Source : Voilà à quoi ressemble le voyage de la nourriture à travers notre système digestif
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Chapitre 1 de la partie 1 : Tous humains, tous différents
Introduction :
Tous les êtres humains appartiennent à la même espèce : celle de l’homme moderne ou Homo sapiens.
Les êtres humains présentent des caractères qui les différencient des autres espèces animales.
Définitions :
Espèce : deux individus appartenant à la même espèce se ressemblent, sont capables de se reproduire et d’avoir une descendance fertile.
Caractère : élément anatomique ou physiologique permettant la comparaison entre deux individus (exemples : plumes, poils, sang chaud…)
Problème : Quels sont les caractères propres à l’espèce humaine ?
Activité 1 J’identifie les caractères propres à l’espèce humaine
I- Les caractères de l’espèce humaine
Tous les êtres humains ont des caractères communs propres à tous les individus de l’espèce humaine : la station debout, la pilosité faible…
Ces caractères qui permettent au premier coup d’œil de différencier l’être humain d’une autre espèce animale sont appelés les caractères de l’espèce (spécifiques).
Chaque individu présente des variations qui lui sont propres : ce sont les variations individuelles (ou caractères d’un individu ) anatomiques ou physiologiques, qui nous permettent d’identifier et de reconnaître un individu.
Problème : Quelle est l’origine des caractères propres à chaque individu ?
Activité 2 Je cherche l’origine des caractères de chacun
II- L’origine des caractères d’un individu
Chaque individu présente des caractères qui lui ont été transmis par ses parents. Ces caractères se retrouvent donc de génération en génération : ce sont des caractères héréditaires.
Certains caractères sont modifiés par l’environnement (bronzage, musculature, blessure…) : ces modifications ne sont pas transmises de génération en génération et ne sont donc pas héréditaires.
Problème : Où sont « stockées » toutes les informations qui permettent l’apparition des caractères héréditaires d’un individu ?
Activité 3 Je cherche où sont localisées les informations héréditaires
III- La localisation des informations héréditaires
La cellule œuf à l’origine d’un individu contient le programme génétique (l’ensemble des informations héréditaires) indispensable à l’apparition de ses caractères.
Des expériences de transferts de noyaux démontrent que ce programme génétique est localisé dans le noyau des cellules.
Problème : Sous quelle forme le noyau contient-il les informations héréditaires ?
Activité 4 J’identifie le support de l’information héréditaire
Les noyaux des cellules qui contiennent les informations héréditaires, existent sous deux aspects :
-soit une masse granuleuse
– soit des formes filamenteuses épaisses appelées chromosomes.
On peut supposer que ces chromosomes portent les informations héréditaires.
IV- L’information héréditaire est portée par les chromosomes
En comparant les caryotypes de l’homme et de la femme, je remarque qu’ils possèdent tous les deux des chromosomes. Ces derniers sont de formes et de tailles variées.
Par contre, il y a toujours 46 chromosomes, regroupés par paires de chromosomes dont l’aspect est semblable en taille et en forme.
Ces paires sont numérotées de 1 à 22, la dernière paire étant appelée XX chez la femme et XY chez l’homme.
Il existe donc un seul chromosome différent entre l’homme et la femme, ce dernier expliquant les différences de caractères sexuels héréditaires entre un homme et une femme.
Les chromosomes XX portent les informations héréditaires qui déterminent l’apparition des caractères sexuels féminins alors que les chromosomes XY portent les informations héréditaires qui déterminent l’apparition des caractères sexuels masculins.
Donc les chromosomes portent les informations héréditaires.
Définition d’un caryotype : représentation de tous les chromosomes d’une cellule sous une forme ordonnée.
Devoir maison n° 2 du chapitre 1 :
Selon les classes vous avez eu un des 2 sujets suivants (cliquez pour faire apparaître le fichier en format pdf)
Devoir Maison n°2 du chapitre 1 :
Activité 5 Quelque chose en plus
V- Une anomalie chromosomique entraîne l’apparition de caractères différents
Dans la plupart des cas, un nombre anormal de chromosomes empêche le développement de l’embryon (fausse couche), mais dans certains cas, l’embryon se développe mais l’individu concerné présentera des caractères différents. Il existe donc bien un lien direct entre les chromosomes et les caractères.
