Innover en svt

03 juin 2020

CAPES et Agreg de SVT: besoin d'aide?

 

Capture d’écran 2020-01-29 à 10

Candidats au CAPES et à l'agreg de SVT, je peux vous aider!

 J'enseigne les SVT depuis 20 ans, et depuis 12 ans en lycée aussi les programmes, je les connais par coeur car même si ils changent, ce sont à peu de choses près, les mêmes notions qui reviennent tout le temps.

Du coup, je peux vous conseiller sur les meilleures manips, celles qui marchent, les incontournables et celles qu'il faut absolument maitriser; celles aussi que les élèves adorent et celles qu'ils détestent faire et ainsi je vous transmettrai, modestement, mon expérience de prof de collège et de lycée.

J'ai passé l'agrégation interne et je l'ai obtenue à ma deuxième admission orale ; aussi je vous raconterai comment j'ai obtenu la note honorifique de 1/20 lors d'une épreuve à la première admission et surtout comment éviter de renouveler cette performance !

J'ai passé le CAPES interne car j'ai travaillé pendant 5 ans comme Maître d'internat; j'ai terminé 1er du concours; je vous dirai comment faire pour réussir cette épreuve orale.

D'autre part, mon inspecteur au moment où j'ai eu mes concours m'a donné comme mission d'accompagner un candidat malheureux à l'oral du CAPES interne et ce candidat, qui est devenu un ami depuis, a été reçu l'année où je l'ai coaché... Mais c'était peut-être un hasard, who knows?

Sinon, depuis 2 ans, mon inspecteur actuel m'a confié le suivi de stagiaire M2 en voie de titularisation; j'ai donc assité à de nombreuses leçons et j'ai donc maintenant quelques idées sur les erreurs récurrentes que commettent tous les débutants et je vous dirai comment les éviter.

Comment travaillerons-nous ?

  1. Je vous téléphonerai une fois par semaine pour faire le point, répondre à vos interrogations du moment;
  2. Je vous demanderai de faire des sujets d'écrits puis d'oraux une fois par mois que je corrigerai;
  3. Vous saurez quels bouquins il vous faut acheter et quels bouquins il vous faut apprendre par coeur pour avoir le niveau minimum requis;
  4. Vous recevrez un programme de révisions de 50 leçons en biologie et 4 en géologie accompagnées de 25 fiches;
  5. Vous ferez parti d'un groupe WhatsApp de candidats: vous allez vous entre-aider! Certains ont des formations institutionnelles, d'autres pas; les documents produits seront alors partagés par les candidats;
  6. De plus, vos leçons seront distribuées aux autres candidats pour des regards croisés: attendez-vous à être critiqué, déçu parfois, mais gardez un seul objectif: toutes ces remarques visent à vous rendre plus forts avant d'affronter votre jury qui sera plus sévère encore que moi ou d'autres candidats!
  7. Enfin, vous aurez régulièrement des remises à niveau scientifique selon vos besoins. (voir la méthodologie ci-dessous)

Alors contactez-moi à cette adresse professionnelle:

michel.patalano@ac-strasbourg.fr

 

Au plaisir de vous lire,

Michel Patalano.

 

Voici mon : Curriculum_Vitae

 Voici la méthodologie de la formation : Me_thodologie_de_la_formation_CAPES_AGREG_SVT

 

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CAPES/Agreg: un point sur les procaryotes (=bactéries aussi appelés Monères)

 Documents tirés de "Biologie", de Neil Campbell

« Le nombre de bactéries contenues dans une poignée de terre dépasse le nombre total d’Humains ayant jamais vécu… »

chapitre 2520200422

Avant de commencer, testez vos connaissances sur le sujet grâce à un qcm en anglais seulement, mais cela peut aussi vous permettre d'entretenir your English...Have fun!

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Flashez le QR code puis sélectionnez le chapitre 27: Bacteria and archaea

 Les procaryotes et l’origine de la diversité des métabolismes

« Le nombre de bactéries contenues dans une poignée de terre dépasse le nombre total d’Humains ayant jamais vécu… »

Comment peut-on expliquer ce succès évolutif?

Figure 25-1 : Photographie d’une pointe d’aiguille au MEB

Introduction : = Le règne de Monères=> bactéries.

