archontes", cliquer sur OK

3. comparer les espèces, pour chaque espèce vous disposez de données générales, biologiques ou anatomiques,

4. construire une matrice taxons/caractères (tableau de comparaison) en vous aidant des données fournies ("montrer les états") puis vérifier la matrice

5. polariser et coder les états de caractères (primitif=ancestral ou dérivés=évolué) dans la matrice

6. choisir le taxon "toupaïe" comme extragroupe et colorer les états primitifs suivant l'extragroupe

7. colorer les états dérivés avec une autre couleur, vérifier le codage

8. établir des parentés

9. organiser le tableau (classer la matrice) en déplaçant les colones et le lignes

10. choisir les taxons dans le tableau

11. relier les taxons pour construire l'arbre

12. afficher la longueur de l'abre ("choix") et modifier les branchements pour obtenir l'arbre le plus parcimonieux (longueur la plus courte : 7)

13. copier le tableau et l'arbre, coller dans un document, enregistrer avec Prénom, NOM, classe

14. envoyer par mail pour correction et note

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, 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. 

pour télécharger le logiciel : https://acces.ens-lyon.fr/acces/thematiques/evolution/logiciels/phylogene

 

2/ Séquençage génomique et bioinformatique

Séquençage et bioinfo en Video INSERM 3’54 : https://youtu.be/TCnG7R50IlU

Le séquençage de l'ADN est inventé dans la deuxième moitié des années 1970. Deux méthodes sont développées indépendamment, l'une par l'équipe de Walter Gilbert, aux États-Unis, et l'autre par celle de Frederick Sanger (en 1977), au Royaume-Uni. Ces deux méthodes sont fondées sur des principes diamétralement opposés : l'approche de Sanger est une méthode par synthèse enzymatique sélective, tandis que celle de Maxam et Gilbert est une méthode par dégradation chimique sélective.

La méthode de Maxam et Gilbert nécessite des réactifs chimiques toxiques et reste limitée quant à la taille des fragments d'ADN qu'elle permet d'analyser (< 250 nucléotides). Moins facile à robotiser, son usage est devenu aujourd'hui confidentiel.

Au cours des 25 dernières années, la méthode de Sanger a été largement développée grâce à plusieurs avancées technologiques importantes :

• la mise au point de vecteurs de séquençage adaptés, comme le phage M13 développé par Joachim Messing au début des années 1980 ;

• le développement de la synthèse chimique automatisée des oligonucléotides qui sont utilisés comme amorces dans la synthèse ;

• l'introduction de traceurs fluorescents à la place des marqueurs radioactifs utilisés initialement. Ce progrès a permis de sortir le séquençage des pièces confinées nécessaires à l'usage de radio-isotopes ;

• l'adaptation de la technique PCR pour le séquençage ;

• l'utilisation de séquenceurs automatiques de gènes ;

• l'utilisation de l'électrophorèse capillaire pour la séparation et l'analyse.

Sanger method in video : https://youtu.be/-QIMkQ4E_wE

La génomique est une discipline de la biologie moderne. Elle étudie le fonctionnement d'un organisme, d'un organe, d'un cancer, etc. à l'échelle du génome, au lieu de se limiter à l'échelle d'un seul gène.
La génomique se divise en deux branches :

• La génomique structurale, qui se charge du séquençage du génome entier ;

• La génomique fonctionnelle, qui vise à déterminer la fonction et l'expression des gènes séquencés en caractérisant le transcriptome et le protéome.

La bio-informatique, ou bioinformatique, est un champ de recherche multi-disciplinaire de la biotechnologie où travaillent de concert biologistes, chimistes, médecins, informaticiens, mathématiciens, physiciens et bio-informaticiens, dans le but de résoudre un problème scientifique posé par la biologie. Plus généralement, la bio-informatique est l'application de la statistique et de l'informatique à la science biologique. Le spécialiste qui travaille à mi-chemin entre ces sciences et l'informatique est appelé bio-informaticien ou bionaute. Ce domaine s'étend de l'analyse du génome à la modélisation de l'évolution d'une population animale dans un environnement donné, en passant par la modélisation moléculaire, l'analyse d'image, l'assemblage de génome et la reconstruction d'arbres phylogénétiques (phylogénie). Cette discipline constitue la « biologie in silico », par analogie avec in vitro ou in vivo.