Fin du schéma bilan commencé précédemment :
Chapitre 2 de la partie 1 : Chromosomes et organisation du programme génétique
Introduction :
Nous avons découvert que les informations héréditaires des individus sont présentes dans le noyau de leurs cellules. Ce sont les chromosomes contenus dans les noyaux des cellules qui portent ces informations.
Problème : Comment l’information héréditaire est-elle « portée » par les chromosomes ?
Pour répondre à ce problème, il nous faut un moyen d’étudier scientifiquement les chromosomes donc de les repérer facilement et de savoir de quoi ils sont constitués.
Activité 1 Extraction et Identification du matériel génétique
I- Les chromosomes sont constitués d’ADN
Les chromosomes contenus dans le noyau et porteurs de l’information génétique sont constitués d’une molécule filamenteuse appelée ADN (Acide DésoxyriboNucléique) qui est colorée spécifiquement par du vert de méthyle.
Nous savons que les chromosomes sont constitués d’ADN et qu’il est possible de les repérer facilement. Nous devons maintenant comprendre comment l’ADN porte l’information héréditaire.
Activité 2 Un foetus au sexe mystérieux
II- Les chromosomes portent des gènes qui déterminent l’information héréditaire
Chaque chromosome est porteur de nombreux gènes. L’ensemble des gènes portés par les chromosomes d’un individu est appelé génome. (25.000 gènes ont été recensés)
Chaque gène est porteur d’une information génétique. Un gène est donc une portion d’ADN qui détermine un caractère héréditaire précis.
Exercice mucoviscidose (suite Activité 2)
Un gène occupe la même position sur chacun des deux chromosomes d’une paire. Chaque gène existe en deux exemplaires, un par chromosome, situé à la même position.
L’étude de certaines maladies héréditaires, comme la mucoviscidose, montre que des anomalies sur des gènes modifient les caractères héréditaires.
Définition de gène : une portion d’ADN qui détermine un caractère héréditaire précis.
Problème : Nous savons qu’un gène détermine un caractère héréditaire. Pourtant, les groupes sanguins (A, B, AB et O) sont déterminés par un seul gène.
Comment un gène peut déterminer plusieurs versions d’un caractère ?
Activité 3 Etude du gène responsable des groupes sanguins
III- Un gène existe sous différentes versions : les allèles
Un gène peut exister sous des versions différentes appelées allèles. Les différents allèles d’un même gène déterminent les différentes versions d’un même caractère.
Caractère : Groupe sanguin / Versions de ce caractère : A, B, AB, O
Gène : Groupe sanguin / Allèles de ce gène : A, B, O.
Comme les chromosomes sont par paires (sauf XY), chaque cellule possède deux copies de chaque gène :
– deux copies identiques : deux fois le même allèle
– deux copies différentes : deux allèles différents
Si les deux allèles sont différents :
– soit les deux allèles s’expriment
-soit un seul s’exprime (l’allèle dominant) et pas l’autre (l’allèle non-dominant ou récessif).
Chapitre 3 de la partie 1 : Chaque individu est unique par son programme génétique
Introduction :
Les caractères héréditaires sont déterminés par les gènes.
Tous les individus de l’espèce humaine possèdent les mêmes gènes et pourtant nous sommes tous uniques.
Les gènes peuvent exister sous des versions différentes : les allèles.
Chacun des 6 milliards d’êtres humains possède donc des combinaisons alléliques qui lui sont propres et qui rendent son programme génétique unique.
Problème : Comment expliquer que toutes les cellules du corps d’un individu contiennent le même ADN ?
