vendredi 29 janvier 2016

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

A8 : rappel sur les mutations vu en 1°S

Types de mutations vus en 1S
modification de Séquence, un ou plusieurs nucléotides
délétion , addition=insertion, substitution
faux-sens, non-sens, décalante ou non
neutre=silencieuse, horloge moléculaire

A9 : reflexion sur la notion d'espèce / concepts

Diapo : espèce.odp
des sites « spécialisés » :
des définitions de l'espèce :
au programme de 6e : « La diversité des espèces est à la base de la biodiversité. Une espèce est un ensemble d'individus qui évoluent conjointement sur le plan héréditaire. »
Mayr donne de l'espèce la définition largement admise : « l'espèce représente un groupe de populations réellement ou potentiellement interfécondes et séparé reproductivement de tout autre groupe analogue. »
Conception biologique de l'espèce (BSC) = une espèce est un groupe de populations naturelles au sein desquelles les individus peuvent échanger du matériel génétique ; toute espèce est séparée des autres par des mécanismes d'isolement reproductif.
Conception phylogénétique de l'espèce (PSC) = concept cladistique = un groupe d'organismes qui peuvent être distingués d'autres groupes et auquel apartiennent les ancêtres et les descendants d'une lignée évolutive = le plus petit agrégat de populations identifiable par une combinaison unique d'états de caractères chez des individus comparables.
Conception évolutive de l'espèce (ESC) = une espèce est une lignée évolutive formée de populations ancestrales et de leurs descendants, qui est distincte des autres lignées évolutives et qui a son propre destin.
« dans la nature il n’y a pas d’espèces : il n’apparait que des barrières de reproduction. Les espèces, c’est nous qui les créons à partir d’un modèle théorique » (G. Lecointre, professeur au Museum National d’Histoire Naturelle - Revue Espèces – n° 1 –septembre 2011) : http://www.especes.org/
Doit-on abandonner le concept d’espèce ? : http://www.inra.fr/dpenv/leguyc46.htm
l'espèce est une réalité statistique, collective

EV/ Exemples de spéciation / expodocs

© \TS expos speciation.odt
Protocole : 
  • recherche d'informations sur le sujet choisi 
  • rédaction d'un article de deux ou trois pages (police Times 12pts ; format doc, odt, html) avec introduction, développement, conclusion, illustrations et références (liens, y compris des illustrations)
  • envoi au prof par elyco → corrections et publication sur blog
utiliser les mots clefs suivants :
espèces, spéciation, critères phénotypiques & d'interfécondité
isolement génétique, reproductif, géographique, écologique,


  1. Moustiques du métro de Londres → mutations – spéciation par isolement géographique – sélection naturelle
  2. Souris de Madère → remaniements chromosomiques (fusions) – spéciation par isolement reproductif et/ou géographique – dérive génétique
  3. Corneille noire/corneille mantelée, Pouillots asiatiques, Pieris napi/Pieris bryoniae → Hybrides fertiles
  4. Tournesols américains → modifications caryotypiques – spéciation par isolement reproductif – hybrides fertiles
  5. Certains insectes Diptères (Culex, Aedes, Drosophila) dont les gamètes sont parasités des bactéries du genre Wolbachia → Spéciation par isolement reproductif  : http://www.larecherche.fr/encadre/bacteries-insectes-01-12-1996-64127
  6. Certains insectes Diptères (Culex, Aedes, Drosophila) dont les gamètes sont parasités par des Rickettsies → Spéciation par isolement reproductif (les gamètes infectés par les rickettsies ne sont pas « compatibles » avec les gamètes non infectés)
  7. Saumons (Onchorhynchus), → Isolement reproductif écologique
  8. Crapauds du genre Bombina → Isolement reproductif écologique
  9. Drosophiles → Selon les populations : isolement reproductif comportemental, écologique, mécanique
  10. Pouillot verdâtre (Phylloscopus trochiloïdes), → Anneaux de spéciation (spéciation par isolement gégographique)
  11. Goélands de l’hémisphère nord (Larus) → Anneaux de spéciation (spéciation par isolement gégographique)
  12. Géosptizes des Galapagos, → Spéciation – dérive génétique – sélection naturelle
  13. Cyclidés des grands lacs africains, → Spéciation – dérive génétique – sélection naturelle : http://www.cnrs.fr/insb/recherche/parutions/articles2014/f-galibert.html , http://www.larecherche.fr/savoirs/dossier/2-seul-lac-centaines-especes-01-10-2013-136002
  14. Drepanidae → Spéciation – dérive génétique – sélection naturelle
  15. Fauvettes à tête noire → Spéciation – action de l’homme – compétition intraspécifique
  16. Mésanges → Notion d’espèces, définition, limites
  17. Guppy → Sélection naturelle / sélection sexuelle : https://royalsociety.org/summer-science/2003/sex-and-speciation/
  18. Tigre/lion → Spéciation prézygotique - Barrière de reproduction = géographie et comportement
  19. Mouton/chèvre → Spéciation post-zygotique( développement de l’embryon stoppé au 1/3)
  20. Une nouvelle espèce d'ours due au réchauffement climatique : Ours blanc/ours brun (hybride : « le pizzly ») http://www.pedagogie.ac-nantes.fr/02599123/0/fiche___ressourcepedagogique/&RH=1160729734281
  21. la corne du rhinocéros Dynastes hercules  : http://www.pnas.org/site/media/Featured_Image_rhinobeetle.xhtml
  22. Membracides
  23. Blé
  24. Crepis sancta : Un exemple d'adaptation d'une plante au milieu urbain : http://www.pedagogie.ac-nantes.fr/1341330459731/0/fiche___ressourcepedagogique/&RH=1160729734281
  25. Mouche de la pomme (Rhagoletis) → Sélection diversifiante : cas de spéciation sympatrique : La mouche de la pomme Rhagoletis pomonella : http://www.pedagogie.ac-nantes.fr/1336903953704/0/fiche___ressourcepedagogique/&RH=1160339982078