Le développement des techniques de séquençage de l’ADN et les progrès de la bioinformatique donnent directement accès au génôme de chaque individu comme à ceux de ses ascendants et descendants.

4/ GÉNÉTIQUE ET ÉVOLUTION

Cette partie s’inscrit dans une logique d’approfondissement des acquis des années précédentes, notamment des concepts de biodiversité et d’évolution. Dès la classe de seconde, la diversité génétique et les processus évolutifs ont été abordés dans le contexte de la biodiversité. En classe de première, les mécanismes à l’origine des mutations ont été identifiés, ainsi que leurs effets sur la santé humaine. En classe terminale, il s’agit de comprendre comment la reproduction sexuée forme des génomes individuels et contribue à la diversification du vivant, aux côtés d’autres processus génétiques et non génétiques. Consolider ses acquis en génétique et découvrir les techniques qui aboutissent à la connaissance du génome de chaque individu. Comprendre que l’hérédité n’est pas exclusivement liée à l’ADN.

• notez les mots clef

Comment évolue notre génôme ?

4,1/ L’ORIGINE DU GÉNOTYPE DES INDIVIDUS

Objectifs : il s’agit d’abord d’identifier les conséquences génétiques, pour les individus, des divisions cellulaires étudiées en classe de première. Cela permet aussi :

- de comprendre que la reproduction sexuée garantit l’émergence de nouveaux génomes chez les êtres vivants, en tolérant des erreurs (qui deviennent des innovations) au sein d’espèces vivantes de plus en plus complexes à l’échelle des temps géologiques ;

- d’acquérir les principes de bases de l’analyse génétique sur des exemples simples.

Liens : SVT – enseignement de spécialité en classe de première : mitose et méiose ; mutations ; variation génétique et santé.

qu'est ce que l'analyse génétique ? révision de 1ère...

4,1,1/ Analyse génétique

1/ Tests génétiques

Le terme de risque génétique définit la probabilité pour un individu d’être porteur d’une mutation spécifique à l’origine d’une maladie génétique ou celle d’être atteint par cette maladie. L’évaluation de ce risque est un élément essentiel du conseil génétique.

• Maladies autosomiques dominantes : l’enfant d’un individu atteint d’une maladie dominante autosomique a 50% de risque d’être lui-même porteur de la mutation.

• Maladies autosomiques récessives : le risque pour un couple d’avoir un enfant atteint d’une maladie récessive autosomique est égal à : risque que la mère soit hétérozygote x risque que le père soit hétérozygote x 1/4 (explication de 1/4 : un risque sur deux que l’allèle issu de la mère hétérozygote soit muté et un risque sur deux que l’allèle hérité du père hétérozygote soit muté : 1/2 x 1/2 = 1/4)

• Maladies liées au chromosome x : le risque d’être hétérozygote pour un individu de sexe féminin dépend de son lien de parenté avec le ou les individus atteints et de l’histoire familiale. En cas d’affection familiale prouvée (atteinte de plusieurs générations), les filles d’une femme conductrice obligatoire ont 1/2 risque d’être elles-mêmes hétérozygotes. Le risque d’une fille est égal à la moitié du risque de sa mère.

Des tests consistent à rechercher des anomalies sur la molécule d’ADN elle-même, ou à dépister des anomalies concernant le nombre ou la forme des chromosomes. Il faut distinguer les tests :

• qui apportent des informations sur le patrimoine génétique transmissible, présent dans toutes les cellules de l’organisme (génétique constitutionnelle),

• qui informent sur l’état du génome de cellules tumorales (génétique somatique).

• permettent d’obtenir des informations sur la réponse à un traitement ou sur les risques d’effets secondaires (pharmacogénomique).