Activité 1 Je cherche à comprendre comment une cellule peut se diviser à l’identique
I- Les cellules copient leur ADN avant de se diviser à l’identique
Les cellules de l’organisme, à l’exception des cellules reproductrices, possèdent la même information génétique que la cellule œuf dont elles proviennent par divisions successives.
Avant de se diviser une cellule copie à l’identique l’ADN de chacun de ses 46 chromosomes, ses chromosomes sont alors doubles. Lors de la division, les chromosomes doubles se séparent. Les deux cellules formées reçoivent donc 23 paires de chromosomes simples identiques à celles de la cellule initiale.
Problème : Comment expliquer que les chromosomes ne soient visibles qu’à certains moments de la vie de la cellule ?
Activité 2 Je cherche à comprendre comment les chromosomes deviennent visibles dans le noyau
II- L’ADN est une molécule filamenteuse qui se compacte lors de la division cellulaire.
L’ADN qui constitue les chromosomes est une molécule capable de se pelotonner, de se compacter au moment de la division cellulaire.
Cette compaction rend les chromosomes visibles et rend possible la séparation des chromosomes doubles en chromosomes simples dans les cellules formées.
Problème : Comment l’ADN est-il transmis de génération en génération ?
Activité 3 Je cherche comment l’ADN est transmis de génération en generation
III- les cellules reproductrices possèdent la moitié du programme génétique des parents
Chaque cellule reproductrice contient un seul exemplaire de chaque paire de chromosome c’est-à-dire 23 chromosomes au lieu de 46 dans les autres cellules.
Lors de la fécondation les 23 chromosomes du spermatozoïde (du père) s’additionnent aux 23 chromosomes de l’ovule (de la mère). Ainsi, elle permet le rétablissement des 46 chromosomes de l’espèce humaine. Chaque individu possède donc, pour chaque paire de chromosomes, un exemplaire venant de sa mère et un exemplaire venant de son père.
Problème : Comment l’information génétique d’une personne peut-elle être unique ?
Activité 4 Je cherche pourquoi chaque individu est unique génétiquement
IV- les différents allèles de chaque gène sont répartis au hasard dans les cellules reproductrices
Lors de la formation des cellules reproductrices, les chromosomes de chaque paire (portant des allèles différents) se répartissent au hasard. Les cellules reproductrices produites par un individu sont donc génétiquement différentes entre elles.
Chez l’Homme il y a 8,4 millions de combinaisons génétiques différentes par gamète donc 8 millions de spermatozoïdes et d’ovules différents.
En associant les gamètes au hasard, la fécondation permet la formation d’un nouvel individu génétiquement unique.
Comme il existe 8 millions de spermatozoïdes et d’ovules différents, leur association au hasard permet de créer 64000 milliards de cellules œufs différentes !
Chapitre 1 de la partie 2 : Un monde invisible
Fiche 1 La découverte d’un monde inconnu
Fiche 2 Les micro-organismes de notre environnement
Introduction :
Notre environnement, mais aussi la surface et certaines parties de notre corps sont peuplés de très nombreux micro-organismes. On distingue deux principaux types de micro-organismes : les bactéries et les virus.
La plupart d’entre eux sont inoffensifs voire même utiles à l’Homme, mais certains sont pathogènes, c’est-à-dire capables de provoquer une maladie.
Définitions :
Micro-organisme : « microbe » : être vivant invisible à l’œil nu.
Bactérie : micro-organisme formé d’une cellule et pouvant vivre de manière autonome dans un milieu.
Virus : micro-organisme de très petite taille ne pouvant se développer que dans une cellule vivante.
Pathogène : qui peut provoquer une maladie
Problème : Comment un micro-organisme peut-il entraîner une maladie ?
Fiche 3 Une première étape vers la maladie la contamination
I- Les micro-organismes peuvent pénétrer dans le corps : c’est la contamination
La peau et les muqueuses sont des barrières qui empêchent les micro-organismes de pénétrer dans notre corps. La peau est une barrière infranchissable sauf en cas de lésions (blessure, brulure…), certaines muqueuses (des poumons, des intestins, de l’appareil génital…) sont plus fines et peuvent être franchies par certains pathogènes. L’entrée des micro-organismes dans notre corps est appelée la contamination.
