Term S reflexions acad grenoble by 9tO63Vo

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									                      ENSEIGNEMENT OBLIGATOIRE
        Thème 1 – La Terre dans l’Univers, la vie, l’évolution du vivant (17)
                                  Thème 1-A Génétique et évolution (12)
Thème 1-A-1 Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique (4)
Thème 1-A-2 Diversification génétique et diversification des êtres vivants (2)
Thème 1-A-3 De la diversification des êtres vivants à l’évolution de la biodiversité (2)
Thème 1-A-4 Un regard sur l’évolution de l’Homme (2)
Thème 1-A-5 Les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l’évolution : l’exemple de la vie fixée chez
            les plantes (2)
                      Thème 1-B – Le domaine continental et sa dynamique (5)
Thème 1-B-1 La caractérisation du domaine continental (2)
Thème 1-B-2 La convergence lithosphérique (2)
Thème 1-B-3 Le magmatisme en zone de subduction (1)
Thème 1-B-4 La disparition des reliefs (1)
                         Thème 2. – Enjeux planétaires contemporains
                Thème 2-A – Géothermie et propriétés thermiques de la Terre (2)
                            Thème 2-B La plante domestiquée (2)
                               Thème 3. – Corps humain et santé (9)
   Thème 3-A Le maintien de l’intégrité de l’organisme : quelques aspects de la réaction
                                    immunitaire (5)
Thème 3-A-1 La réaction inflammatoire, un exemple de réponse innée (2)
Thème 3-A-2 L’immunité adaptative, prolongement de l’immunité innée (2)
Thème 3-A-3 Le phénotype immunitaire au cours de la vie (1)
            Thème 3-B Neurone et fibre musculaire : la communication nerveuse (4)
Thème 3-B-1 Le réflexe myotatique, un exemple de commande réflexe du muscle (2)
Thème 3-B-2 De la volonté au mouvement (1)
Thème 3-B-3 Motricité et plasticité cérébrale (1)
                                               SPECIALITE
            Thème 1 – Énergie et cellule vivante (on se limite aux cellules eucaryotes
              Thème 2 – Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l’avenir
                               Thème 3 – Glycémie et diabète
                Connaissances                                        Remarques                                                       Activités possibles et ressources
                (programme)                                   Nouveau / ancien / remarques
                                    Thème 1 – La Terre dans l’Univers, la vie, l’évolution du vivant (17)
                                                 Thème 1-A Génétique et évolution (12)
                                         Thème 1-A-1 Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique (4)
                                                           Bilans : divisions cellulaires, ADN, gène, allèles, brassage génétique.
                Connaissances                                        Remarques                                                       Activités possibles et ressources
                                                              Nouveau / ancien / remarques
La méiose est la succession de deux divisions         La méiose est ici étudiée comme un mécanisme                                              QCM sur les acquis
cellulaires précédée comme toute division d’un        à l’origine de la diversité génétique et donc                    - étude du cycle d’un diplonte
doublement de la quantité d’ADN (réplication). Dans   d’un facteur de l’évolution.                                     - préparation de lames pour observation de figures de méioses :
son schéma général elle produit quatre cellules                                                                          utilisation de l’ail des ours voir
haploïdes à partir d’une cellule diploïde.
                                                      Il n’y a plus d’étude de cycle chez les Haplontes                  http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/meioseprep/meiose.htm
Au cours de la méiose, des échanges de fragments de
chromatides (crossing-over ou enjambement) se         (Sordaria)                                                       - TP dissection des testicules du criquet (figures de méiose plus
produisent entre chromosomes homologues d’une                                                                            difficiles à observer)
même paire.                                           Les crossing-over sont donc traités avant le                     - testicules de truites ?
                                                      brassage interchromosomique, comme source                        -http://www.discip.crdp.ac-
                                                      d’apparition de nouveaux gènes.                                    caen.fr/svt/cgaulsvt/travaux/animatio/mitmeio/tpmeiose.htm
                                                                                                                       - http://pedagogie.ac-
                                                      Les notions de mathématiques à utiliser sont « les                 amiens.fr/svt/info/logiciels/meiose/meiose.htm (animation
                                                      probabilités conditionnelles »                                     interactive)
                                                      Il faut donc s’entendre avec les collègues matheux               - http://pedagogie.ac-
                                                      pour aborder ensemble ces parties de programme.                    amiens.fr/svt/info/logiciels/animeiose/meiose.swf (animation
                                                                                                                         crossing-over) puis réalisation de schémas de méioses avec
                                                      Remarque : les noms des phases peuvent être                        crossing-over.
                                                      utilisées si besoin mais ne sont pas à mémoriser                 - comptage de drosophiles résultant de croisement-test
                                                      en tant que telles. On ne détaille pas la                          (Pourquoi ?) avec gènes liés et analyse des résultats ou comptage
                                                      prophase.                                                          de grains de mais (ou autre). TP collaboratif
                                                                                                                       Mise en place d’une démarche d’investigation pour comprendre
                                                                                                                         l’origine des résultats
                                                                                                                       - animation pour comprendre les résultats du comptage en aide ou
                                                                                                                         en synthèse http://www.labosvt.com/download-file-48.html
                                                                                                                       - Réalisation de croisements voir pedagogie.ac-
                                                                                                                         amiens.fr/svt/infoprat/EvCapExp/04EvII2m02.doc
                                                                                                                       et www.sordalab.com/documents/dossier%20conseil.pdf
                                                                                                                       - utilisation du logiciel DROSOFLY (payant) sur
                                                                                                                         http://www.inforef.be/swi/drosolab.htm
Les chromosomes ainsi remaniés subissent un                                                                         - comptage de drosophiles résultant de croisement-test avec gènes
brassage interchromosomique résultant de la                                                                         indépendants et analyse des résultats ou comptage de grains de mais.
migration aléatoire des chromosomes homologues                                                                      - utilisation d’une bonne animation pour comprendre les brassages
                  Connaissances                                         Remarques                                            Activités possibles et ressources
                  (programme)                                    Nouveau / ancien / remarques
lors de la 1ère division de méiose. Une diversité                                                            après comptage http://www.labosvt.com/download-file-47.html
potentiellement infinie de gamètes est ainsi produite.                                                       TP Collaboratif?
                                                                                                             Logiciels de génétique statistique (genstat ?)

Des anomalies peuvent survenir. Un crossing-over          Il est peut être judicieux de reprendre            -Revoir rapidement l’exemple de la famille multigénique des
inégal aboutit parfois à une duplication de gène. Un      l’exemple des gènes des opsines (vus en 1ère)      opsines :
mouvement anormal de chromosomes produit une              pour la duplication de gène.                       http://www.inrp.fr/Acces/biotic/evolut/mecanismes/opsines/html/poi
cellule présentant un nombre inhabituel de                                                                   nts.htm
chromosomes. Ces mécanismes, souvent source de
                                                          Montrer alors qu’un crossing- over inégal peut     logiciel DE VISU.
troubles, sont aussi parfois sources de diversification
du vivant (par exemple à l’origine des familles           avoir lieu entre chromosomes homologues ou         http://acces.ens-
multigéniques).                                           non homologues ! ce qui permet d’expliquer         lyon.fr/acces/ressources/neurosciences/vision/comprendre/
                                                          l’origine des translocations de gènes.             de_visu/soutien_scientifique_devisu/GenetCouleurs.htm




                                                                                                                -
                                                                                                             Document à utiliser p 411 BIOLOGIE MOLECULAIRE DE LA
                                                                                                             CELLULE De Boeck
                                                                                                             - approche par problème à résoudre d’un cas d’aberration du
                                                                                                             nombre de chromosomes (Turner ou Klinefelter par exemple).
                                                                                                             Résolution par démarche d’investigation.
                                                                                                             Ou possibilité de TP collaboratif où chaque groupe étudie un cas
                                                                                                             différent d’aberrations du nombre de chromosomes.
                                                                                                             - http://www.snv.jussieu.fr/vie/documents/T21/T21.htm
                                                                                                             (trisomie + animation)
                                                                                                             - Animation pour comprendre les aberrations du nombre de
                                                                                                             chromosomes http://www.labosvt.com/download-file-54.html
Au cours de la fécondation, un gamète mâle et un          Pour comprendre l’impact des anomalies de la            - Observation de la fécondation chez l’oursin :
gamète femelle s’unissent : leur fusion conduit à un      méiose comme source de troubles, il vaut peut      http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/oursin/ours6.htm
zygote. La diversité génétique potentielle des            être mieux traiter la fécondation après avoir vu   http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/oursinMDC/p1gametes2.html
zygotes est immense. Chaque zygote contient une           les brassages et avant les anomalies de la         (présence de gamètes de janvier à juin)
combinaison unique et nouvelle d'allèles. Seule une
                                                          méiose.                                                 - Observation de la fécondation chez la moule, à tester !
fraction de ces zygotes est viable et se développe.
                                                                                                              http://www2.ac-
                                                                                                             lyon.fr/enseigne/biologie/evaluation/college/moule/moule0.html
                                                                                                             -réaliser des échiquiers de croisement et analyser les résultats en
                                                                                                             terme statistique. Evaluer un risque génétique.
                  Connaissances                                         Remarques                                     Activités possibles et ressources
                  (programme)                                 Nouveau / ancien / remarques
                                                 Thème 1-A-2 Diversification génétique et diversification des êtres vivants (2)
                                                               Bilan : processus de diversification du vivant
D’autres mécanismes de diversification des                 Objectif de ce thème : déstabiliser les             - étude de texte scientifique par ex sur
génomes existent : hybridations suivies de                 représentations des élèves sur l'origine de la        http://www.inra.fr/les_recherches/exemples_de_recherche/ble_ten
polyploïdisation, transfert par voie virale, etc.          diversification en les confrontant à d'autres         dre_ou_ble_dur_une_histoire_de_chromosomes
S’agissant des gènes impliqués dans le                     modalités que les mutations, génétiques et non      - réaliser un schéma montrant les procédés de polyploïdisation à
développement, des formes vivantes différentes
                                                           génétiques.                                           partir d’un texte comme par ex. http://www.cns.fr/spip/Triticum-
peuvent résulter de variations dans la chronologie et
l’intensité d’expression de gènes communs, plus que        Remarque :                                            ssp-culture-du-ble.html
d’une différence génétique.                                 - peu de manipulations !                           - réaliser un schéma montrant un transfert horizontal de gène à partir
                                                            - Exemples variés et nombreux (ne pas les            d’un texte scientifique : http://www.bulletins-
                                                                 mémoriser)                                      electroniques.com/actualites/63604.htm
                                                            - réactualisation nécessaire des                   ou autre texte TB, http://www.futura-
                                                                 connaissances.                                  sciences.com/fr/news/t/zoologie/d/pour-digerer-le-cafe-un-insecte-
                                                           Des ressources :                                      a-vole-le-gene-dune-bacterie_37096/
                                                           - Documents pour la modification du génome par      - Découverte du rôle des gènes homéotiques, voir l’animation
                                                           les virus                                             DROSOBOX (académie de Versailles)
                                                           Dossier PLS avril juin 2007 ; LA Recherche          - comparaison des gènes homéotiques avec ANAGENE (ou
                                                           février 2006                                          phylogène)
                                                           Analyse génétique moderne, Griffiths, De Boeck      Si possibilité d’étudier les hétérochronies chimpanzé –homme, TP
                                                           Lecointre : ??                                      en tache complexe à partir de documents sur diaporama « les
                                                           Clamens : faits et mécanismes de l'évolution.       mécanismes de l’évolution » sur site SVT ac-grenoble.
                                                           Documents intéressants pour aller plus loin :          - Etude d’un texte historique (récent !) sur la construction des
                                                           -l’hérédité au-delà des gènes (l’épigénétique) La        doigts
                                                           Recherche Avril 2012                                   La Recherche mars 1997.(A utiliser comme document dans un TP
                                                           -les mutations silencieuses responsables de              en tache complexe ?).
                                                           maladie octobre 2009
Une diversification des êtres vivants est aussi            Ressources intéressantes sur la symbiose chez les   - culture d’une fabacée sur sol stérilisé et sol non stérilisé (prélevé
possible sans modification des génomes :                   fabacées                                              dans un champ de luzerne par ex)
associations (dont symbioses) par exemple.                 http://www.unige.ch/sciences/biologie/biveg/        - mise en évidence de la présence de bactéries dans des racines
Chez les vertébrés, le développement de                    microbio/themes/XavierPerret/RecherchesXP.html        fabacées (ex haricot) voir protocole
comportements nouveaux, transmis d’une génération
                                                                                                                 http://georges.dolisi.free.fr/Microbio/TP/Rhizobium.htm
à l’autre par voie non génétique est aussi source de
diversité : chants d’oiseaux, utilisation d’outils, etc.   -des infos sur l’apprentissage du chant par les
                                                           oiseaux :                                           - même activité pour mettre en évidence la présence et le rôle des
                                                           La Recherche mai 2005 ou novembre 2009,               mycorhizes.
                                                           novembre 2003 Que veut dire étudier « les
                                                           modalités d’une modification du génome » ?? il      - Etudes de textes sur divers exemples d’apprentissage par
                                                           en existe de nombreuses, comment faire un             imitation chez les animaux :
                                                           choix ?                                               http://www.vetopsy.fr/thera/app/imit.php
                                                           Peut-on étudier les mêmes hétérochronies que
                  Connaissances                                         Remarques                                            Activités possibles et ressources
                  (programme)                                    Nouveau / ancien / remarques
                                                         dans l’ancien programme ? intéressantes pour
                                                         les élèves !