1/ Les tests de génétique constitutionnelle

• Les tests de génétique constitutionnelle (ou héréditaire) reposent sur l’étude du patrimoine génétique d’une personne, le plus souvent à partir d’une prise de sang. Ils peuvent être réalisés avant la naissance (test prénatal) ou après, à n’importe quel âge (test postnatal).

Ces tests sont envisagés dans trois situations :

• Le diagnostic de maladies génétiques

• Le diagnostic de maladies pré-symptomatique

• Les tests de pharmacogénétique

1,1/ Le diagnostic de maladies génétiques

Un test génétique diagnostic est effectué en cas de symptôme pouvant évoquer une maladie génétique. Ces tests sont utilisés pour le diagnostic de maladies monogéniques (liées à des anomalies affectant un seul gène), dont le gène causal est identifié (mucoviscidose, hémochromatose héréditaire, polypose colique familiale).

1,2/Le diagnostic de maladies pré-symptomatique (tests prédictifs)

• Pour les maladies monogéniques : Les tests génétiques prédictifs sont effectués chez des personnes qui ne présentent aucun symptôme, afin de prédire le risque de développer ultérieurement une maladie. Ces tests peuvent être hautement prédictifs : dans le cas de la maladie de Huntington, par exemple, la mutation cherchée est une condition nécessaire et suffisante pour développer la maladie.

• Pour les maladies multifactorielles : en cancérologie, notamment proposés lorsqu’une mutation a déjà été identifiée dans la famille. Ces tests apportent une indication concernant le risque de développer la maladie, mais en aucun cas une certitude : les facteurs environnementaux et personnels contribuent largement à la survenue d’un cancer, et les mutations génétiques recherchées lors de ces tests ne sont ni nécessaires, ni suffisantes à l’apparition d’un cancer. (Ex : si mutation sur le gène BRCA1 ou BRCA2, le risque de développer un cancer du sein avant 70 ans est de 40 à 85%, alors qu’il est de 10% dans la population générale, le risque de développer un cancer de l’ovaire est de 10 à 60%, contre 1% dans le reste de la population. si mutation de l’un des gènes de la famille MMR : 40 à 70% de risque de développer un cancer colorectal avant l’âge de 70 ans.)

1,3/Les tests de pharmacogénétique

La pharmacogénomique consiste à étudier les caractéristiques génétiques d’un individu pour prédire la réponse de son organisme à un médicament : effets secondaires, risques de surdosages, ou encore inefficacité.

2/ Les tests de génétique somatique

Les tests de génétique somatique (non héréditaire) consistent à analyser le génome des cellules cancéreuses pour détecter des mutations survenues spécifiquement dans la tumeur et prédire la réponse à un traitement ciblé. On parle de « test compagnon ». Ils sont réalisés à partir d’une biopsie ou d’une prise de sang pour les cancers hématopoïétiques

Deux principales approches d’analyses du génome sont utilisées dans le cadre des tests génétiques :

La génétique moléculaire, qui consiste à analyser la molécule d’ADN pour détecter des mutations ou autres anomalies de façon ciblée sur le génome.

La cytogénétique, qui consiste à étudier le nombre et la forme des chromosomes pour détecter des remaniements affectant des fragments chromosomiques ou des chromosomes entiers.

dossier INSERM du 15/05/2015 : https://www.inserm.fr/dossier/tests-genetiques/

question éthique : https://www.inserm.fr/actualite/tests-genetiques-recreatifs-juste-jeu/

L’analyse génétique peut se fonder sur l’étude de la transmission héréditaire des caractères observables [phénotype] dans des croisements issus le plus souvent de lignées pures (homozygotes) et ne différant que par un nombre limité de caractères.

Dans le cas de l’espèce humaine, l’identification des allèles portés par un individu s’appuie d’abord sur une étude au sein de la famille, en appliquant les principes de transmission héréditaire des caractères.

L’utilisation de bases de données informatisées permet d’identifier des associations entre certains gènes mutés et certains phénotypes.