  • Les premiers, les plus nombreux, les plus petits (=procaryote), les plus présents.
  • Discrétion à part quand il y a maladie : la moitié des maladies humaines.
  • Rôle écologique indispensable : cycle de l'azote.
  • Ils survivraient à l’extinction des 4 autres règnes, mais pas l’inverse.
  • Théorie endosymbiotique : l'origine des eucaryotes.

1-Structure et fonction des procaryotes :

Morphologie : du grec « monêrês » = simple. Unicellulaire, bicellulaire ou colonie. Pluricellulaire avec partage des tâches ; Cocci, bacilles, spirilles

Figure 25-2 : la diversité des formes dans le règne des monères

 Surface cellulaire : paroi et membrane ;

  • Protection mécanique ; résistance en milieu hypotonique mais pas hypertonique (=plasmolyse) d’où l’utilisation du sel pour conserver la viande ;
  • Analogue de la paroi des végétaux, mais pas homologue car composition moléculaire totalement différente ;
  • Peptidoglycane Vs cellulose ; = polymère de glucides modifiés reliés transversalement par de courts polypeptides => réseau moléculaire unique protecteur et isolant ;
  • Les bactéries Gram négatifs sont les plus pathogènes car la membrane externe possède des Lipopolysaccharides (=Ag) souvent toxiques et cette membrane protège mieux en général, des antibiotiques en particulier ;
  • Mode d’action de la pénicilline : inhibition de la formation des ponts peptidiques ;
  • Capsule : substance adhésive gélatineuse ;
  • Pili : appendices permettant de se fixer aux surfaces.

Figure 25-3 : Micrographie de bactéries à pili

Technique : la coloration de Gram :  

  • Colorant violet et de l’iode puis rinçage alcool puis colorant rouge ;
  • Gram positif= retient la coloration=peptidoglycane en surface ;
  • Gram négatif= membrane externe recouvrant les peptidoglycanes ;

 Mobilité : la moitié des bactéries ;

  • Comme un tire-bouchon pour les spirochètes, idéal dans les milieux visqueux ;
  • Par alternance de culbutes et courses pour les salmonelles ;
  • Milieu homogène=errements ou milieu hétérogène : locomotion orientée soit pas la lumière, soit par les molécules présentes dans le milieu ;

Figure 25-4 : schéma et micrographie du fonctionnement d’un flagelle procaryote

Figure 25-5 : schéma et micrographies de la locomotion orientée de la Salmonelle

 Membranes internes :

  • régions invaginées de la membrane plasmique
  • membranes respiratoires
  • membranes tylakoïdiennes

Figure 25-6 : 2 micrographies des membranes spécialisées des procaryotes

 Génome : mille fois moins que les eucaryotes ;

  • Pas de noyau ;
  • Région nucléoïde= enchevêtrement de fibres, double brin d’ADN en forme d’anneau ;
  • Peu de protéines associées ;
  • Plasmide = anneaux d’ADN beaucoup plus petits, résistance aux antibiotiques, métabolisme de molécules inhabituelles, conjugaison= échange de plasmides, réplication autonome ;
  • Ribosomes plus petits du coup tétracyclines et Chloramphénicol s’y fixent bloquant la synthèse des protéines ;
  • Idéal pour la recherche en génie génétique car les bactéries absorbent l’ADN étranger dissous dans le milieu environnant.

 Croissance :  progression exponentielle en milieu favorable ;

  • Tg : 1 à 3h => obtention de colonies ;
  • Optimum de croissance selon les bactéries ;
  • Endospores : forme de résistance => une copie du chromosome est emballée, le reste de la cellule se désintègre ; stérilisation (120°C) = tuer les endospores ;
  • Durée de vie:11 000 ans dans l’intestin d’un Mastodonte sans endospore, juste par multiplication lente ;
  • Milieux naturels : production d’antibiotiques pour se faire concurrence ;

Figure 25-7 : photographie d’une culture de colonies bactériennes

 Reproduction :

  • Ni mitose, ni méiose ; donc reproduction asexuée uniquement par scissiparité ;
  • Synthèse d’ADN continue
  • Échange génétique (expérience historique) : 3 mécanismes de recombinaison génétique :