correction BB

Partie I : Restitution organisée de connaissances (10 points)
Synthèse maladroite
Synthèse pertinente :
  • Introduction : définitions, problématique, plan
  • Organisation faits et idées
  • Conclusion : bilan, ouverture
  • schématisation complémentaire
Connaissances Indispensables 
1/Comparaison Lo et Lc
  • Age, densité, épaisseur
  • Composition : gabbro et basalte, granite, péridotite
  • Différence via études sismiques et pétrographiques
2/Formation de la lithosphère océanique
  • Topographie
  • Flux thermique
  • Anomalies magnétiques
  • accrétion au niveau d’une dorsale, rift
  • Nouvelles roches, Fusion partielle
3/Disparition de la Lithosphère océanique : subduction
  • Plan de wadati-Bénioff
  • Isotherme qui plonge
  • Relief négatif : fosse / positif : chaine volcanique
1 illustrations au moins sur 3
  • Coupe interne de la Terre
  • Dorsale
  • Subduction
Éléments scientifiques complémentaires  :
Comparaison Lo et Lc
  • Bimodalité des altitudes
Formation de la lithosphère océanique
  • Vitesse d’expansion
  • Isotherme 1300°C
  • Symétrie de part et d’autre
  • Détail FP : décompression à température constante
  • Expansion océanique
  • Magnétite/ polarité inverse et normale
  • Convection
Disparition de la Lithosphère océanique
  • Séismes provoqués par frottement



Rédaction et schématisation :
insuffisantes
maladroites
correctes
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Partie II : Exploitation de documents et utilisation des connaissances (10 points)
Bar
Démarche
Partie Sc
QUALITE DEMARCHE
- Compréhension du problème posé
- Introduction brève (3/4 lignes) avec énoncé du problème
- Extraction d'informations pertinentes des documents
- Apport d'informations pertinentes à partir des connaissances
- Mise en relation des informations issues des documents et des connaissances
- Mise en œuvre d'un raisonnement rigoureux, esprit critique  
- Un bilan clair est proposé + schéma cohérent
1-2
Incohérente
Insuffisante
3-4
Maladroite
5-6
moyenne
7-8
Cohérente
9-10
suffisante
Conclusion sur Influence du génotype et de l’environnement sur le phénotype.
Partie scientifique
éléments
tirés des documents
Doc1 : maladie génétique // hypersensibilité aux rayons UV
Liaisons covalentes entre 2 T => modif° gène
Doc2 : % de dimères de thymine baisse chez individu sain : en 24h, < 0,05 %
Doc3 : XPf, participe à l’élimination de ces dimères => la réparation de l’ADN
Thr66Ile car C200T
Doc4 : autosomal récessif => 2 allèles atteints
éléments
tirés des connaissances
  • Définition du génotype
  • Définition de phénotype
  • Les trois niveaux du phénotype
  • Lien génotype/phénotype moléculaire : expression de l’IG
  • Structure de l’ADN


jeudi 28 janvier 2016

perles du Bac blanc sur la génétique

"la génétique est une discipline aléatoire qui peut avoir un côté magique" .. allez dire ça aux généticiens ils seront ravis !
"Pour assurer sa survie, l'être humain doit se reproduire et la plupart du temps cela se passe sans encombre" .. et sans arrière pensée ??