L'Université de Toulouse propose un parcours de licence (Parcours SVT-Enseignement) destiné à former les étudiants qui souhaitent devenir professeurs de SVT dans le second degré, et qui depuis cette année les prépare au CAPES/CAFEP. Notre formation recrute depuis la rentrée 2022 sur ParcourSup au niveau L1. Pour présenter la formation aux élèves qui souhaitent devenir professeur de SVT, nous proposons un webinaire d'information le lundi 23 février 2026 à 18h00 au lien suivant : https://visio.numerique.gouv.fr/jqb-rnli-nas

3,2/ Impacts de l'évolution sur des activités humaines

1/ L'évolution en médecine

video 5'03 : https://youtu.be/26xiGxTAubI @evolutionoflife09 les bactéries font de la résistance

video 13'15 : https://youtu.be/DyOsSJ8FeAs?si=3zsvnclxN0hQBdfH INSERM Grandes tueuses : L'antibiorésistance

Manuel p.210-11

Mobiliser des concepts évolutionnistes pour expliquer comment des populations microbiennes pourront à longue échéance ne plus être sensibles à un vaccin ou un antibiotique

L’évolution permet de comprendre des phénomènes biologiques ayant une importance médicale. L’évolution rapide des organismes microbiens nécessite d’adapter les stratégies prophylactiques, les vaccins et les antibiotiques.

2/ L'évolution en agriculture

https://naturefrance.fr/

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

https://resiliencealimentaire.org/la-gestion-des-semences-et-de-la-diversite-cultivee/#post-13910-endnote-ref-16

https://www.fondationbiodiversite.fr/wp-content/uploads/2019/05/4pages-ble.pdf

Manuel p.212-13

Mobiliser des concepts évolutionnistes pour expliquer comment l’utilisation de produits phytosanitaires favorise le développement de ravageurs des cultures qui y sont résistants.

Depuis la révolution agricole, la pratique intensive de la monoculture, la domestication et l’utilisation de produits phytosanitaires ont un impact sur la biodiversité et son évolution.

Bilan : L’évolution comme grille de lecture du monde

Expliquer l’origine d’une structure anatomique en mobilisant les concepts de hasard, de variation, de sélection naturelle et d’adaptation (exemple de l’oeil).

Interpréter des caractéristiques anatomiques humaines en relation avec des contraintes historiques (comme le trajet de la crosse aortique), des contraintes de construction (comme le téton masculin), des compromis sélectifs (comme les difficultés obstétriques) ou des régressions en cours (comme les dents de sagesse).

Mobiliser des concepts évolutionnistes pour expliquer comment des populations microbiennes pourront à longue échéance ne plus être sensibles à un vaccin (ou un antibiotique) ou comment l’utilisation de produits phytosanitaires favorise le développement de ravageurs des cultures qui y sont résistants.

Les structures anatomiques présentent des particularités surprenantes d’un point de vue fonctionnel, pouvant paraître sans fonction avérée ou bien d’une étonnante complexité. Elles témoignent de l’évolution des espèces, dont la nôtre. Les caractères anatomiques peuvent être le résultat de la sélection naturelle mais certains sont mieux expliqués par l’héritage de l’histoire évolutive que par leur fonction.

L’évolution permet de comprendre des phénomènes biologiques ayant une importance médicale. L’évolution rapide des organismes microbiens nécessite d’adapter les stratégies prophylactiques, les vaccins et les antibiotiques.

Depuis la révolution agricole, la pratique intensive de la monoculture, la domestication et l’utilisation de produits phytosanitaires ont un impact sur la biodiversité et son évolution.

Prérequis et limites

Il n’est pas attendu de développement spécifique en matière d’embryologie ou d’agronomie.