                                          Thème 1-A-3 De la diversification des êtres vivants à l’évolution de la biodiversité (2)
                                                               Bilan : la biodiversité et sa modification
Sous l’effet de la pression du milieu, de la             Remarques :                                         -Mobilisation des connaissances par ex sur la dérive génétique grâce
concurrence entre êtres vivants et du hasard, la            - peu de manipulations                           au logiciel dérive génétique téléchargeable sur le site http://www.ac-
diversité des populations change au cours des               - nombreux exemples                              nice.fr/svt/productions/freeware/derive/index.htm
générations.                                             Reprendre las acquis de seconde sur la dérive       -étude par exemple du cas des lions du cratère de Ngorongoro ,
L’évolution est la transformation des populations qui
                                                         génétique.                                          voir
résulte de ces différences de survie et du nombre de
descendants.                                                                                                 http://acces.ens-lyon.fr/evolution/biodiversite/graines/organiser-et-
                                                         Il est difficile de faire un choix entre tous les   realiser-son-expedition/fichiers-et-liens-utiles/cours-
                                                         exemples existant.                                  biodiversite/genet_CoursParis_CCalmet.pdf
                                                         Veiller à ce que l’exemple choisi soit pertinent    ou http://simulium.bio.uottawa.ca/bio3515/pdf/presentations/05a-
                                                         par rapport aux objectifs de connaissance.          Genetique.pdf
                                                                                                             et aussi http://gepv.univ-lille1.fr/downloads/enseignements/L3-
                                                                                                             S6/L3-S6-Vekemans-BiolPop.pdf
La diversité du vivant est en partie décrite comme       Evolution de la définition de l’espèce (depuis       -Etude de textes historiques de la définition de l’espèce de Buffon,
une diversité d’espèces.                                 Mayr en 1989) jusqu’au concept d’espèce = pool      Cuvier, Lamarck, Darwin, Mayr et Lecointre. (noter les critères
La définition de l’espèce est délicate et peut reposer   de gènes ?                                          utilisés pour définir l’espèce et arriver au concept actuel) par ex en
sur des critères variés qui permettent d’apprécier le    ensemble d'individus porteurs d'un pool génétique   TP Collaboratif ou chaque groupe étudie une définition différente
caractère plus ou moins distinct de deux populations
                                                         particulier et isolé génétiquement des autres
(critères phénotypiques, interfécondité, etc.). Le
concept d’espèce s’est modifié au cours de l’histoire    populations.                                        Pourquoi pas un débat argumenté sur le concept d’espèces ?
de la biologie.
Une espèce peut être considérée comme une                Approche possible par l'histoire du concept         DVD présentés par Sciences et vie :
population d’individus suffisamment isolés               d’espèce pour réfléchir aux limites de la                l’évolution d’Ernst Mayr
génétiquement des autres populations. Une                définition d'une espèce vivante (inapplicable            espèces d’espèces
population d’individus identifiée comme constituant      pour les espèces fossiles).                              le grand voyage de Charles Darwin
une espèce n’est définie que durant un laps de temps
                                                                                                                  le rôle du sexe dans l’évolution des espèces
fini.                                                    Les exemples, nombreux, doivent permettre de
On dit qu’une espèce disparaît si l’ensemble des
                                                                                                             Un site intéressant http://pst.chez-alice.fr/2fespec.htm
                                                         comprendre les difficultés de définition de la      http://www.vetopsy.fr/comp/evol/evol0b_esphomol.php
individus concernés disparaît ou cesse d’être isolé
                                                         notion d'espèce, vue depuis le collège. On
génétiquement. Une espèce supplémentaire est
définie si un nouvel ensemble s’individualise.           revient sur les représentations et on enrichit le   - Etude de cas de spéciation (TP en tache complexe pour montrer
                                                         concept.                                              les différents facteurs de la spéciation) voir les études de cas
                                                                                                               "Guide critique de l’évolution" et "Comprendre et enseigner la
                                                         Ressources : « L'espèce : entre stabilité et          classification du vivant" (Lecointre)
                                                         évolution » PLS décembre 2006.                      Pour s’amuser :
                  Connaissances                                           Remarques                                            Activités possibles et ressources
                  (programme)                                      Nouveau / ancien / remarques
                                                           -texte de Le Guyader                                o   une liste des animaux hybrides naturels ou réalisés par l’homme
                                                           http://www.inra.fr/dpenv/leguyc46.htm                   http://krissnature.over-blog.com/article-13702059.html ( à
                                                                                                                   vérifier!)
                                                                                                               o   Un quizz sur le nom des hybrides http://www.quizz.biz/quizz-
                                                                                                                   182242.html
                                                                                                               o   L’art et la création d’hybrides imaginaires
                                                                                                                   http://www.artsplastiques.ac-
                                                                                                                   versailles.fr/Descartes/07_08/animal_hybride/animal_hybr.htm
                                                              Thème 1-A-4 Un regard sur l’évolution de l’Homme (2)
D’un point de vue génétique, l'Homme et le                 L’accent est mis sur l’Homme au sein des            Synthèse des représentations initiales (souvent fausses)
Chimpanzé, très proches, se distinguent surtout par        Primates.                                           Réinvestissement des acquis des classes précédentes : 6°/5°/3°/2°/1S
la position et la chronologie d’expression de certains      Cadre beaucoup plus « génétique ».                 Réinvestissement des acquis des parties 1A1/1A2/1A3.
gènes.                                                      Gènes de développement, chronologie de            Activités avec exploitation de documents (papier, sites internet, …),
Le phénotype humain, comme celui des grands
                                                           leurs expressions.                                  comparaison des développements pré et post-natal de l’Homme et
singes proches, s’acquiert au cours du développement
pré et postnatal, sous l’effet de l’interaction entre                                                          du Chimpanzé.
l’expression de l’information génétique et                  Phénotype dépendant de l’expression de            Comparaison de caryotypes.
l’environnement (dont la relation aux autres               gènes, et sous l’influence de l’environnement       apprentissage
individus).                                                (apprentissages, comportements, aspects             http://www.larecherche.fr/content/recherche/article?id=8240
Les premiers primates fossiles datent de -65 à -50         « culturels » : transmission)                       http://primatologie.revues.org/279
millions d'années. Ils sont variés et ne sont identiques   Bien définir le phénotype.                          http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/v/video-la-culture-de-table-
ni à l'Homme actuel, ni aux autres singes actuels. La                                                          chez-les-chimpanzes-23825.php
diversité des grands primates connue par les fossiles,                                                             - TP logiciel Phylogène (collection Archontes) + logiciel
qui a été grande, est aujourd’hui réduite.                 Origine des primates et non plus de la lignée                Anagène  établir des arbres de parenté à partir de
                                                           humaine.                                                     caractères phénotypiques et de caractères moléculaires
                                                                                                                        homologues.
                                                                                                                   - Recherche internet pour illustrer la diversité des Primates
                                                                                                                        fossiles.
Homme et Chimpanzé partagent un ancêtre commun             Etablissement d’une parenté proche entre Homme TP avec Phylogène (collection Homininés)
récent. Aucun fossile ne peut être à coup sûr              et Chimpanzé.                                       TP collaboratif : Comparaison d’éléments du squelette (crâne,
considéré comme un ancêtre de l'Homme ou du                                                                    membres, bassins, squelette entier)
chimpanzé.                                                 « à coup sûr » peut être un peu déstabilisant            Etablir les caractéristiques du genre Homo, par comparaison
Le genre Homo regroupe l’Homme actuel et quelques
                                                           confronté à l’idée de « Dernier ancêtre commun               avec Chimpanzé et Australopithèques.
fossiles qui se caractérisent notamment par une face
réduite, un dimorphisme sexuel peu marqué sur le           hypothétique ».                                     Chimpanzé et outils.
squelette, un style de bipédie avec trou occipital                                                             http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/vie-1/d/une-utilisation-
avancé et aptitude à la course à pied, une mandibule       Remarque : l’objectif n’est plus la lignée humaine, encore-plus-sophistiquee-des-outils-par-les-chimpanzes_8314/
parabolique, etc. Production d'outils complexes et         l’étude est limitée au genre Homo, les              http://www.hominides.com/html/actualites/chimpanze-outil-cote-
variété des pratiques culturelles sont associées au        Australopithèques sont absents des termes du        ivoire-4300.php
genre Homo, mais de façon non exclusive. La                programme.                                          Articles :
construction précise de l’arbre phylogénétique du                « Critères d’appartenance » au genre         - Article : « l’animal/l’homme » Revue Espèces n° 2 – décembre
genre Homo est controversée dans le détail.                         Homo et non plus à la lignée humaine.      2011
                  Connaissances                                         Remarques                                          Activités possibles et ressources
                  (programme)                                    Nouveau / ancien / remarques
                                                                 Australopithèques toutefois nécessaires    - « La nouvelle histoire de l’Homme : de Toumaï à Homo sapiens »
                                                                 pour comparaison.                          Les dossiers de la Recherche. Aout 2008 numéro 32
                                                                                                            - « Néanderthal : notre nouvel ancêtre » Les dossiers de la
                                                                                                            Recherche octobre 2011. Numéro 45
                                                                                                            Logiciels :
                                                                                                            - logiciel Phylogène (INPR/IFE) et ses bases de données
                                                              Aspect non finalisé des connaissances,       (phénotypiques et moléculaires) sur les Primates et sur le genre
                                                               remise en questions, nouvelles               Homo
                                                               découvertes (Homme de Flores, Homme          http://www.inrp.fr/Acces/biotic/evolut/phylogene/accueil.htm
                                                               de Néanderthal..)                            - logiciel « Lignée humaine » - Pierre Perez – Cet outil permet
                                                              Arbre différents selon les caractères pris   d'appréhender plusieurs aspects des caractères évolutifs liés à la
                                                               en compte.                                   «lignée humaine» et à la place de l'Homme dans le règne animal.
                                                                                                            http://pedagogie.ac-
                                                                                                            toulouse.fr/svt/serveur/lycee/perez/evolution/ligsomm.htm
                                                                                                            Sites internet :
                                                                                                                 - animation pour visualiser la caractère buissonnant de
                                                                                                                     l’arbre pour le genre Homo :
                                                                                                                     http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=geo-
                                                                                                                     0016-3
                                                                                                            Pour s’y retrouver et/ou se rafraichir la mémoire :
                                                                                                            http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/evolution/ligneehumaine/hom
                                                                                                            o.htm
                                                                                                            http://www.cndp.fr/evolution-des-especes/levolution-de-
                                                                                                            lhomme/page-single-multipdf/article/les-fossiles-de-la-lignee-
                                                                                                            humaine.html
                                                                                                            http://planet-terre.ens-
                                                                                                            lyon.fr/planetterre/XML/db/planetterre/metadata/LOM-
                                                                                                            anthropoides-JJ-Jaeger.xml
                                                                                                            http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/Origine/carte/origine.htm
                                                                                                            http://www.cnrs.fr/inee/communication/breves/docs/Breve_Siamo_
                                                                                                            DR8.pdf
             Thème 1-A-5 Les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l’évolution : l’exemple de la vie fixée chez les plantes (2)
                                        Bilans : schéma général de la plante, organisation et fonction de la fleur
Les caractéristiques de la plante sont en rapport avec    L’organisation fonctionnelle générale des          Etude morphologique simple d’une plante commune
la vie fixée à l’interface sol/air dans un milieu         Angiospermes ne doit pas être abordée d’un          (Moutarde ? Onagre ? intérêt = fleurs et fruits sur le même
variable au cours du temps.                               point de vue purement botanique mais doit être      pied)
Elle développe des surfaces d’échanges de grande          reliée à l’évolution : processus trophiques,             Schématisation de son organisation (idée : schéma à faire
dimension avec l’atmosphère (échanges de gaz,
                                                          systèmes de protection et de communication              évoluer pour aboutir à un schéma fonctionnel synthétique)
capture de la lumière) et avec le sol (échange d’eau et
d’ions). Des systèmes conducteurs permettent les          liés au mode de vie fixé.                          Mesure des surfaces d’échanges (feuilles et/ou racines) d’une
                 Connaissances                                      Remarques                                              Activités possibles et ressources
                 (programme)                                 Nouveau / ancien / remarques
circulations de matières dans la plante, notamment                                                             plantule (pois ? haricot ?) ou d’un plant (fraisier ? moutarde ?
entre systèmes aérien et souterrain.                 Acquis de sixième : végétal = organisme fixé à            onagre ?) à l’aide de MESURIM
Elle possède des structures et des mécanismes de     l’interface sol-air / réalisation d’échanges gazeux            Valeurs à rapporter à la masse ou au volume
défense (contre les agressions du milieu, les        avec l’atmosphère (02-CO2) / absorption d’eau et               Valeurs à réévaluer à partir de l’extrait de l’ouvrage de
prédateurs, les variations saisonnières).
                                                     d’éléments minéraux par les racines dans le sol /         Francis Hallé « L’éloge de la plante » (coefficients à appliquer
                                                     occupation du milieu au cours des saisons                 aux valeurs estimées en raison de l’existence des chambres sous-
                                                     (végétaux annuels = graines, végétaux vivaces =           stomatiques au niveau foliaire et des poils absorbants ou des
                                                     bulbes, bourgeons)                                        mycorhizes au niveau racinaire) cf ressources
                                                                                                              Observation de stomates (feuille de laurier ? lierre ?), des
                                                     Acquis de seconde : réalisation de la                     chloroplastes et des lacunes (CT de feuille de renoncule ?) au
                                                     photosynthèse par les végétaux chlorophylliens            microscope
                                                      nécessité de capter l’énergie lumineuse et le          Réalisation et/ou observation d’une CT de racine (poils
                                                     CO2 atmosphérique au niveau foliaire                      absorbants) ou d’un apex racinaire exposé à un colorant au
                                                      nécessité d’absorber l’eau et les éléments              microscope cf Bordas p 135
                                                     minéraux du sol au niveau racinaire                      Comparaison des échanges (schémas fonctionnels) et des
                                                                                                               surfaces d’échanges (tableau) d’une plante et d’un mammifère
                                                     Problématique : mode de vie fixé des                      (homme ?) pour mettre en évidence les particularités de
                                                     Angiospermes impliquant                                   l’organisation fonctionnelle des Angiospermes liées à la vie
                                                      l’optimisation des échanges de matière et/ou            fixée cf ressources
                                                     d’énergie avec l’atmosphère et le sol                    Observation au microscope de CT de tige, de racine et de feuille
                                                      la circulation de matière entre système aérien et       d’une même espèce (préparations du commerce de
                                                     souterrain                                                renoncule ?) colorées au carmin-vert d’iode (repérage xylème-
                                                       l’existence de mécanismes de protection et de          phloème) / Photographies de CL de tige colorées au carmin-vert
                                                     résistance                                                d’iode et observées au microscope (vaisseaux du xylème et du
                                                                                                               phloème) TP tournant ?
                                                     Partie offrant de nombreuses manipulations               Réalisation et observation de préparations microscopiques de CT
                                                     sur matériel frais : bien anticiper sa place dans         de tige placée depuis plusieurs jours dans une eau colorée
                                                     la progression annuelle (début ou fin d’année) /          (impatiens, céleri : association sève brute-xylème), de CL de
                                                     Faire des choix ciblés au regard de la                    racine (semences germées : repérage xylème-phloème) et de CL
                                                     programmation annuelle (2 semaines)                       de feuille (poireau : repérage xylème-phloème / différents
                                                                                                               vaisseaux du xylème) colorées au carmin-vert d’iode cf
                                                                                                               ressources TP collaboratif ?
                                                                                                              Observation de structures et mécanismes de défense : cf
                                                                                                               ressources
                                                     Existence de nombreuses ressources                         des plantes de la garrigue (résistance à l’aridité, au feu et au
                                                     concernant les structures et mécanismes de                pâturage)
                                                     protection et de résistance : aucune                       de la cardère sauvage (résistance au froid, à la concurrence, à
                                                     exhaustivité demandée, faire des choix ciblés             la prédation) cf La Hulotte n° 61
                                                                                                                de l’accacia caffra (résistance à la prédation)
                                                                                                                des plantes des vieux murs et des falaises (résistance à la
                  Connaissances                                          Remarques                                                   Activités possibles et ressources
                  (programme)                                     Nouveau / ancien / remarques
                                                                                                                        sécheresse)
                                                                                                                         de l’Arabidopsis (résistance au froid)
                                                                                                                         du fraisier (résistance à la prédation)
                                                                                                                         de l’oyat (résistance à la sécheresse) : CT de feuille et vidéo de
                                                                                                                        fermeture http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/mouvements/nasties-
                                                                                                                        hydro.htm
                                                                                                                         du laurier rose (résistance à la sécheresse) : CT de feuille avec
                                                                                                                        cryptes pilifères
                                                                                                                         de l’aloes (résistance à la sécheresse) : CT de feuille avec
                                                                                                                        parenchyme aquifère
                                                                                                                        choix de # ateliers mosaïques ?
                                                                                                                     Expériences « hormones végétales et croissance » (auxine,
                                                                                                                        cytokinines) :
                                                                                                                        http://www2.ulg.ac.be/cedevit/french/hormones.htm
L’organisation florale, contrôlée par des gènes de        L’organisation fonctionnelle de la fleur des               Dissection d’une fleur actinomorphe (Arabidopsis (compliquée
développement, et le fonctionnement de la fleur           Angiospermes ne doit pas se limiter à la                      car petite) ? moutarde ? tulipe ? onagre ? millepertuis ?
permettent le rapprochement des gamètes entre             botanique mais être reliée à l’évolution : mise               potentille ?) avec réalisation d’un diagramme floral TP
plantes fixées.                                           en place de modalités particulières de                        mosaïque?
La pollinisation de nombreuses plantes repose sur
                                                          reproduction liées à la vie fixée + collaboration          Réalisation et observation au microscope de CL/CT d’anthère et
une collaboration animal pollinisateur / plante produit
d’une coévolution.                                        animal-plante produit d’une coévolution                       de pistil
À l’issue de la fécondation, la fleur se transforme en                                                               Schématisation des diagrammes floraux des 3 classes de mutants
fruits contenant des graines.                             Acquis de sixième : organisation générale de la               d’Arabidopsis thaliana à partir de l’animation http://www.ens-