             1-Conjugaison qui permet d’échanger des gènes directement,
             2-Transduction par l’intermédiaire d’un virus ; mais cette recombinaison est unilatérale ; du coup,    c’est la mutation qui est source de variation ;
             3-Transformation en puisant des gènes dans le milieu,

 Diversité métabolique :

  • Nutrition en énergie et en carbone ;
  • Plus grandes chez les monères que chez tous les eucaryotes réunis ;
  • Les photoautotrophes (=cyanobactéries, autonome en énergie et en carbone) ;
  • Les photohétérotrophes (besoin de carbone organique, ne savent pas fixer le carbone minéral) ;
  • Les chimioautotrophes (H2S ou NH3 ammoniac, comme source d’énergie) ;
  • Les chimiohétérotrophes (très répandu =>monère, protiste, mycètes, animaux)
  • Les saprophytes capables de métaboliser le pétrole ;
  • Les anaérobies facultatifs ; les stricts ;
  • Les aérobies stricts ; métabolisme de l’azote ; les cyanobactéries capables de fixer l’azote l’atmosphérique sont les organismes les plus autonomes de la planète.

 

2-Diversité des procaryotes : 10 000 espèces
  • Phylogénie délicate, basée sur la comparaison de l’ARN ribosomique ;

Figure 25-8 : photographie de marais salants aux couleurs rouges lorsque la saliné dépasse les 15%

 

Les archaebactéries:

  • =pas de peptidoglycane ;
  • milieux extrêmes (source hydrothermale) ;
  • lipides membranaires à part ;
  • Bactéries méthanogènes : réduisent le CO2 grâce au H2, donc anaérobie strict, marécages et marais formant le gaz des marais, traitement des eaux usées, digestion de la cellulose chez le bétail et les termites ;
  • Bactéries halophiles extrêmes : Gd lac salé des États-Unis et Mer morte, bactériorhodopsine, pigment photosynthétique rouge colorant le milieu, inoffensives ;
  • Bactéries thermoacidophiles : milieu chaud et acide ! Yellowstone ; Sulfolobus : oxydation du soufre. L’ADN polymérase et une protéine ribosomique ressemblent à celles des eucaryotes d’où leur rapprochement sur la figure suivante.

 

Figure 25-9 : schéma d’une nouvelle taxinomie des êtres vivants en 3 domaines : les eubactéries, les archaebactéries, les eucaryotes (dans cet ordre)

Les eubactéries :

  • Les actinomycètes : Streptomyces en photo déchets organiques du sol ; ressemblent à des mycètes ; tuberculose et lèpre ;
  • Les bactéries chimioautotrophe (Nitrobacter et Nitrosomonas) : utilisation de l’ammoniac, du nitrate, du sulfure d’hydrogène, du soufre et du fer comme énergie pour lier les molécules de CO;sols aérés donc car l’accepteur final d’électrons est le dioxygène.
  • Les cyanobactéries : comparable aux végétaux ; Chroococcus, Anabaena (en photo) Nostoc,
  • Sprirulina ; phycobiline, pigment bleu-brun
  • Les bactéries à endospores (botulisme)
  • Les entérobactéries (E. coli, salmonelle)
  • Les myxoplasmes (petites pathogène sans paroi)
  • Les myxobactéries (bactéries du sol ; appareil sporifère colorés si sec ; humide= relâchement des spores);
  • Les bactéries aérobies fixatrices d’azote (= azotobacter et rhizobium ; mutualistes à l’air libre comme symbiotique, nodosités)
  • Les bactéries anaérobies phototrophes donc autotrophes (Rhodospirullum ; réduction du H2S et donc pas de libération d’O; sédiments étangs, lacs océans ; bactéries pourpres et vertes sulfureuses) ;
  • Les Pseudomonas (aquatique et terrestre ; Ammonium NO3­­- => Azote atmosphérique) ;
  • Les rickettsies et Chlamydias (parasites intracellulaires obligatoires des animaux : humains ou oiseaux) ; typhus et urétrite, 1ère MST aux USA.
  • Les Spirochètes : borrelia=>maladie de Lyme, leptospira=>leptospirose, tréponèmes=>syphilis ; tire-bouchon en rotation ; saprophytes et parasite)

 

3-Origine de leur diversité métabolique :

 

Origine de la glycolyse : Seule voie commune à tous les êtres vivants ;