 

text 226 words : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24009397/ from twins discordant for obesity modulate metabolism in mice

video 4'13 : https://youtu.be/oZ13QfP2os8 TedEd What causes bad breath? - Mel Rosenberg

2 - The sun, our source of energy

2.3 - Biological conversion of solare energy : photosynthesis

video 1'51 : https://www.youtube.com/watch?v=C1_uez5WX1o THE PHOTOSYNTHESIS SONG

text 208 words : https://education.nationalgeographic.org/resource/photosynthesis/

video 7'58 : https://youtu.be/CMiPYHNNg28 Explore one of the most fascinating processes plants can do: photosynthesis! In this Amoeba Sisters updated photosynthesis video, you will find a general overview of the light dependent and light independent reactions (Calvin Cycle) and how they work together to ultimately produce glucose. This video also compares the photosynthesis equation to the equation in cellular respiration.

Quizz: Photosynthesis In Green Plants! : https://www.proprofs.com/quiz-school/story.php?title=photosynthesis-1

Photosynthesis Interactive games : https://biomanbio.com/HTML5GamesandLabs/PhotoRespgames/photointeractivehtml5page.html

Misensituation

Video sur un clonage canin coréen https://youtu.be/IVQ2Pqjsahg

clonage humain interdit mais est-il réalisable ?

peut-on cloner à partir d'os ?

espérance de vie des clones ?

pourquoi pas clonage humain légal ?

peut-on cloner à partir de clone ?

les clones peuvent-ils se reproduire ?

peut-on faire un // avec les plantes ?

un petit truc qui change entre deux clones ?

les génès donnent-ils la personalité ?

peut-on choisir le sexe du clone ?

pourquoi le clone meurt-il plus tôt ?

les mères porteuses meurent-elles ?

faut-il que la mère porteuse soit de la mm race ?

Rappels aquis à qui ?

analogie	cellule	écriture	informatique
séquence	bases 4	lettres 26, 22, ...	bits 0/1
groupement	codon = 3 bases	mot	byte = octet = 8 bits
information	gène	sens	sens
support	ADN	papier, encre	disque dur, USB,
ensemble	chromosome	livre, journal	ordinateur
versions, variantes	allèles	in english, auf deutsch...	2010, 12...B2, F7

Histoire de la génétique pour réviser

Réalisez une frise chronologique pour comprendre l’histoire des idées, le cheminement de la pensée humaine

• 1865 (Autriche) Mendel démontre l'existence de "facteurs génétiques"

• 1868 (Suisse) Miescher trouve une substance spécifique du noyau qu'il nomme la "nucléine"

• 1879 (Allemagne) Flemming dessine la chromatine

• 1882 (Allemagne) Flemming, van Beneden & Strasburger dessinent les chromosomes lors de la division cellulaire.

• 1883 (Allemagne) Weismann utilise le terme "matériel génétique"

• 1900 (Pays Bas, Autriche, Allemagne) DeVries, von Tschermak et Correns redécouvrent le travail de Mendel

• 1903 (Amérique) Sutton fait l’hypothèse que les chormosomes sont le support de l’hérédité

• 1905 (Angleterre) Bateson utilise le terme “genetics”.

• 1909 (Danemark) Johannsen propose le mot gène pour remplacer celui de facteur utilisé par Mendel

• 1909 (Russie) Levene découvre le ribose

• 1910 (Allemagne) Kossel découvre les quatre bases nucléiques : adénine, guanine, thymine et cytosine

• 1910 (Amérique) Morgan montre que les gènes sont portés par les chromosomes

• 1912 (Allemagne) von Laue fonde la discipline de la radiocristallographie

• 1913 (Amérique) Sturtevant réalise la première carte génétique d’un chromosome.

• 1919 (Russie) Levene décrit la structure des nucléotides composés de phosphate-sucre-base

• 1928 (Amérique) Griffith montre que l’hérédité est donnée par une molécule

• 1930 (Angleterre) Astbury démontre que l’ADN a une structure en long filament et une succession de bases empilées selon un espace régulier de 0,34 nm

• 1933 (France) Brachet démontre que l’ADN est dans les chromosomes et l’ARN dans le cytoplasme

• 1941 (Amérique) Beadle & Tatum montrent qu’un gène code pour une protéine

• 1944 (Amérique) Avery, Mc Leod & Mc Carty montrent que l'ADN est le support des gènes