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

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

2.2- Circulation et respiration lors de l'effort

A1 : Anatomie cardiaque fonctionelle / logiciels

Réaliser un schéma fonctionnel du cœur avec le logiciel « Coeur » du dossier « labosvt »
Animations + Logiciels anatomie cardiaque :
http://www.biologieenflash.net/sommaire.html → cœur humain ; cycle card ; cycle card+graphe ECG
Coeur, oreillette, ventricule, artère, veine, valvule, myocarde,
capillaire,
double circulation en série,
circulation générale en parallèle
systole, diastole
volume d’éjection systolique = VES
débit cardiaque
pression artérielle

A2 : Anatomie pulmonaire fonctionelle / logiciels

Réaliser un schéma fonctionnel du cœur avec le logiciel « pulmo » du dossier « labosvt »
http://www.biologieenflash.net/sommaire.html → biologie humaine → différents systèmes ; système respiratoire ;
alvéoles, bronches, bronchioles, diaphragme, côtes et muscles, ...
fréquence ventilatoire
volume courant
débit ventilatoire

AM : Dissection virtuelle cardiopulmonaire / www

mardi 26 janvier 2016

Qu'est-ce qu'une enzyme ?

A6 : Expérimentations croisées sur la digestion de l'amidon

© TP enzymes.odt
hydrolyse acide de l'amidon par HCl : http://www.didiersvt.com/cd_1s/html/index8.html
hydrolyse enzymatique de l'amidon par maxilase : http://www.didiersvt.com/cd_1s/html/index8.html
l'amidon s'hydrolyse naturellement en glucose mais la réaction est très lente.
Accélérée en présence de HCl, encore plus avec maxilase (= amylase)
les noms terminant par « ase » désignent des enzymes et ce qui précède désigne leur substrat (= réactif = molécule sur laquelle l'enzyme agit)
ex : amylase, saccharase, lipase, protéase
Les enzymes sont des catalyseurs biologiques : elles accélèrent la réaction sans être transformées (catalyseur), elles sont produites par les êtres vivants (bio)

§ Quelles sont les causes des mutations ?

A1 : Effet mutagène des UV sur levure ade2 / expérience in vitro

\1S TP UV levures ade2.odt
Manuel p86 à 89
correction du C
intro : pb → hyp → conséquences vérifiables
mat&met
résultats & interp : tableau → graphe
discussion
bonus : impact moléculaire des UV sur l'ADN : http://www.web-books.com/MoBio/Free/Ch7F5.htm

lundi 25 janvier 2016

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

A7 : Construction de l'arbre de la vie /sites www

Interactive tree of life : http://www.onezoom.org/
construction de l'arbre au cours des ans : http://www.onezoom.org/tetrapods.htm (clic en haut à droite, compteur années en bas)
another tree of life : http://tolweb.org/tree/
Diap : histoire arbre évolution

EV TP

1\TS EV TP anagène 06_I3_B_Num_01.pdf

vendredi 22 janvier 2016

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

A6 : Phylogénèse des opsines / rappel de 1S

D/ oeil_évolution.odp
D/ oeil genes opsines.odp
Phylogénèse et Famille multigénique, mutations neutres (silencieuses),

AM : Construction de l'arbre de la vie /sites www

Interactive tree of life : http://www.onezoom.org/
construction de l'arbre au cours des ans : http://www.onezoom.org/tetrapods.htm (clic en haut à droite, compteur années en bas)
another tree of life : http://tolweb.org/tree/

§ Quel est le lien entre gènes et protéines ?

§ protéines = phénotype moléculaire => liées au gène … mais comment ?

§ Quel est le lien entre gènes et protéines ?

2.3/ Protéines, expression primaire de l’information génétique.

2.3.1/ Macromolécules à séquence dans la cellule

A1 : Comparaison de séquences nucléiques et peptidiques / logiciels

® TP gène-protéine anagene.odt
Diapo : synthese_proteines_anagene
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
ARN, portions codantes de l’ADN, Séquence, gène, code génétique, codon, anticodon
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).