La dispersion des graines est nécessaire à la survie      fleur (sépales, pétales, étamines, pollen, pistil,            lyon.fr/RELIE/Fleurs/formation/module4/demo-m4-1.htm
et à la dispersion de la descendance. Elle repose         ovaire, ovules) / transformation de la fleur en fruit           schématisation de l’expression des gènes affectés pour les 3
souvent sur une collaboration animal disséminateur /      contenant des graines (dépôt de pollen sur le pistil      classes de mutants
plante produit d’une coévolution.                         d’une même espèce, ovules devenant graines,                     explication de la diversité des fleurs d’Angiospermes (modèles
                                                          ovaire devenant fruit) / modes de dispersion des          ABC et ABCDE)
                                                          graines (vent, eau, animaux) / germination de la          cf ressources
                                                          graine (plantule, cotylédons, conditions de                    Possibilité de travailler sur les fleurs mutantes des bouquets de
                                                                                                                         fleuristes (ex :tulipes)
                                                          germination)
                                                                                                                     Schématisation des diagrammes floraux des 3 classes de mutants
                                                          Acquis de troisième : ADN / gènes / allèles                   d’Arabidopsis thaliana à partir de photographies / Comparaison
                                                                                                                        des séquences nucléotidiques des gènes A, B et C chez un
                                                          Acquis de seconde : ADN / gène = séquence de                  individu à fleurs normales et chez les 3 classes de mutants
                                                          nucléotides / variabilité de l’ADN                            (ANAGENE)
                                                                                                                         identification des gènes impliqués dans le développement du
                                                          Acquis de première S : variabilité génétique et               méristème floral
                                                          mutations de l’ADN / mutations = sources                       explication de la diversité des fleurs d’Arabidopsis (modèle
                                                                                                                        ABC)
                                                          aléatoires de la diversité des allèles (biodiversité) /
                                                          expression du patrimoine génétique (synthèse              cf ressources
Connaissances                  Remarques                                            Activités possibles et ressources
(programme)             Nouveau / ancien / remarques
                protéique : transcription-traduction)                  animation http://www.ens-
                                                                       lyon.fr/RELIE/Fleurs/formation/module4/demo-m4-1.htm
                Problématique : mode de vie fixé des
                Angiospermes impliquant                                Possibilité de travailler sur les fleurs mutantes des bouquets de
                 une organisation fonctionnelle de la fleur           fleuristes (ex :tulipes)
                permettant le rapprochement des gamètes
                                                                     Sites Internet :
                 une collaboration animal-plante pour assurer la
                                                                       Méthode pour faire un diagramme floral : http://sajf.ujf-
                pollinisation et la dissémination (produit d’une
                                                                      grenoble.fr/spip.php?article39&var_recherche=diagramme%20fl
                coévolution)
                                                                      oral
                                                                       Démarche de dissection de la fleur + diaporama sur
                Existence de nombreuses ressources                    l’anatomie des fleurs et diagrammes floraux
                concernant la collaboration animal-plante
                                                                      http://biblio.alloprof.qc.ca/PagesAnonymes/DisplayFiches.aspx?
                produit d’une coévolution : aucune                    ID=6010#a1
                exhaustivité demandée, faire des choix ciblés          Protocole germination grains de pollen : http://svt.ac-
                                                                      rouen.fr/biologie/germination_%20pollen.pdf
                                                                       Exercice sur la fleur mutante « agamous » d’Arabisopsis
                                                                      (comparaison avec la fleur normale + diagramme floral) :
                                                                      http://vial.frjl.free.fr/SVTfran/tp%2010%20vegetaux.htm
                                                                       Exercice (+ complexe) sur le contrôle génétique du plan
                                                                      d’organisation de la fleur (mutations homéotiques chez
                                                                      Arabidopsis) : http://acces.ens-
                                                                      lyon.fr/acces/ressources/dyna/developpement/enseigner/morpho
                                                                      genese-vegetale/morphogenese-florale/le-modele-abc
                                                                     Banque d’images :
                                                                      Images de dissection de fleurs : http://www.ac-
                                                                      rennes.fr/pedagogie/svt/applic/fleur/fleur.htm
                                                                       De la fleur de cerisier à la cerise :
                                                                      http://www.bips-edu.fr/main.php?g2_itemId=17350
                                                                      http://www.bips-edu.fr/main.php?g2_itemId=17357
                                                                     Logiciels :
                                                                       Pour réviser les notions de sixième : http://www.svt.ac-
                                                                      versailles.fr/spip.php?article303 (logiciel « FleurOfruit »)
                                                                     Vidéos sur la pollinisation :
                                                                       le figuier : http://www.cerimes.fr/le-catalogue/figuiers-
                                                                      tropicaux-et-pollinisateurs-relations-symbiotiques.html
                                                                       la fleur du baobab et la chauve-souris :
                                                                      http://www.cerimes.fr/le-catalogue/pollinisation-du-baobab.html
                                                                       l’orchidée comète et le papillon sphinx :
                                                                      http://www.youtube.com/watch?v=OMVN1EWxfAU
                  Connaissances                                          Remarques                                            Activités possibles et ressources
                  (programme)                                     Nouveau / ancien / remarques
                                                                                                                  (« Darwins Comet Orchid » en anglais)
                                                                                                                   la fleur de vanille (pollinisation artificielle) :
                                                                                                                  http://www.dailymotion.com/video/x7isw8_pollinisation_news
                                                                                                                   l’Ophrys abeille (« Wild Orchids of Israel » en anglais) :
                                                                                                                  http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=y
                                                                                                                  FftHXbjEQA
                                                                                                                   la vision des abeilles (« Bee vision and Heater Bees » en
                                                                                                                  anglais) :
                                                                                                                  http://www.youtube.com/watch?v=zZEoAMfRICM&feature=pl
                                                                                                                  ayer_embedded
                                                                                                               Etude documentaire sur les différents modes de pollinisation
                                                                                                                  associés à une collaboration animale : entomophilie /
                                                                                                                  ornithophilie / cheiroptérophilie
                                                                                                              Nombreux exemples : cf ressources (figuier et blastophage) +
                                                                                                              vidéos + http://myrmecochorie.free.fr/Exemples/Exemples.html
                                                                                                                  choix de # ateliers mosaïques ?
                                                                                                               Chromatographie pour identifier les sucres présents dans le
                                                                                                                nectar de Lys cf Nathan p 116
                                                                                                               Observation de divers fruits à relier à leur mode de
                                                                                                                dissémination : pissenlit, érable, bardane, aigremoine, gui,
                                                                                                                sorbier des oiseleurs (anémochorie, zoochorie)
                                                                                                               Etude documentaire sur les différents modes de dissémination
                                                                                                                des graines associés à une collaboration animale : épizoochorie /
                                                                                                                endozoochorie
                                                                                                              Nombreux exemples : cf ressources
                                                                                                                  choix de # ateliers mosaïques ?
                                                                                                               Dossier Hors série Pour La Science « De la graine à la plante »
                                                                                                                janvier 2000
                                                  Thème 1-B – Le domaine continental et sa dynamique (5)
Bilans : granite, gabbro, basalte, péridotite ; le modèle de la tectonique des plaques ; volcanisme, recyclage des matériaux de la croûte ; notions
d’érosion, transport, sédimentation.
                   Thème 1-B-1 La caractérisation du domaine continental : lithosphère continentale, reliefs et épaisseur crustale (2)
La lithosphère est en équilibre (isostasie) sur           Caractéristiques du domaine continental par        - QCM sur les acquis de 1S sur le domaine océanique
l’asthénosphère. Les différences d’altitude moyenne       comparaison avec le domaine océanique :             Roches-Epaisseur-Densité-Âge
entre les continents et les océans s’expliquent par des   roches, épaisseur, densité, âge                    - Tâche complexe sous forme d’un TP mosaïque permettant de créer
différences crustales.                                     Les connaissances pétrographiques sur les         une « fiche d’identité » du domaine continental
La croûte continentale, principalement formée de
                                                            roches de la croûte continentale se limitent au   pour créer une activité sur les profondeurs du Moho :
roches voisines du granite, est d’une épaisseur plus
grande et d’une densité plus faible que la croûte           rappel de ce qui a été vu en 1ère S pour le       http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/spip.php?article176
océanique.                                                  granite                                           pour créer une activité sur la datation des roches de la lithosphère
                 Connaissances                                        Remarques                                                Activités possibles et ressources
                 (programme)                                   Nouveau / ancien / remarques
L’âge de la croûte océanique n’excède pas 200 Ma,      calcul de la profondeur du MOHO à partir de            continentale : ECE 11_G_O_01 + logiciel Radiochronologie
alors que la croûte continentale date par endroit de   données sismiques                                       http://pedagogie.ac-amiens.fr/svt/info/logiciels/radiochr/
plus de 4 Ga. Cet âge est déterminé par                radiochronologie                                       http://pedagogie.ac-
radiochronologie.                                        Seule la méthode de la droite isochrone avec la      toulouse.fr/svt/serveur/bankact/dossiers/FT/radiochronologie/
                                                          méthode Rb Sr est utilisée pour la                   Isostasie
                                                          détermination de l’âge des roches par                - Recherche d’explication quant aux mouvements verticaux de la
                                                          radiochronologie                                     lithosphère (Scandinavie, Piémont italien)
                                                       Isostasie                                              - modélisation analogique (cf livres scolaires)
                                                       Cette notion peut être abordée lors de l’étude de       - modélisation numérique avec le logiciel SimulAiry
                                                       l’érosion d’une chaine de montagne §1B4                 http://www.ac-nantes.fr/peda/disc/svt/isostasie/index.htm
                                                                                                               - Logiciel isostasy
Au relief positif qu’est la chaîne de montagne,            indices tectoniques expliquant l’épaississement    Origine de l’épaississement crustal
répond, en profondeur, une importante racine              crustal                                              pour les indices tectoniques
crustale.                                                  indices pétrographiques (surtout structuraux) Possibilité d’organiser un stage de terrain
L’épaisseur de la croûte résulte d’un épaississement      expliquant l’épaississement crustal (roche           plis chevauchants (Sassenage, plis de St Julien en maurienne, …),
lié à un raccourcissement et un empilement. On en
                                                          métamorphique type gneiss et migmatites)             failles inverses (Meije, Vercors, …), chevauchement (Lautaret)
trouve des indices tectoniques (plis, failles, nappes) et
des indices pétrographiques (métamorphisme, traces        limites difficiles à déterminer : minéraux du
de fusion partielle).                                     métamorphisme type sillimanite, disthène ne          pour les indices pétrographiques
Les résultats conjugués des études tectoniques et         sont pas à connaitre. Diagramme P-T                  traces de métamorphisme et de fusion partielle (migmatite)
minéralogiques permettent de reconstituer un              uniquement en activité et/ou en exercices.           Travailler surtout les structures "en petit" qui confirment les
scénario de l’histoire de la chaîne.                                                                           structures "en grand" (micro-plis et micro-failles)
                                                           reconstitution des différentes étapes de           Echantillons et lames minces (migmatites, gneiss, …)
                                                          l’histoire d’une chaine de montagne à partir de
                                                          données de terrain
                                                          pourquoi ne pas partir directement du modèle
                                                          complet et rechercher les indices qui valident
                                                          (ou pas) le modèle ?
                                       Thème 1-B-2 La convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes (2)
Les chaînes de montagnes présentent souvent les           Recherche de traces océaniques passées              Que sais je ? sur la lithosphère océanique, les zones de
traces d’un domaine océanique disparu (ophiolites) notions de rifting et de marges passives non               convergence, la subduction (acquis de 1S)
et d’anciennes marges continentales passives. La          abordées en 1S et vues comme marqueur d’un
« suture » de matériaux océaniques résulte de             domaine océanique                                    Les traces d’une ancienne histoire océanique
l’affrontement de deux lithosphères continentales
                                                                                                               blocs basculés (vus sur le terrain) et les ophiolites (Chenaillet, …)
(collision). Tandis que l’essentiel de la lithosphère
continentale continue de subduire, la partie              Les indices de la collision (qui doivent pouvoir
supérieure de la croûte s’épaissit par empilement de      être reconnus sur divers types de documents)         Les traces d’une subduction
nappes dans la zone de contact entre les deux                                                                  échantillons et lames minces
plaques.                                                  Les indices de subduction (les différents faciès de
                                                          roches océaniques subduites + coésite) qui           Les traces d’une collision
                                                          doivent pouvoir être reconnus sur divers types de    Bilan du stage de terrain et profil ECORS
                                                          documents.
                 Connaissances                                         Remarques                                              Activités possibles et ressources
                 (programme)                                    Nouveau / ancien / remarques
                                                        Notion de subduction de la lithosphère             Coésite
                                                        continentale (profil ECORS)
Les matériaux océaniques et continentaux montrent       Déjà vu.                                            Métagabbro à glaucophane ; éclogite : lame mince et échantillon
les traces d’une transformation minéralogique à         Le moteur de la subduction : comparaison de la     Le moteur de la subduction
grande profondeur au cours de la subduction. La         densité de la Lithosphère océanique (en fonction    Mesure de densité de différents échantillons
différence de densité entre l’asthénosphère et la       de son âge) avec celle de l’asthénosphère           Calcul à l’aide d’un tableur des variations de la densité de la
lithosphère océanique âgée est la principale cause de
                                                                                                            lithosphère en fonction de son âge
la subduction. En s’éloignant de la dorsale, la
lithosphère océanique se refroidit et s’épaissit.
L’augmentation de sa densité au-delà d’un seuil
d’équilibre explique son plongement dans
l’asthénosphère. En surface, son âge n’excède pas
200 MA.
                         Thème 1-B-3 Le magmatisme en zone de subduction : une production de nouveaux matériaux continentaux (1)
Dans les zones de subduction, des volcans émettent      Pas de changement par rapport à l’ancien                -     Observation d’échantillon et de lame mince de
des laves souvent visqueuses associées à des gaz et     programme                                                     granitoïde et andésite
leurs éruptions sont fréquemment explosives.            On insiste davantage sur le fait que c’est ainsi        -     logiciel « subduction » avec mise en évidence du rôle
La déshydratation des matériaux de la croûte            que se forme un nouveau domaine continental.                  fondant de l’eau
océanique subduite libère de l’eau qu’elle a
emmagasinée au cours de son histoire, ce qui
provoque la fusion partielle des péridotites du         Les réactions de déshydratation des minéraux
manteau sus-jacent.                                     hydroxylés ne sont pas à connaitre
Si une fraction des magmas arrive en surface
(volcanisme), la plus grande partie cristallise en      On se limite au rôle fondant de l’eau sans entrer
profondeur et donne des roches à structure grenue de    dans le détails des mécanismes de la fusion
type granitoïde. Un magma, d’origine mantellique,       partielle
aboutit ainsi à la création de nouveau matériau
continental.
                                                                   Thème 1-B-4 La disparition des reliefs (1)
Les chaînes de montagnes anciennes ont des reliefs      Tout est nouveau !                                  Comparaison de surface des roches de différents types à partir de
moins élevés que les plus récentes. On y observe à       comparaison des anciennes chaines de              carte géologique avec mesurim
l’affleurement une plus forte proportion de matériaux   montagnes avec les plus récentes
transformés et/ou formés en profondeur. Les parties      recherche des facteurs intervenant dans la        Modélisation de l’isostasie pour montrer les conséquences de
superficielles des reliefs tendent à disparaître.
                                                        disparition des reliefs après leur formation :      l’érosion
Altération et érosion contribuent à l’effacement des
reliefs.                                                - altération / érosion / impact des phénomènes      Facteurs à l’origine de l’effacement des reliefs
Les produits de démantèlement sont transportés sous     tectoniques                                         Construction d’un schéma bilan du cycle des matériaux de la croute
forme solide ou soluble, le plus souvent par l’eau,     coordination indispensable avec la                 continentale à partir de différentes ressources
jusqu’en des lieux plus ou moins éloignés où ils se     géographie : pour éviter la redondance              - photo d’éboulement
déposent (sédimentation).                               climat/érosion                                      - composition des eaux de pluie et des eaux de rivières (cf pdf de D
Des phénomènes tectoniques participent aussi à la       +transport des sédiments                            Dumas sur l’Isère)
disparition des reliefs.                                +dépôt= sédimentation                               - notions d’érosion et d’altération
L’ensemble de ces phénomènes débute dès la              construction d’un cycle des matériaux
                  Connaissances                                          Remarques                                            Activités possibles et ressources
                  (programme)                                     Nouveau / ancien / remarques
naissance du relief et constitue un vaste recyclage de    continentaux (notion de recyclage)                  Pour les phénomènes tectoniques, utiliser l’actualité (cf séisme Italie
la croûte continentale.                                   les élèves ont déjà la notion de recyclage de la   mai 2012)
                                                          lithosphère océanique – 1S)
Remarque générale sur le thème de géologie :
-les notions de FUSION PARTIELLE et de METAMORPHISME sont abordées 2 fois mais dans 2 contextes totalement différents : soit au niveau de la croûte continentale
en lien avec son épaississement (3B1) soit au niveau de la subduction (3B2 et 3B3) = source de confusion
                                                          Thème 2. – Enjeux planétaires contemporains
                                                       Thème 2-A – Géothermie et propriétés thermiques de la Terre (2)
                                                     Bilan : flux thermique, convection, conduction, énergie géothermique
La température croît avec la profondeur (gradient         Flux thermique, convection, conduction, origine     Tâche complexe ou TP mosaïque : Comment l’énergie de la terre
géothermique) ; un flux thermique atteint la surface      de la chaleur, machine thermique, (ancien           rend-elle possible le fonctionnement d’une centrale géothermique
en provenance des profondeurs de la Terre (flux           programme 1ere S)
géothermique). Gradients et flux varient selon le                                                             Définitions de base et des illustrations (diagrammes, carte de France,
contexte géodynamique.
                                                          La géothermie peut être la situation d’appel        tableaux de mesures …) : Site INRP
Le flux thermique a pour origine principale la
désintégration des substances radioactives contenues      pour étudier le fonctionnement thermique de         http://acces.inrp.fr/eedd/climat/dossiers/energie_demain/geothermie/
dans les roches.                                          la Terre                                            geothermie_SVT
Deux mécanismes de transfert thermique existent
dans la Terre : la convection et la conduction. Le        Attention à la notion de chaleur ( en SPC :         Données sur les flux de chaleur et températures en France.
transfert par convection est beaucoup plus efficace.      chaleur seulement si échange)                       Nombreuses cartes de la France sur les flux de chaleur à différentes
                                                                                                              profondeurs : Site BRGM
                                                          Structure du globe seulement partiellement          http://sigminesfrance.brgm.fr/geophy_flux.asp
                                                          connue ( lithosphère et asthénosphère)
                                                                                                              Utiliser des données pour tracer le gradient géothermique moyen
                                                                                                              avec un tableur.
                                                                                                              http://acces.inrp.fr/eedd/climat/dossiers/energie_demain/geothermie/
                                                                                                              gradient_geothermique_correction.xls/view