• 1940 (Amérique) Mc Clintock montre l’existence de gènes sauteurs, les transposons

• 1952 (Amérique) Hershey et Chase confirment le rôle de l’ADN comme support de l’information génétique

• 1951 (Amérique) Chargaff établit la règle : [A] = [T] et [C] = [G] pour toute cellule

• 1953 (Angleterre) Franklin & Wilkins montrent que la molécule a la forme d'une double hélice

• 1953 (Amérique, Angleterre) Watson & Crick établissent le modèle moléculaire de l'ADN

• 1956 (Amérique) Kornberg découvre l’ADN polymérase ADN dépendante (ADN pol I)

• 1958 (Amérique) Meselson & Stahl montrent que l'ADN se réplique de façon semi-conservative

• 1958 (France) Gautier montre que le syndrome de Down est une trisomie 21

• 1960 (Amérique, Angleterre) Crick & Brenner découvrent le codon

• 1961 (France) Monod & Jacob découvrent l’ARNm

• 1965 (Amérique) Nirenberg & Mattéi découvrent le code génétique

• 1965 (Suisse, Amérique) Arber, Nathans & Smith découvrent les enzymes de restriction (endonucléases)

• 1967 (Amérique) Nirenberg & Khorana complètent les travaux de Monod & Jacob sur la transcription et la traduction

• 1977 (Angleterre, Amérique) Sanger et Gilbert mettent au point deux méthodes de séquençage de l’ADN

• 1983 (Amérique) Mullis met au point la polymérase chain reaction (PCR)

• ...

compléter avec :

http://www.medecine.unige.ch/enseignement/dnaftb/

http://www.genoscope.cns.fr/externe/HistoireBM/

https://www.timetoast.com/timelines/genetics-timeline--15

https://www.timetoast.com/search/timelines?cx=partner-pub-3637961829875093%3Aehixnl-dg1y&cof=FORID%3A9&ie=UTF-8&q=genetics&sa=Search&siteurl=localhost%2F&ref=localhost%2Fcategories&ss=

DNA from the begining : http://www.dnaftb.org/

révision pendant les vacances pour

Prétest

• QCM en ligne

• Réalisez un schéma de comparaison mitose / méiose

• à 2n=4

• 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 (+//-)

 

2/ L'évolution en agriculture

https://naturefrance.fr/

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

https://resiliencealimentaire.org/la-gestion-des-semences-et-de-la-diversite-cultivee/#post-13910-endnote-ref-16

https://www.fondationbiodiversite.fr/wp-content/uploads/2019/05/4pages-ble.pdf

Manuel p.212-13

Mobiliser des concepts évolutionnistes pour expliquer comment l’utilisation de produits phytosanitaires favorise le développement de ravageurs des cultures qui y sont résistants.

Depuis la révolution agricole, la pratique intensive de la monoculture, la domestication et l’utilisation de produits phytosanitaires ont un impact sur la biodiversité et son évolution.

Bilan : L’évolution comme grille de lecture du monde

3,2/ Agents pathogènes et maladies vectorielles

1/ Microbes et maladies

bactéries, virus, parasites, levures, champignons, algues microscopiques, etc…

sont des êtres vivants qui échappent à la détection à l’œil nu, leur dimension étant inférieure à 0,1 mm.

tous les microbes ne sont pas pathogènes

Avant la découverte du monde microbien, le terme de virus (latin : poison) était utilisé dans un sens très large.

Il s’est limité progressivement à désigner le principe contagieux des maladies transmissibles.

Le terme de Bactérie (grec : petit bâton) a été donné par Ferdinand Julius Cohn en 1857.

Celui de microorganisme par le rédacteur du journal officiel Henri de Parville en 1876

Celui de microbe (grec : petite, vie) par le chirurgien Charles-Emmanuel Sédillot en 1878 pour désigner tous les êtres microscopiques

Les micro-organismes sont indispensables dans notre environnement.