A2 : 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

A3 : Rappels de biochimie

Une macromolécule
est un polymère
comme par exemple
... formé de monomères ...
comme par exemple
… formés d'atomes
glucide
Polyoside = polysaccharide
amidon, cellulose, saccharose
Ose = monosaccharide
glucose, fructose, désoxyribose, ribose
CHO
lipide
Polyglycéride, …
huile, beurre
acides gras
Acide oléique, Acide butyrique
CHO
protide
Polypeptide
mélanine, albumine, hémoglobine, PAH
acides aminés
Acide glutamique, Acide aspartique, phenylalanine, méthionine, ...
CHON
acide nucléique
Polynucléotide
ADN, ARN,
Nucléotides
adénosine, cytidine, guanidine, thymidine, uridine
CHONP
molécule / macromolécule
polymère / monomère
molécule organique = CH

A4 : 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
carboxypeptidase : CPA.PDB
hémoglobine\hb_oxy.pdb
4 niveaux de description d'une protéine :
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

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

jeudi 21 janvier 2016

§ quel est le lien entre effort, dioxygène & nutriments ?

2.1 - Des modifications physiologiques liées à l'effort

A1 : Mesure du métabolisme humain lors d'un effort / ExAO

© TP ventilation et VO2max.odt
ExAO = Expérimentation assistée par ordinateur
schématiser le montage
essai et mise en commun des expériences
résultats :

© courbe
Diapo / respigraphes.odp
IR = intensité respiratoire = volume de dioxygène absorbé par unité de masse et par unité de temps => permet de comparer la consommation de O2 pour des organismes de masse différentes
Lors d'un effort la pente de la courbe est plus forte  => plus de O2 consommé
L’augmentation de l’activité respiratoire se fait avec un retard et se prolonge en fin d’effort : il y a un temps de réaction de l’organisme par rapport au début de l’effort, c'est le remboursement de la dette en O2

A2 : Calcul des capacités maximales / VO2max

© TP ventilation et VO2max.odt
Diapo / respigraphes.odp
VMA : volume maxi aérobie
= consommation maximale de dioxygène = quantité de dioxygène que vous pouvez utiliser lors d'un effort maximal, qui amène à l'épuisement en 4 à 8 minutes. 
VO2max = 22.351*d - 11.288 où VO2max est exprimé en ml/min.kg et d (Distance parcourue en 12 minutes ) en kilomètres.
=>VO2, VO2 max.
Variation en fonction du poids, de l'entraînement, de l'état de santé, du sexe, de la taille, l'âge, l'alimentation….
Entrainement sportif : bon site malgré pub popup : http://entrainement-sportif.fr/preparation-physique.htm

A3 : Mesure des capacités respiratoires / spirométrie

© TP ventilation et VO2max.odt
Même manip ExAO sans la sonde oxymétrique
© courbe
Diapo / respigraphes.odp
Volume courant,
volume de réserve inspiratoire,
volume de réserve expiratoire,
capacité vitale et
volume résiduel.
Volume = quantité d’air expiré à chaque mouvement respiratoire
Fréquence = nombre de mouvements respiratoires en une minute
Débit = nombre de litres entrant ou sortant en une minute
volume V, fréquence F, débit D :  D = V x F
=> Débit + Fréquence + Volume augmentent pendant et après effort

A4 : Etude statistique du lien entre sport, obésité et diabète / docs www

body mass index BMI = IMC = indice de masse corporelle,
obésité si BMI > 30
Calculer son pourcentage de graisse : http://www.vo2max.com.fr/physio_pgraisse.html

B21/ exercice physique et dioxygène

Au cours d’un exercice long et/ou peu intense, l’énergie est fournie par la respiration, qui utilise le dioxygène et les nutriments. L’effort physique augmente la consommation de dioxygène : plus l’effort est intense, plus la consommation de dioxygène augmente, mais il y a une limite à la consommation de dioxygène. La consommation de nutriments dépend aussi de l’effort fourni. L’exercice physique est un des facteurs qui aide à lutter contre l’obésité.
During a long and / or low intensity exercise, energy is supplied by respiration, which uses dioxygen and nutrients. Physical exercise increases oxygen consumption : the more effort is intense, the more consumption of dioxygen increases, but there is a limit to the consumption of dioxygen. The consumption of nutrients also depends on the effort. Exercise is one of the factors that helps fight against obesity.