                                                                                                              - comparaison conduction/convection : modélisation analogique,
                                                                                                              avec ExAO, tableur et des matériaux de viscosités différentes (sirop,
                                                                                                              huile…)

                                                                                                              Mesures de température, tracé de graphique avec ou sans tableur
                                                                                                                 http://svt.ac-montpellier.fr/spip/spip.php?article172
À l’échelle globale, le flux fort dans les dorsales est   lien avec le contexte géodynamique : dorsale (1S)   - lien avec le contexte géodynamique : tomographie
associé à la production de lithosphère nouvelle ; au      et zone de subduction (TS).
contraire les zones de subduction présentent un flux                                                          Cadre géologique des ressources géothermiques en France, Site
faible associé au plongement de la lithosphère âgée                                                           complet et riche en exemples bien illustrés.
devenue dense. La Terre est une machine thermique.
                                                                                                                http://www.geothermie-perspectives.fr/18-regions/index.html ;
L’énergie géothermique utilisable par l’Homme est
variable d’un endroit à l’autre.                                                                                  http://www.geothermie-perspectives.fr/07-geothermie-
                  Connaissances                                         Remarques                                          Activités possibles et ressources
                  (programme)                                    Nouveau / ancien / remarques
Le prélèvement éventuel d’énergie par l’Homme ne                                                               france/index.html
représente qu’une infime partie de ce qui est dissipé.   Energie géothermique et utilisation               Kmz.geothermie (par ac montpellier) ou fossé rhenan kmz
                                                                                                           http://svt.ac-montpellier.fr/spip/IMG/kmz/Geothermie.kmz