Question : Un seul micro-organisme qui a pénétré dans notre corps peut-il provoquer une maladie ?
Fiche 4 De la contamination à l’infection
II- Les micro-organismes peuvent se multiplier dans le corps : c’est l’infection
Pour provoquer une maladie, la contamination n’est pas suffisante. Les micro-organismes doivent pouvoir se multiplier dans le corps.
Si les conditions sont favorables, bactéries et virus peuvent se multiplier très rapidement et envahir tout ou une partie de l’organisme et provoquer une maladie : c’est l’infection.
Pour provoquer une maladie, un micro-organisme doit donc pénétrer dans le corps (le contaminer) puis s’y multiplier (l’infecter).
Définitions :
Contamination : pénétration des micro-organismes dans le corps
Infection : multiplication des micro-organismes au sein de l’organisme après la contamination et ensemble des troubles qui en résultent.
Problème : Comment peut-on limiter les risques liés aux micro-organismes pathogènes ?
Fiche 5 Eviter la contamination
III- Pour se protéger, l’Homme peut lutter contre la contamination
Les moyens de transmission de la plupart des micro-organismes sont connus (par l’eau, l’air, les aliments, par contact direct entre les personnes). Cela permet de limiter les risques de contamination.
L’asepsie consiste à prendre des mesures préventives pour éviter toute contamination (hygiène, instruments stériles…).
Les produits antiseptiques détruisent les micro-organismes. Ils peuvent être utilisés pour l’asepsie ou directement au niveau d’une plaie.
L’utilisation du préservatif permet de se protéger des IST.
Fiche 6 Lutter contre l’infection
IV- L’Homme peut stopper une infection en utilisant des antibiotiques
Les antibiotiques permettent de tuer les bactéries et ainsi d’arrêter une infection.
Les antibiotiques ne sont efficaces qu’en cas d’infection bactérienne mais sans effet sur les virus.
Chapitre 2 de la partie 2 : Le système de défense de notre corps : le Système Immunitaire
Introduction :
Malgré les mesures préventives d’asepsie et d’antisepsie, notre corps est régulièrement soumis à l’entrée de micro-organismes.
Dans le cas d’une infection, notre corps réagit pour se défendre et lutte donc lui-même contre les infections. Nous disposons donc d’un système de défense contre les infections appelé le système immunitaire.
Ce système immunitaire reconnait en permanence la présence d’éléments étrangers dans l’organisme et lui permet de s’en débarrasser.
Problème : Comment le système immunitaire reconnait et élimine les éléments étrangers ?
https://www.youtube.com/watch?v=7PQU8IoQZ5k
Activité 1 J’étudie la réaction du corps au niveau d’une zone infectée
I- Les phagocytes permettent de détruire rapidement les micro-organismes qui entrent dans le corps
Les cellules du système immunitaire sont appelées les leucocytes (« globules blancs »). Certains leucocytes appelés phagocytes, sont capables de :
– reconnaître le micro-organisme
– l’ingérer (le phagocyter)
– le détruire
Cette réaction très rapide appelée phagocytose permet le plus souvent de stopper l’infection.
Les leucocytes circulent en permanence dans le sang, ce qui leur permet d’être présents rapidement sur le lieu d’une infection.
Problème : Quel rôle jouent les lymphocytes B dans la réaction immunitaire ?
Activité 2 J’étudie le rôle et le mode d’action des LB
II- Les lymphocytes B permettent une réaction plus lente mais plus spécifique en fabriquant des anticorps
Chaque lymphocyte B porte à sa surface des molécules appelées anticorps. Ces anticorps sont capables de reconnaître un seul antigène, donc un seul micro-organisme. Les anticorps sont spécifiques d’un antigène.