  • Rôle universel de l’ATP comme monnaie énergétique
  • Terre primitive sans O2 mais riche en molécules organiques libres formées dans les mers par synthèse abiotique ; donc la glycolyse est associée à de la fermentation ;
  • Archaebactéries des marais ? 3,5 Ga ;

Figure 24-5 : Synthèse in-vitro de molécules organiques par voie abiotiques (Miller et Urey)

 

Origine des chaines de transport d’électrons et de la chimiosmose :

  • 1ere crise énergétique (= choc pétrolier des bactéries !): l'ATP a été consommé dans sa totalité, il faut le régénérer.
  • Régénération de la molécule d'ATP => 5 règnes du vivant: donc forme d'énergie la plus ancienne.
  • le transport d’è permet d’expulser des protons créant un gradient de protons (donc d'énergie) dont le retour permet la phosphorylation de l’ADP= respiration anaérobie=> donc chimiohétérotrophe.
  • Pseudomonas.

Figure 25-10 : 3 étapes conduisant au couplage d’une chaine de transport d’è et d’une pompe à protons pour régénérer de l’ATP à partir d’ADP

 

Origine de la photosynthèse :

  • 2e choc énergétique lorsque les bactéries fermentaires ont consommé les nutriments plus rapidement qu’ils n’étaient produits ;
  • du coup celui qui savait fabriquer ses propres molécules organiques était avantagé: début de l' autotrophie.
  • absorption des UV dommageable pour les cellules (mais c'est une nouvelle source d'énergie)
  • couplage de ces pigments chargés en énergie à des systèmes de transport d’è pour alimenter la synthèse d’ATP (cas de la bactériorhodopsine) ; origine de la photoautotrophie
  • Autre modèle : capter la lumière pour créer du pouvoir réducteur (NADP+) servant à fixer du CO2
  • cas des bactéries vertes et pourpres sulfureuses scindant le H2S plutôt que l’H2O, donc pas de production d’O2.

Figure 8-21 : études des bactéries halophiles comme modèle de conversion de l’énergie solaire

 

Origine de la respiration cellulaire aérobie :

  • Passer de H2S à H2O était un excellent avantage => prospérité des cyanobactéries ;
  • 2,5 Ga (récent) ; O2 comme sous-produit = changement de la face du monde !
  • Stromatolithe : formation de fer rubané ; puis mers saturées en O=> diffusion atmosphérique ;
  • Nouvelle crise : le dioxygène s’attaque aux liaisons des molécules organiques=atmosphère corrosive
  • => extinction massive !
  • Début de la respiration aérobie par recyclage de chaines de transport d’è issues de la photosynthèse ;
  • ce sont des bactéries pourpres non-sulfureuses=hybride photosynthèse-respiration

Figure 24-4 : 3 photos de tapis bactériens et Stromatolithe en Basse-Californie (Lynn Margulis)

 

4-Importance des procaryotes :

Cycles biogéochimiques :

  • les atomes qui composent notre corps proviennent du sol, de l’air, de l’eau et y retourneront ;
  • décomposeurs permettant un retour de l’azote et du carbone de l’organique à l’inorganique ;
  • cyanobactéries : voie d’entrée de l’azote atmosphérique dans les écosystèmes + émission O;

Figure 49-12 : schéma du cycle de l’azote (fixation/ammonification/nitrification/dénitrification)

 

Bactéries symbiotiques :

  • E.coli ; la digestion de la cellulose par les bactéries méthanogènes ;
  • fixation d’azote atmosphérique, nodosités des légumineuses ;
  • bactéries de la flore vaginale : maintien du pH acide et lutte contre les champignons ;

 

Maladies : la moitié des maladies humaines ;

  • La pneumonie : Streptomyces pneumoniae vit dans la gorge des gens bien-portants puis prolifère et donne une pneumonie si faiblesse de l’hôte ;
  • Postulats de Koch :

              - Bactéries responsables du charbon (?) ;

             1-trouver l’agent pathogène chez des individus malades ;

             2-isoler le même agent ;

             3-provoquer la maladie chez des animaux ;

             4-isoler le même agent ;