                                                                                                           Fonctionnement et utilisation des ressources géothermiques :
                                                                                                           http://www.geothermie-perspectives.fr/07-geothermie-france/03-
                                                                                                           haute-energie.html
                                                                                                           http://www.geothermie-soultz.fr/

                                                                                                           Volcanisme et sources chaudes dans le fossé rhénan (sujet des
                                                                                                           Olympiades de Géosciences 2008
                                                                                                           http://svt.ac-dijon.fr/dyn/IMG/Sujet-NE-Olympiades_2008.pdf
                                                                                                              Visite de la centrale géothermique de Bouillante (Guadeloupe)
                                                                                                                http://pedagogie.ac-
                                                                                                                guadeloupe.fr/sciences_et_techniques_industrielles_lgt/visite_ce
                                                                                                                ntrale_geothermique_bouillante
                                                                                                           - lien eedd : place de la géothermie dans les ressources durables,
                                                                                                           perspectives
                                                                     Thème 2-B La plante domestiquée (2 ?)
                                                            Bilan : sélection génétique des plantes ; génie génétique.
Une même espèce cultivée comporte souvent                Remarque : manipulations possibles                Situation déclenchante : photos de végétaux différents montrant la
plusieurs variétés sélectionnées selon des critères                                                        variété des parties consommées par l’Homme.
différents ; c’est une forme de biodiversité.                                                              Activité : comparaison d’une espèce cultivée et sauvage (orge,
                                                                                                           blé…) Prévoir de les cueillir avant l’été.
                                                         Angiospermes uniquement                           Fournir schéma « plante type »
La sélection exercée par l’Homme sur les plantes
cultivées a souvent retenu (volontairement ou
empiriquement) des caractéristiques génétiques           Prérequis : il faut avoir fait                    Documentation sur site de Jussieu « du blé au pain »
différentes de celles qui sont favorables pour les                                                         http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/blepain/1ble/11plant/plante.htm
plantes sauvages.                                        Thème 1-A-1-A-2-A-3 Et surtout : 1-A-5            Observation (dissection ?) de choux variés issus du commerce et
                                                                                                           travail avec le site (TP collaboratif) :
                                                         situations un peu originales : étude de plantes   http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Marche/choux.htm
                                                         consommées par les élèves : les choux, que l’on   Sélection empirique :
                                                         trouve facilement sur les marchés.                La Variation des animaux et des plantes à l'état domestique, Charles
                                                                                                           Darwin (pages 355 et suivantes pour expliquer la sélection
                                                                                                           empirique du chou et la découverte spontanée de certaines variétés
                                                         Pas de manipulation mais utilisation d’Anagène    (gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k406270g)
                                                         par exemple
                                                                                                           Travail préparatoire comparaison « Maïs-Téosinte » (ressource
                                                                                                           nationale n°18)
                  Connaissances                                         Remarques                                           Activités possibles et ressources
                  (programme)                                    Nouveau / ancien / remarques
                                                                                                            Puis activité à partir de la ressource nationale n°22 : identification
                                                                                                            des 5 gènes responsables des différences phénotypiques et étude plus
                                                                                                            précise du rôle du gène tb1.
Les techniques de croisement permettent, d’obtenir        Limites : débat qui risque d’être chronophage.    Ressource 20 en DM par exemple.
de nouvelles plantes qui n’existaient pas dans la                                                           (Culture in vitro ?)
nature (nouvelles variétés, hybrides, etc.).
Les techniques du génie génétique permettent d’agir
directement sur le génome des plantes cultivées.
                                                                Thème 3. – Corps humain et santé (9)
                               Thème 3-A Le maintien de l’intégrité de l’organisme : quelques aspects de la réaction immunitaire (5)
                                   Bilan : la défense de l’organisme contre les agressions ; immunité ; mémoire immunitaire.
                                            Thème 3-A-1 La réaction inflammatoire, un exemple de réponse innée (1)
L’immunité innée ne nécessite pas d’apprentissage         nouvel angle d’attaque de la partie              -Description clinique de Cornelius Celsus (rubor et tumor cum
préalable, est génétiquement héritée et est présente      immunologie : la réaction inflammatoire et        calore et dolore)
dès la naissance. Elle repose sur des mécanismes de       plus le VIH et le SIDA(le VIH ne sera plus        -Etude des différentes étapes de la réaction inflammatoire suite à une
reconnaissance et d’action très conservés au cours de     qu’un ex possible dans la partie « immunité       agression comme une piqure d’épine
l'évolution.
                                                          adaptative »)                                     -comparaison histologique avant et pendant une réaction
Très rapidement mise en œuvre, l’immunité innée est
la première à intervenir lors de situations variées       l’immunité innée n’est plus étudiée dans le      inflammatoire
(atteintes des tissus, infection, cancer). C’est une      SEUL cadre de la coopération avec l’immunité      -observation microscopique des différents types cellulaires de
première ligne de défense qui agit d’abord seule puis     « acquise » mais dans le cadre de la réaction     l’inflammation (macrophages, mastocytes, granulocytes et cellules
se prolonge pendant toute la réaction immunitaire.        inflammatoire.                                    dendritiques)
La réaction inflammatoire aigüe en est un mécanisme
essentiel. Elle fait suite à l’infection ou à la lésion   conservation de l’immunité innée au cours de     -comparaison des séquences génétiques des récepteurs de
d’un tissu et met en jeu des molécules à l’origine de     l’évolution                                       l’immunité innée chez différents animaux afin de montrer leur
symptômes stéréotypés (rougeur, chaleur,                   mécanismes de la phagocytose                    conservation au cours de l’évolution
gonflement, douleur). Elle prépare le déclenchement       l’immunité innée comme préparation à la
de l’immunité adaptative.
                                                          réponse immunitaire adaptative.                   -animation phagocytose :
                                                          mode d’action des médicaments anti-              http://musibiol.net/biologie/animat/phago/phago.swf
                                                          inflammatoire (éviter le paracétamol car
                                                          prescrit comme un antalgique)