Lorsque l’antigène spécifique se fixe à ses anticorps, le LB est activé et se multiplie afin qu’un grand nombre d’anticorps spécifiques soient libérés dans le sang pour lutter contre ce micro-organisme.
En effet, les anticorps permettent de reconnaître les micro-organismes mais aussi de les éliminer en les neutralisant et en facilitant la phagocytose.
Une personne est dite séropositive pour un anticorps déterminé lorsqu’elle présente cet anticorps dans son sang.
La réaction immunitaire mettant en jeu les lymphocytes B prend plusieurs jours alors que la phagocytose seulement quelques heures. Elle est donc plus lente, mais aussi plus spécifique et donc plus efficace.
Définitions :
Anticorps : molécule libérée dans le sang, produite par un LB après reconnaissance d’un antigène. Un anticorps est spécifique d’un antigène.
Antigène : molécule étrangère à l’organisme pouvant déclenchée une réaction immunitaire lente
Problème : Comment le système peut-il lutter contre les virus « cachés » dans les cellules ?
III- Les lymphocytes T détruisent par contact les cellules infectées par un virus
Une cellule infectée par un virus présente à sa surface des antigènes particuliers qui sont reconnus spécifiquement par les lymphocytes T.
Une fois que le lymphocyte T a reconnu une cellule infectée par le virus dont il est spécifique, il s’active et se multiplie. Les LT ainsi formés s’accrochent aux cellules infectées par ce virus et libèrent des molécules qui les détruisent.
En détruisant ces cellules infectées ils empêchent la production de nouveau virus, et stoppent l’infection.
Problème : Comment le vaccin agit-il sur le système immunitaire des poules pour leur permettre de survivre à une infection normalement mortelle ?
Activité 4 J’étudie la réaction de notre organisme suite à un vaccin
IV- La vaccination est possible grâce à l’existence d’une mémoire du système immunitaire
La vaccination consiste à injecter un antigène d’un micro-organisme responsable d’une maladie infectieuse grave.
Lors du deuxième contact de l’organisme avec ce même antigène, on constate que la réaction immunitaire est plus rapide et plus efficace. Lors du premier contact, l’organisme a en effet conservé des lymphocytes « mémoires » spécifiques de cet antigène : on dit que l’organisme est immunisé contre cet antigène.
Ainsi, les lymphocytes se multiplient plus vite et produisent davantage d’anticorps spécifiques de l’antigène.
En stimulant cette mémoire immunitaire, la vaccination permet une protection durable de l’individu et des populations vaccinées.
Définitions :
Vaccination : mise en contact préalable de l’organisme avec un antigène qui augment l’efficacité de la réaction immunitaire lors d’un contact ultérieur avec le même antigène.
Immunisé : protégé d’une maladie après un premier contact avec un antigène donné
Mémoire immunitaire : capacité du système immunitaire à réagir rapidement lors d’un nouveau contact avec un antigène déjà reconnu. Elle repose sur les lymphocytes mémoires
Problème : Pourquoi le SIDA est une maladie mortelle que notre système immunitaire n’arrive pas à combattre ?
Activité 5 J’étudie le virus du SIDA
V- Le VIH est un virus qui détruit le système immunitaire
Le virus du SIDA (VIH) perturbe le système immunitaire en infectant spécifiquement certains lymphocytes T, ce qui entraîne leur destruction.
En l’absence de ces LT, l’ensemble du système immunitaire est inefficace et ne peut plus protéger l’organisme. C’est la phase de SIDA déclaré. Des maladies opportunistes se développent alors et entraînent la mort du malade.
Cette phase de SIDA déclaré est précédée d’une phase asymptomatique qui dure en moyenne 10 ans et pendant laquelle le seul moyen de savoir que l’on est infecté par le VIH (et donc séropositif pour le VIH) est de réaliser un test de dépistage.
Définitions :
Immunodéficience : incapacité de l’organisme à déclencher une réaction immunitaire
Maladies opportunistes : maladies dues à des micro-organismes habituellement peu agressifs, mais qui provoquent de graves complications lors d’une immunodéficience
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