Ils permettent les cycles du carbone, de l’oxygène, de l’azote et du soufre dans les milieux terrestres et aquatiques ;

ils sont à l’origine de toutes les chaînes alimentaires.

...

• Eucaryotes : membrane + cytoplasme contenant un vrai noyau et des organites enveloppés d’une double membrane

• Bactéries : procaryotes : paroi + membrane + cytoplasme contenant un nucléoïde

• Virus : envoloppe + capside + ADN ou ARN

Un microbe pathogène peut provoquer une maladie

ne pas confondre maladie et pathologie qui en est l'étude

Quand la maladie s'étend à d'autres individus on parle d'épidémie

Quand l'épidémie se mondialise on parle de pandémie

Une épidémie désigne l'augmentation rapide de l'incidence d'une maladie en un lieu donné sur un moment donné, sans forcément comporter une notion de contagiosité.

Une pandémie est une épidémie présente sur une large zone géographique.

• Certaines maladies causées par des agents pathogènes sont transmises directement entre êtres humains ou par le biais d’animaux tels que les insectes (maladies vectorielles).

• Les agents pathogènes (virus, bactéries ou eucaryotes) vivent aux dépens d’un autre organisme, appelé hôte (devenu leur milieu biologique), tout en lui portant préjudice (les symptômes).

• La propagation du pathogène se fait par changement d’hôte.

• Il exige soit un contact entre hôtes, soit un vecteur biologique qui est alors l’agent transmetteur indispensable du pathogène (il assure la maturation et/ou la multiplication du pathogène).

• Le réservoir de pathogènes peut être humain ou animal (malade ou non).

• La propagation peut être plus ou moins rapide et provoquer une épidémie (principalement avec des virus).

• La connaissance de la propagation du pathogène (voire, s’il y en a un, du vecteur) permet d’envisager les luttes individuelles et collectives.

• Les comportements individuels et collectifs permettent de limiter la propagation (gestes de protection, mesures d’hygiène, vaccination, ...).

• Le changement climatique peut étendre la transmission de certains pathogènes en dehors de leurs zones historiques.

3/ MICROORGANISMES ET SANTÉ

il existe deux types de relations entre l’être humain et les microorganismes selon les écosystèmes dans lesquelles elles évoluent :

•  des relations bénéfiques de type symbiotique où les microorganismes remplissent des fonctions contribuant à la santé de notre organisme ;

•  des relations avec des agents pathogènes qui peuvent avoir une très grande importance en santé publique, en France comme au niveau mondial car ils sont responsables de potentielles flambées épidémiques.

3,1/ Microbiote et santé

Microbiote Canopé Video 5’10 : https://youtu.be/42UgTEpRIpc

1/ Diversité du microbiote

Combien le corps humain renferme-t-il de bactéries ?

 Observer un frottis de bactéries du microbiote de vertébrés.

 Calculer la proportion de microbes présents dans un individu par rapport à son nombre de cellules.

Le corps humain compte 10 à 100 mille milliards de cellules mais est colonisé par un nombre de un à dix fois plus grand de bactéries, virus, protozoaires et champignons non pathogènes qui font partie de son microbiote et sont bien plus petits que les cellules humaines. Il existe différents microbiotes, au niveau de la peau, de la bouche, du vagin… Le microbiote intestinal est le plus important d'entre eux, avec 10¹¹ à 10¹⁴ micro-organismes, il pèse entre 1 et 5 kg, vit dans vos intestins et se nourrit de ce que vous avalez. Mais loin de vous être hostile, le microbiote est votre indispensable allié. Sans le microbiote, tapissant les quelques 400 m² de la surface intestinale, nous serions incapables d'assimiler certains aliments que seules les bactéries savent dégrader. On parle de symbiotisme car ni cette flore intestinale ni son hôte ne peuvent survivre l’un sans l’autre.