                                                          lim : -Régulation de la réaction inflamatoire
                                                                 -Réaction inflammatoire aigue systémique
                                                                  -rôle du complément
                                                          pour se remettre à jour :
                                                          http://www.cours-
                                                          pharmacie.com/immunologie/limmunite-
                                                          innee.html
                                                          http://www.medecine.ups-
                 Connaissances                                          Remarques                                              Activités possibles et ressources
                 (programme)                                     Nouveau / ancien / remarques
                                                         tlse.fr/DCEM2/module8/item112/texteI1.htm
                                               Thème 3-A-2 L’immunité adaptative, prolongement de l’immunité innée (2)
Alors que l’immunité innée est largement répandue        on ne parle plus d’immunité acquise mais
chez les êtres vivants, l’immunité adaptative est        d’immunité adaptative.                                -électrophorèse comparative d’un sérum d’un animal immunisé ou
propre aux Vertébrés. Elle s’ajoute à l’immunité         l’immunité acquise est propre aux vertébrés          non
innée et assure une action plus spécifique contre des    (450 millions d’années)                               -test Elisa
molécules, ou partie de molécules.
                                                         rôle des différentes cellules : lymphocytes (LB et
Les cellules de l’immunité adaptative ne deviennent
effectrices qu’après une première rencontre avec un      les récepteurs BCR, LT et les récepteursTCR )         -modélisation moléculaire d’anticorps (Rastop)
antigène grâce aux phénomènes de sélection,              -préférer les noms : LT CD4+ et LT CD8+
d’amplification et de différenciation clonales.          la reconnaissance de l’antigène par LB sous sa       -test d’immunodiffusion (Ouchterlony)
Les défenses adaptatives associées avec les défenses     forme native et par les LT associé aux                +électronographie de complexes immuns
innées permettent normalement d’éliminer la cause        molécules du CMH                                      +mise en évidence d’agglutination d’hématies de moutons par des
du déclenchement de la réaction immunitaire.             rôle des anticorps                                   anticoprs
Le système immunitaire, normalement, ne se               rôle central des LT CD4+ (interleukines dont
déclenche pas contre des molécules de l’organisme        l’IL2)                                                -ressources pour Anagène et rastop (anticorps, récepteur T) :
ou de ses symbiotes. Cela est vrai notamment pour la     en cas de rencontre avec un antigène spécifique,     http://acces.ens-lyon.fr/acces/ressources/sante/reponse-
réponse adaptative.
                                                         les étapes de l’activation des cellules               immunitaire/ressources/rastop-et-anagene/
Pourtant les cellules de l’immunité adaptative, d’une
grande diversité, sont produites aléatoirement par des   immunitaires : sélection, amplification,
mécanismes génétiques complexes qui permettent           différenciations clonales.
potentiellement de répondre à une multitude de           les LT CD4+ se transformeront en LT
molécules. La maturation du système immunitaire          Auxiliares (LTh) et les LT CD8+ en LT
résulte d’un équilibre dynamique entre la production     cytotoxiques (LTc)
de cellules et la répression ou l’élimination des        coopération entre immunité adaptative et
cellules autoréactives.                                  immunité innée (cellules présentatrices
                                                         d’antigène en association avec le CMH)
                                                         production d’une grande diversité de cellules
                                                         immunitaires avec élimination des cellules
                                                         dangereuses pour l’organisme ou pour ses
                                                         symbiotes.
                                                         organes lymphoïdse primaires et secondaires

                                                         idée de maturation = idée d’évolution du
                                                         répertoire immunitaire au cours de la vie
                                                         limite : distinction entre CMH I et II.

                                                         Pour se remettre à jour : http://acces.ens-
                                                         lyon.fr/acces/ressources/sante/reponse-
                                                         immunitaire/
                                                              Thème 3-A-3 Le phénotype immunitaire au cours de la vie (1)
Une fois formés, certains effecteurs de l’immunité
                  Connaissances                                         Remarques                                               Activités possibles et ressources
                  (programme)                                    Nouveau / ancien / remarques
adaptative sont conservés grâce à des cellules            notion de mémoire immunitaire                       -recenser les principes de la vaccination à partir de textes historiques
mémoires à longue durée de vie.                           Rôle des cellules mémoires (y compris les LT        (Jenner)
Cette mémoire immunitaire permet une réponse             CD8+)                                                 -étude des travaux de Pasteur
secondaire à l’antigène plus rapide et
quantitativement plus importante qui assure une
                                                         possibilité d’introduire ces notions avec de         -développer l’esprit critique en particulier sur le rôle des adjuvants
protection de l’organisme vis à vis de cet antigène.
La vaccination déclenche une telle mémorisation.         l’histoire des sciences (découverte des vaccins)
L’injection de produits immunogènes mais non              rôle de la vaccination                              -Logiciel : Benoît Benard, Logiciel IMMUNO 3ème propose la mise
pathogènes (particules virales, virus atténués, etc.),    insister sur le rôle citoyen de la vaccination      en évidence, de façon très simple, de la spécificité des anticorps et
provoque la formation d’un pool de cellules              (notion de couverture vaccinale et de                 de la mémoire immunitaire. Il téléchargeable gratuitement sur
mémoires dirigées contre l’agent d’une maladie.          protection collective)                                internet à l’adresse :
L’adjuvant du vaccin déclenche la réaction innée         rôle des adjuvants (pour aider au                    http://wwwppeda.free.fr/logiciels/immuno3e.htm
indispensable à l’installation de la réaction            déclenchement de la réaction immunitaire
adaptative.                                              innée)                                                - Logiciel « immunité », qui permet aux élèves de mettre en place
Le phénotype immunitaire d’un individu se forme au                                                             autant d’expériences qu’ils le souhaitent pour résoudre la question
gré des expositions aux antigènes et permet son
                                                          adaptabilité et variabilité du système              du transfert d’immunité. Il est téléchargeable gratuitement sur le site
adaptation à l’environnement. La vaccination permet
d’agir sur ce phénomène.                                 immunitaire                                           : http://ww2.ac-poitiers.fr/svt/spip.php?article393
La production aléatoire de lymphocytes naïfs est
continue tout au long de la vie mais au fil du temps,
le pool des lymphocytes mémoires augmente.
RQ sur le thème : à plusieurs reprises, on replace certains points d’immunologie dans un cadre évolutif (immunité innée conservée au cours de l’évolution /
immunité adaptative spécifique aux vertébrés)
                                          Thème 3-B Neurone et fibre musculaire : la communication nerveuse (4)
                                                   Bilan : neurone, synapse chimique ; plasticité cérébrale.
                                    Thème 3-B-1 Le réflexe myotatique, un exemple de commande réflexe du muscle (2)
Le réflexe myotatique est un réflexe                     Le réflexe myotatique est ici étudié comme            Mesure ExAO de la réponse réflexe :
monosynaptique. Il met en jeu différents éléments qui    élément de diagnostic qui renseigne sur le            http://back.ac-rennes.fr/pedagogie/svt/applic/refmyo/activ-musc.htm
constituent l’arc réflexe.                               fonctionnement neuromusculaire                         support utilisé : logiciel Refmyo
                                                                                                                Dispositif ExAO avec fiche protocole
                                                         Il n’y a plus d’étude de l’innervation réciproque ,    Etude du réflexe achilléen et du réflexe rotulien
                                                         seul le réflexe myotatique monosynaptique est          Modification de l’amplitude d’un réflexe si le sujet se concentre
                                                         étudié                                                  ou est au contraire distrait
                                                                                                                 Eléments mis en jeu
                                                         Etude des expériences de dégénérescence                coupe transversale de moelle épinière vue au microscope :
                                                         nerveuse et constatations médicales (Magendie):         http://www2.ac-
                                                         elles ont permis de localiser les corps cellulaires     lyon.fr/enseigne/biologie/photossql/images/ct_moelle.jpg
                                                         des neurones afférents et efférents
                                                                                                                Coupe au niveau d’une vertèbre cervicale : http://www.medecine-
                                                                                                                 et-sante.com/gimages/moelle2.jpg
                                                                                                                Microscope, lames de moelle épinière et nerf
                 Connaissances                                        Remarques                                            Activités possibles et ressources
                 (programme)                                   Nouveau / ancien / remarques
                                                                                                             Coupe transversale de moelle épinière de lapin
                                                                                                             http://forum.mikroscopia.com/uploads/monthly_05_2007/post-36-
                                                                                                             1178972693.jpg
                                                                                                             Coupe transversale de moelle :
                                                                                                             http://mediatheque.parisdescartes.fr/doc/racine/j/jmdupont/140442
                                                                                                             Coupe_transv_moelle_FR.jpg
                                                                                                             Substance blanche de la moelle épinière : http://back.ac-
                                                                                                             rennes.fr/pedagogie/svt/applic/moelle/l-moelle/l-moel6b.htm
                                                                                                            Photos des fuseaux neuro musculaires
                                                                                                           observation microscopique des récepteurs sensoriels :
                                                                                                           http://schwann.free.fr/contraction_musculaire03.jpg
Le neurone moteur conduit un message nerveux           Nature du message nerveux: Stimulation d’un         Logiciel POTACT (Jeulin) / Logiciel Sherrington (exp chez le chat )
codé en fréquence de potentiels d’actions.             neurone ? Comment sait-on qu’il répond ?            logiciel de simulation d'expériences de sections-stimulations :
                                                       Seul le codage en fréquence au niveau des fibres    sherrington : http://www.ac-
                                                       est à étudier                                       nice.fr/svt/productions/fiche.php?numero=25
                                                                                                           logiciel neurone de JF TILQUIN à télécharger sur le site
                                                       Notion de valeur seuil de déclenchement et loi du   http://www.ac-grenoble.fr/webcurie/bio
                                                       tout ou rien
                                                                                                           Analyse d’expériences sur l’axone géant de calmar et estimation de
                                                                                                           la vitesse de conduction du message nerveux
La commande de la contraction met en jeu le            Franchissement d’une synapse                        Logiciels de simulation : logiciel Synapse du CRDP de Versailles,
fonctionnement de la synapse neuromusculaire.          Notion de transmission à sens unique et de          logiciel Simneuro de Pierron ??
                                                       fixation temporaire                                 Logiciel synapse de F TILQUIN à télécharger sur le site
                                                       Perturbations du fonctionnement synaptique (cas     http://www.ac-grenoble.fr/webcurie/bio
                                                       de la synapse neuro-musculaire seulement)           photographies d’une synapse
                                                       Seul le fonctionnement de la synapse à Ach est à    Fibres musculaires effectrices :
                                                       envisager et l’action de l’Ach sur les fibres       http://www.udel.edu/biology/Wags/histopage/colorpage/cne/cnemep
                                                       musculaires.                                        .GIF
                                                       On envisage le cas d’une synapse normale et celui   microciné contraction fibre musculaire : http://www.ac-
                                                       d’une synapse « empoisonnée ».                      creteil.fr/biotechnologies/doc_biohum-
                                                                                                           cardiomyocyte_contraction.htm
                                                                    Thème 3-B-2 De la volonté au mouvement (1)
L’exploration du cortex cérébral permet de découvrir   On étudie la commande volontaire d’un               Banque d’images Neuropeda pour localiser les aires du cortex
les aires motrices spécialisées à l’origine des        mouvement et l’homonculus moteur ainsi que          moteur avec le logiciel Eduanatomist
mouvements volontaires. Les messages nerveux           les collaborations entre les différentes aires      http://www.edumedia-sciences.com/fr/v6-l-irm-interview
moteurs qui partent du cerveau cheminent par des       corticales dans la commande d’un mouvement.         Inrp sujets 13111 et 13112 : mise en évidence des aires impliquées
faisceaux de neurones qui descendent dans la moelle
                                                                                                           dans la réponse motrice de la main, Localisation des aires
jusqu’aux motoneurones. C’est ce qui explique les
effets paralysants des lésions médullaires.            Schéma de l’Homonculus moteur (une carte            impliquées dans la réponse motrice de la main dans une région
Le corps cellulaire du motoneurone reçoit des          "motrice" à la surface du cerveau.)                 localisée au niveau du cortex de l’hémisphère controlatéral à la main
                                                                                                           sollicitée (lobe pariétal). Intervention d’autres régions antérieures
                  Connaissances                                           Remarques                                               Activités possibles et ressources
                  (programme)                                      Nouveau / ancien / remarques
informations diverses qu’il intègre sous la forme d’un     On étudie la modulation du réflexe myotatique          (aires prémotrices et motrices supplémentaires)
message moteur unique et chaque fibre musculaire           par une commande volontaire et donc le trajet
reçoit le message d’un seul motoneurone.                   des neurones du cortex aux motoneurones                Vidéo sur le principe de l’imagerie par résonance magnétique
                                                           médullaires.                                           (IRM) :
                                                           Le rôle intégrateur des motoneurones est               http://acces.ens-
                                                           envisagé afin d’expliquer les modifications du         lyon.fr/acces/ressources/neurosciences/Banquedonnees_logicielneur
                                                           fonctionnement synaptique sous l’effet de la           oimagerie/test-architecture-neuropeda/fiches-pedagogiques/1-irm/1-
                                                           volonté                                                3-imagerie-fonctionnelle/1-3-1-sensibilite-motricite/1-3-1-1-
                                                                                                                  motricite/1-3-1-1-motricite
                                                           Texte présentant le trajet des voies centrifuges de
                                                           la motricité volontaire.                               Powerpoint de Françoise Jauzein de Neuroimagerie :
                                                           La sommation spatiale comme exemple                    http://acces.ens-lyon.fr/acces/ressources/neurosciences/archives-
                                                           d’intégration                                          formations/Neuroimagerie_Versailles.ppt/view http://acces.ens-
                                                                                                                  lyon.fr/acces/ressources/neurosciences/archives-
                                                                                                                  formations/Neuroimagerie_Versailles.ppt/view

                                                                                                                  Logiciel Synapse de TILQUIN en cours de développement en lien
                                                                                                                  avec le nouveau programme.
                                                                                                                  Logiciel sommation spatiale (Académie d’Amiens)

                                                                                                                  Logiciel Rastop afin d’étudier le récepteur de l’Ach et les substances
                                                                                                                  antagonistes et agonistes… + modèles moléculaires de l’Ach et du
                                                                                                                  récepteur à l’Ach.
                                                                       Thème 3-B-3 Motricité et plasticité cérébrale (1)
La comparaison des cartes motrices de plusieurs            La plasticité cérébrale est abordée à partir de        Inrp sujets 12211 et 12213 associant des images d’accidents
individus montre des différences importantes. Loin         l’apprentissage et des récupérations                   Vasculaires Cérébraux et des hématomes intracérébraux. Elles
d’être innées, ces différences s’acquièrent au cours du    fonctionnelles intervenant après une lésion            permettent d’aborder le concept de localisation cérébrale et
développement, de l’apprentissage des gestes, et de        (approche historique)                                  d’introduire la notion de fonctions associées aux différentes régions
l’entraînement. Cette plasticité cérébrale explique
                                                                                                                  cérébrales
aussi les capacités de récupération du cerveau après
la perte de fonction accidentelle d’une petite partie du   Possibilité aussi de faire le lien avec le             http://acces.ens-
cortex moteur. Les capacités de remaniements se            vieillissement                                         lyon.fr/acces/ressources/neurosciences/Banquedonnees_logicielneur
réduisent tout au long de la vie, de même que le                                                                  oimagerie/test-architecture-neuropeda/fiches-pedagogiques/1-irm/1-
nombre de cellules nerveuses. C’est donc un capital à                                                             2-anatomie-generalites/1-2-2-pathologies-lesions/1-2-2-1-accidents-
préserver et entretenir.                                                                                          vasculaires-cerebraux/
                                                                                                                  ● Documents sur la compensation vestibulaire (Pierre Clément)
                                                                                                                  ● Document présentant la modification du réseau neuronique au
                                                                                                                  cours du temps (réorganisation du cortex moteur après un AVC)
                                                                                                                   Plasticité cérébrale et vieillissement.
                                                                                                                  Documents concernant les atteintes du SNC ( maladies
                                                                                                                  dégénératives : Alzheimer et Parkinson…)
                 Connaissances                                       Remarques                                             Activités possibles et ressources
                 (programme)                                  Nouveau / ancien / remarques
                                                                                                           http://acces.ens-lyon.fr/acces/ressources/neurosciences/maladies-et-
                                                                                                           traitements
                                                                                                           ● Douleur et membre fantôme ???


                                                       ENSEIGNEMENT DE SPECIALITE
                 Connaissances                                       Remarques                                             Activités possibles et ressources
                 (programme)                                  Nouveau / ancien / remarques
                                   SPE - Thème 1 – La Terre dans l’univers, la vie et l’évolution de la vie
                                                 Énergie et cellule vivante (on se limite aux cellules eucaryotes)
La cellule chlorophyllienne des végétaux verts        L’étude à l’échelle du végétal est faite en          Suivi des échanges d’O2 et de CO2 par ExAO
effectue la photosynthèse grâce à l’énergie           seconde → on travaille tout de suite à l’échelle
lumineuse.                                            cellulaire                                           Coloration par de l’eau iodée de feuilles exposées ou non à la
                                                      Pas de présentation de l’écosystème ; pas            lumière durant plusieurs heures (expérimentation sur des feuilles
                                                      d’étude des structures d’approvisionnement           panachées)
                                                      (stomates) ni du devenir des produits de la          Observation microscopique de feuilles (coupe de feuille fraiche,
                                                      photosynthèse                                        feuille d’Élodée)
                                                      Beaucoup d’activités pratiques dans ce thème ;
                                                      c’est l’occasion de laisser les élèves tâtonner et
                                                      autonomes, d’évaluer les attitudes (initiative,
                                                      autonomie, esprit critique…)
                                                      Beaucoup d’activités identiques à celles de
                                                      l’ancien programme
                  Connaissances                                           Remarques                                             Activités possibles et ressources
                  (programme)                                      Nouveau / ancien / remarques
Le chloroplaste est l’organite clé de cette fonction. La   L’étude est centrée sur l’énergie et non sur les    Etude d’électronographies de chloroplastes
phase photochimique produit des composés réduits           métabolismes.                                       Réalisation d’une chromatographie d’un extrait de feuilles
RH2 et de l’ATP.                                           On insiste sur les couplages énergétiques. Lors     Réalisation d’un spectre d’absorption d’une solution de chlorophylle
                                                           de la phase photochimique, il y a couplage          brute
                                                           photochimique                                       Expérience de Hill
                                                                                                               Documents : résultats expérimentaux (Expériences de Gaffron,
                                                           Limites : photosystèmes I et II / gradient de pH/   d’Arnon) ; comparaison des potentiels redox de couples redox mis
                                                           flux de protons dans la lumière des thylakoïdes :   en jeu. (Fe3+/Fe2+; O2/H2O ; R/RH2)
                                                           hors programme (on ne traite pas le couplage        Animations:
                                                           chimio-osmotique)                                    spectres émission/absorption SPC :
                                                                                                               http://www.ostralo.net/3_animations/swf/spectres_abs_em.swf
                                                                                                               Bon élément pour les rappels de seconde sur spectre d’absorption et
                                                                                                               spectre d’émission