En 2016 Ron Milo et Ron Sender de l’Institut des sciences Weizman (Rehovot, Israël), ainsi que Shai Fuchs (Toronto, Canada) estiment que le nombre total de bactéries hébergées par un « homme de référence » (comprendre un être humain âgé de 20 à 30 ans, pesant 70 kg et mesurant 1,70 m) est de 3,9.10¹³, avec une marge d’erreur de 25%. Au total, les cellules sanguines représenteraient environ 90% de la totalité des cellules du corps humain. Un homme standard serait, lui, composé de 3.10¹³ cellules, autrement dit de 30 mille milliards de cellules, là encore avec une marge d’incertitude de 2%. .. Cette nouvelle estimation à la baisse du rapport bactéries/cellules de 10/1 à quasiment 1/1 ne saurait cependant conduire à une sous-estimation de l’importance du microbiote, ...

• 10¹² à 10¹⁴ microbes = 1 à 10 x nombre de cellules humaines

• 10¹¹ bactéries par gramme dans le côlon.

• 3 300 000 gènes microbiens 1 000 espèces 700 souches

• 540 000 gènes par personne 160 espèces par personne

Digestion :

• Transforme les aliments, facilite l’assimilation

• Facilite le transport et le stockage des molécules

• Fabrique des vitamines

Immunité :

• Lutte contre les micro-organismes pathogènes par compétition

• Produit des substances anti-inflammatoires

Le microbiote représente l’ensemble des microorganismes (=microbes) qui vit sur et dans le corps humain, on parle de microbiote cutané, respiratoire, digestif, urogénital. Virus, bactéries et eucaryotes vivent en symbiose avec les cellules hôtes humaines. La symbiose (ou mutualisme) est une association à bénéfice réciproque entre espèces vivantes différentes. Le microbiote intestinal a un rôle indispensable dans la digestion et dans l’immunité. Certaines bactéries ont des propriétés anti-inflammatoires.

2/ Evolution du microbiote

https://www.lelivrescolaire.fr/page/6095142

Microbiote au cours de la vie :

	Masse (kg)	Âge (années)	Volume sanguin (L)	Globules rouges /L	Masse de bactéries du côlon (g)	Bactéries / g de côlon	Total de cellules humaines	Total de bactéries
Homme	70	20-30	4,9	5 × 1012	420	9,2 ×1010	30 × 1012	38 × 1012
Femme	63	20-30	3,9	4,5 ×1012	480	9,2 × 1010	21 × 1012	44 × 1012
Bébé	4,4	0,1	0,4	3,8 × 1012	48	9,2 × 1010	1,9 × 1012	4,4 × 1012

peuvent modifier le microbiote de façon plus ou moins durable :

• modifications de l’alimentation

• modifications de l’hygiène de vie

• fluctuation des hormones sexuelles

• maladies,

• traitements médicaux, antibiothérapies répétées au cours de la vie

• pesticides et des additifs présents dans notre alimentation quotidienne

• tout contact est l’occasion de transfert de microorganismes

• dans l'espace : certaines populations ont un mode de vie très proche de la nature et donc éloigné de notre vie urbaine (aliments standardisés et normes d’hygiène très strictes).

• dans le temps : depuis le Mésolithique jusqu’à nos jours. : des analyses ont été réalisées sur des dents fossilisées et des dents d’individus actuels, aussi bien des femmes que des hommes. Les résultats ont été comparés à des sédiments du lieu de prélèvement pour s’assurer qu’il n’y a pas eu contamination.

Le microbiote se met en place dès la naissance et évolue en fonction de différents facteurs comme l’alimentation (présence de fibres), l'hygiène, les hormones, les maladies, les traitements (antibiotiques), les habitudes alimentaires (culture), les âges des individus ou des population.

Mots clefs : symbiose ; hôte et microbiote ; unicité et diversité du microbiote ; habitudes alimentaires et évolution du microbiote ; microbiote maternel et construction de la symbiose hôte-microbiote ; compétition entre microbes.

Le monde microbien, MA Selosse video 2’49 : https://youtu.be/E5jM_2SmSgo?si=g91a8SxVi1qeDN3a

2/ Endocrinologie du stress

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

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.

logiciel de simulation : https://svtanim.fr/Stress.htm

p.467-470

compléter le schéma bilan