                                                                                                               L’aventure des plantes sur daily motion
                                                                                                               Aspect historique – des erreurs – utilisation possible en exercice
                                                                                                               après bilan
                                                                                                               Formation de l’ATP :
                                                                                                               http://vcell.ndsu.edu/animations/atpgradient/movie-flash.htm
                                                                                                               NB : couplage chimio-osmotique hors-programme -> « pour aller
                                                                                                               plus loin»
La phase chimique produit du glucose à partir de CO2                                                           Documents : Expérience de Calvin et Benson (chromatographies
en utilisant les produits de la phase photochimique.                                                           bidimensionnelles)
                                                                                                               Expériences de Bassham et Calvin (suivi du Ru1-5bisP et de l’APG lors du
                                                                                                               passage à l’obscurité ou à un milieu sans CO2)
La plupart des cellules eucaryotes (y compris les          Respiration et fermentation permettent d’utiliser   Comparaison du métabolisme de parties chlorophylliennes et non
cellules chlorophylliennes) respirent : à l’aide de        les molécules organiques pour récupérer de          chlorophylliennes d’un végétal en présence ou en l’absence de
dioxygène elles oxydent la matière organique en            l’énergie utilisable (ATP)                          lumière par ExAO
matière minérale.
La mitochondrie joue un rôle majeur dans la                                                                    Etude comparée d’électronographies de cellules de levures en
respiration cellulaire.                                                                                        aérobiose et anaérobiose
L’oxydation du glucose comprend la glycolyse (dans         On met en évidence un couplage chimio-              Mesure de l’efficacité respiratoire de différents substrats chez la
le hyaloplasme) puis le cycle de Krebs (dans la            chimique                                            levure ou sur des mitochondries isolées par ExAO
mitochondrie) : dans leur ensemble, ces réactions                                                              Transposition en ExAO de certaines expériences historiques de
produisent du CO2 et des composés réduits R’H2. La         Limites : le détail des réactions chimiques, les    Krebs sur des mitochondries isolées : action du succinate, malate,
chaîne respiratoire mitochondriale permet la
                                                           mécanismes de la chaîne respiratoire et la          oxaloacetate ?
réoxydation des composés réduits ainsi que la
réduction de dioxygène en eau. Ces réactions               conversion chimio-osmotique ne sont pas au          Logiciel Rastop : étude de la structure des molécules impliquées
s’accompagnent de la production d’ATP qui permet           programme                                           dans le métabolisme (ATP, ADP, NAD, NADH) .
les activités cellulaires.                                                                                     Dosage de l’ATP par bioluminescence (luciférase) ?
                                                                                                               Animations :
                  Connaissances                                        Remarques                                            Activités possibles et ressources
                  (programme)                                   Nouveau / ancien / remarques
                                                                                                            Respiration: http://www.ac-creteil.fr/biotechnologies/doc_biocell-
                                                                                                            overview-of-aerobic-respiration.htm
                                                                                                            Animation intéressante en exercice
                                                                                                            Animations Cosentino
                                                                                                            Métabolisme énergétique : http://pedagogie.ac-
                                                                                                            amiens.fr/svt/info/logiciels/animmetabo/index.htm
                                                                                                            Hydrolyse ATP : http://pedagogie.ac-
                                                                                                            amiens.fr/svt/info/logiciels/animmetabo/hydratp.htm
                                                                                                            La respiration : http://vcell.ndsu.edu/animations/etc/movie-
                                                                                                            flash.htm
                                                                                                            -> « pour aller plus loin»
Certaines cellules eucaryotes réalisent une             → couplage chimio-chimique                          Beaucoup d’activités possibles (TP collaboratif possible) ; par
fermentation. L’utilisation fermentaire d’une                                                               exemple :
molécule de glucose produit beaucoup moins d’ATP                                                        -   - Etude de la fermentation alcoolique chez la levure, de la
que lors de la respiration.                                                                                 fermentation lactique
                                                                                                        -   - Recherche documentaire sur les découvertes principales de Pasteur
                                                                                                            à propos de la fermentation, sur les utilisations de la fermentation
                                                                                                            dans le domaine de l’agro-alimentaire (vins, cidres, bières, pains…)
                                                                                                            Animation :
                                                                                                            Fermentation alcoolique : http://genet.univ-
                                                                                                            tours.fr/gen002300/DONNEES/animations/Fermentation%20alcooli
                                                                                                            que.htm
                                                                                                             simpliste -> résumé de cours.
La fibre musculaire utilise l’ATP fourni, selon les     la réalisation d’une activité cellulaire : la       Utilisation du modèle de la cyclose de chloroplastes en présence /
circonstances, par la fermentation lactique ou la       contraction musculaire                              absence d’inhibiteur de la production d’ATP (acide cyanhydrique)
respiration.                                                                                                Recherche d’ATP dans un muscle de bœuf (steack) par
                                                                                                            bioluminescence (grâce au complexe luciférine – luciférase) ?
                                                                                                            Nombreux documents : (TP collaboratif possible) pour montrer la
                                                                                                            nécessité de l’ATP dans la contraction et ses voies de régénération
                                                                                                             Observation d’électronographies de muscle. Comparaison de fibres
                                                                                                            musculaires lentes et rapides
L’hydrolyse de l’ATP fournit l’énergie nécessaire aux   On met en évidence un couplage chimio-              Étude en microscopie optique de muscle
glissements de protéines les unes sur les autres qui    mécanique                                           Etude en microscopie électronique de sarcomères dans une fibre
constituent le mécanisme moléculaire à la base de la                                                        relâchée ou contractée
contraction musculaire.                                                                                     Animations :
                                                                                                            Préparation : http://espace-svt.ac-
                                                                                                            rennes.fr/applic/muscle/muscle10.htm
                                                                                                             Très simpliste > Rappel de ce qui a été vu en 2de
                  Connaissances                                           Remarques                                            Activités possibles et ressources
                  (programme)                                      Nouveau / ancien / remarques
                                                                                                               Sarcomère : http://conceptcours.fr/www/term_s/www/term_spe/met
                                                                                                               ab_hetero/contraction.swf
                                                                                                               simpliste
                                                                                                               Rôle de la myosine (avec modifs) :
                                                                                                               http://conceptcours.fr/www/term_s/www/term_spe/metab_hetero/m
                                                                                                               yosine.swf
                                                                                                               Hydrolyse ATP : http://pedagogie.ac-
                                                                                                               amiens.fr/svt/info/logiciels/animmetabo/hydratp.htm
L’ATP joue un rôle majeur dans les couplages               Conclusion générale centrée sur les couplages       Construction d’un schéma bilan
énergétiques nécessaires au fonctionnement des             énergétiques
cellules.
                                                         SPE - Thème 2 – Enjeux planétaires contemporains
                                                          Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l’avenir
L’atmosphère initiale de la Terre était différente de      Partie Nouvelle mais déjà traitée dans le           Comparaison des stromatolithes actuels et des stromatolithes
l’atmosphère actuelle.                                     programme de TS de 1994                             archéens
Sa transformation est la conséquence, notamment, du                                                            Mise en évidence de la cristallisation de CaCO3 grâce à l’activité des
développement de la vie.                                                                                       cyanobactéries
                                                                                                               Construction d’un protocole expérimental ExAO mettant en
                                                                                                               évidence le dégagement de dioxygène par le métabolisme
                                                                                                               photosynthétique des cyanobactéries.
                                                                                                               Manipulations chimiques permettant de caractériser différents états
                                                                                                               d’oxydation du fer, notamment l’oxydation d’ions Fe2+ sous une
                                                                                                               atmosphère oxydante
                                                                                                               Mise en relation des résultats des manipulations avec des documents
                                                                                                               concernant les fers rubanés et les roches rouges continentales
L’histoire de cette transformation se trouve inscrite                                                                                     Données papier
dans les roches, particulièrement sédimentaires.
Les bulles d’air contenues dans les glaces permettent      Partie déjà présente dans l’ancien programme        –   Utilisation des logiciels, paléovu ou paléobiomes, Vostok
d’étudier la composition de l’air durant les 800 000       de spécialité
dernières années y compris des polluants d’origine
humaine.
La composition isotopique des glaces et d’autres           Idem                                                – étude avec tableur des variations du delta 18O,
indices (par exemple la palynologie) permettent de                                                             – indice stomatique avec le Gingko (type ECE),
retracer les évolutions climatiques de cette période.                                                          – palynologie.
L’effet de serre, déterminé notamment par la               Partie nouvelle faisant suite à ce qui est traité   TP EXAO même si peu fiable, développement de l’esprit
composition atmosphérique, est un facteur                  en seconde.                                         critique.
influençant le climat global.
La modélisation de la relation effet de serre / climat     Ici on peut intervenir à plusieurs niveaux sur      Confrontations des résultats des modèles numériques des
est complexe.                                              les modèles et ce qu’ils apportent, et sur leurs    laboratoires avec les mesures du climat passé  discussion sur le
                 Connaissances                                            Remarques                                           Activités possibles et ressources
                 (programme)                                       Nouveau / ancien / remarques
                                                         limites                                              fonctionnement et la validation des modèles pour comprendre
                                                                                                              les évolutions futures du climat qu’ils proposent
Elle permet de proposer des hypothèses d’évolutions                                                           TP radiomètres
possibles du climat de la planète notamment en                                                                Données papier ou utilisation d’un logiciel (Simclimat)
fonction de scénarios d’émissions des gaz à effet de
serre par l’activité humaine.
Sur les grandes durées (par exemple pendant le           Partie déjà présente dans l’ancien programme         Données papier
dernier milliard d’années) les traces de variations      de spécialité
climatiques importantes sont enregistrées dans les
roches sédimentaires.
Des conditions climatiques très éloignées de celles de
l’époque actuelle ont existé.
                                                             SPE - Thème 3 – Corps humain et santé
                                                                              Glycémie et diabète
Les glucides à grosses molécules des aliments sont       Utilisation d'un "cahier de manips" pour conserver   Acquis de 5ème sur la digestion et l'absorption intestinale
transformés en glucose grâce à l’action d’enzymes        une trace de l'ensemble des démarches                Chromatographie de glucides
digestives.                                              expérimentales                                       http://svt.ac-creteil.fr/?option-sciences-experimentales-svt,801
                                                                                                              Dialyse sur membrane semi-perméable : amidon vs glucose
Les enzymes sont des protéines qui catalysent des        Voir ancien programme de 1ère S                      Conception et réalisation de protocoles sur la spécificité
transformations chimiques spécifiques (ici celles de                                                          enzymatique.
la digestion).                                           La digestion n'est pas en tant que telle au          http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/spip.php?article120
                                                         programme mais permet d'aborder les notions          Structure du complexe enzyme-substrat : Rastop, amylase salivaire
                                                         fondamentales d'enzymologie                          humaine.
                                                                                                              Cinétique enzymatique :
                                                                                                                    Catalase : http://www.didier-pol.net/BIO-
                                                                                                                        AMUS.html#ENZYMES
                                                                                                                 http://www.pedagogie.ac-
                                                                                                                 nantes.fr/html/peda/svt/catalase/sommaire.htm
                                                                                                                    Glucose-oxydase. http://www-peda.ac-
                                                                                                                        martinique.fr/svt/tpenzy2.shtml Intérêt : manip' rapide qui
                                                                                                                        permet aux élèves de mettre au point et tester différents
                                                                                                                        protocoles au cours de la même séance.
                                                                                                              Logiciels de simulation pour visualiser le complexe enzyme-substrat
                                                                                                              http://svt.ac-rouen.fr/biologie/enzymo/enzymea.htm
                                                                                                              http://svt.ac-
                                                                                                              rouen.fr/tice/logitheque/gratuicielspeda/lactase/lactase.htm
                                                                                                              Logiciel de simulation présentant différents points du métabolisme
                                                                                                              lié à la régulation de la glycémie
                                                                                                              http://www.ac-creteil.fr/biotechnologies/main-humanbiology.htm
                  Connaissances                                         Remarques                                            Activités possibles et ressources
                  (programme)                                    Nouveau / ancien / remarques
La régulation de la glycémie repose notamment sur        Voir ancien programme de 1ère S                      Acquis de 1ère sur les hormones (thème féminin, masculin)
les hormones pancréatiques : insuline et glucagon.
                                                         Possibilité TP collaboratif :                        TP tâche complexe permettant d'aboutir à la réalisation d'un schéma
                                                                                                              fonctionnel de régulation de la glycémie
                                                             -   chaque groupe d’élèves travaille sur des          Expérience de foie et muscle lavés
                                                                 données scientifiques historiques (cf ci-         Textes historiques de Claude Bernard
                                                                 contre) qui ont conduit à la                         http://www2.biusante.parisdescartes.fr/livanc/?cote=extulyo
                                                                 compréhension des mécanismes                         nun6030&do=chapitre
                                                                 physiologiques de la régulation de la                ou de Minkowski 1890 (expériences d’ablation / greffe de
                                                                 glycémie                                             pancréas)
                                                             -   chaque groupe d’experts construit « son              http://www.biusante.parisdescartes.fr/sfhm/hsm/HSMx2004
                                                                 modèle » de régulation de la glycémie                x038x004/HSMx2004x038x004x0421.pdf
                                                                                                                      ou de Banting et Best 1921 (injections d’extraits de foie /
                                                                                                                      pancréas)
                                                                                                                      http://www.biusante.parisdescartes.fr/sfhm/hsm/HSMx1972
                                                                                                                      x006x003/HSMx1972x006x003x0133.pdf
                                                                                                                   Coupes histologiques de foie et pancréas
                                                                                                                   Clichés de microscopie à fluorescence pour localiser les
                                                                                                                      cellules productrice d'insuline et glucagon
                                                                                                                   Logiciel "Glycémie" (F. Tilquin)
                                                                                                                   ou "ModSim Glycémie" (Jeulin) point fort : module de
                                                                                                                      modélisation
Le diabète de type 1 résulte de la perturbation de la    Les diabètes auront déjà pu être étudiés en classe
régulation de la glycémie provoquée par l’arrêt ou       de 1ère dans la partie "Variation génétique et
l’insuffisance d’une production pancréatique             santé"
d’insuline.                                              Entrées possibles dans le thème sous l'angle
                                                         pathologique (diabète) ou historique (exp. de foie
                                                         lavé de Cl. Bernard – ablation/greffe pancréas de
                                                         Minkowski –
                                                         injection insuline/glucagon de Cahill ... )
L’absence ou l’insuffisance de l’insuline est due à                                                           Le Monde 14/01/12
une destruction auto-immune des cellules β des îlots                                                          Piste de recherche pour le traitement du diabète de type 1
de Langerhans.                                                                                                « Diabète Type 1 : La piste de la rééducation cellulaire »
Le diabète de type 2 s’explique par la perturbation de   Données scientifiques récentes de nature à           La Recherche n°463 Avril 2012 (p48)
l’action de l’insuline.                                  remettre en cause les connaissances actuelles        « Le diabète de type 2 programmé avant la naissance »
Le déclenchement des diabètes est lié à des facteurs                                                          Le monde 11/05/2007
variés, génétiques et environnementaux.                                                                       « Mise en évidence des mécanismes d’apparition d’un diabète de
                                                                                                              type 2»

								
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