  • La syphilis, Treponema pallidum, incultivable ;
  • La maladie de Lyme, spirochète Borrelia burgdorferi, incultivable ;
  • Le typhus : les rickettsies ;
  • L’urétrite à inclusion : 1ère MST aux USA, causée par une chlamydia
  • La tuberculose : Mycobacterium tuberculosis et
  • La lèpre, Mycobacterium leprae => actinomycètes ;
  • Le choléra : Vibrio cholerae ; exotoxine ; diarrhée violente ;
  • La Turista : exotoxines de E.coli étrangère du résident
  • La fièvre typhoïde : Salmonella typhi, endotoxine ;
  • Les Toxines :

              - ce sont elles qui rendent malade ;

              - exotoxine=> maladie spécifique ; du botulisme (poison puissant) et

              - endotoxines : non sécrétées, membrane externe Gram négatif, symptômes généraux ;

  • Mesures sanitaires :

              - réduction de la mortalité infantile et augmentation de l’espérance de vie ;

              - antibiotiques fabriqués pour moitié à partie des bactéries ;

              - déclin des maladies bactériennes

             => politique de santé publique plus que médicaments miracles

 

Exploitation des bactéries :

  • Pharmacie : E.coli, production d’acétone, de butanol ; solutions antiseptiques ; vitamines, antibiotiques ;
  • Les méthanogènes et traitement des eaux usées ;
  • Pseudomonas et décomposition des pesticides ;
  • Conversion lait en yogourt ;
  • Génie génétique (voir le chapitre 9)

 

Conclusion :

  • Terre primitive habitée par les procaryotes
  • Nutrition et métabolismes variés et évolués
  • Puis émergence de cellules eucaryotes

 

chapitre 2520200423 copie 3

chapitre 2520200423

chapitre 2520200423 copie

chapitre 2520200423 copie 2

 

 

 
 
 
 

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02 juin 2020

Médecine/BCPST: Des thèmes pour l'étude des êtres vivants

Des thèmes pour l’étude des êtres vivants

Consigne: lisez attentivement ces notions avant de passer à l'analyse des documents:

L’évolution est le thème dominant de la biologie : « rien n’a de sens en biologie si ce n’est au regard de l’évolution », T.Dobjansky.

Le thème central, l’évolution, donne un sens à l’unité et à la diversité de la vie.

La cellule est l’unité élémentaire de la structure et de la fonction d’un organisme.

Le transfert et la transformation d’énergie sont essentiels à la vie.

La continuité du vivant repose sur l’information héritée sous forme d’ADN.

De nouvelles propriétés émergent à chaque niveau de la hiérarchie de l’organisation biologique.

Structure et fonction sont corrélées à tous les niveaux de l’organisation biologique.

Les organismes interagissent entre eux et avec l’environnement physique.

Les mécanismes de régulation agissent sur les systèmes biologiques.

Les scientifiques étudient la nature en faisant des observations à partir desquelles ils formulent et testent des hypothèses : c’est la méthode hypothético-déductive.

L’approche multidisciplinaire et la diversité des points de vue contribuent à l’avancement des sciences : publications scientifiques, reproductibilité des résultats, congrès internationaux animent ce que l’on appelle "la communauté scientifique" sans qu’il n’y ait véritablement de hiérarchie au sein de cette communauté.

 

les différents champs d'étude du vivant

L’évolution est le thème dominant de la biologie :

« Rien n’a de sens en biologie si ce n’est au regard de l’évolution », Théodosius Dobjansky.

Le thème central, l’évolution, donne un sens à l’unité et à la diversité de la vie.

 

 

hiérarchie du vivant 1héirarchie du vivant 2

De nouvelles propriétés émergent à chaque niveau de la hiérarchie de l’organisation biologique.

 

Schéma Interactions entre êtres vivants en Afrique

 

la circulation de l'énerge dans un écosystème

=> Le transfert et la transformation d’énergie sont essentiels à la vie.

la division cellulaire et la croissances des organismes

une molécule informative

=> La continuité du vivant repose sur l’information héritée sous forme d’ADN.

 

la forme définit la fonction l'aile du Goéland

=> Structure et fonction sont corrélées à tous les niveaux de l’organisation biologique.

différences de formes, structure et taille entre eucaryote et procaryote

=> La cellule est l’unité élémentaire de la structure et de la fonction d’un organisme.

 

Les mécanismes de régulation

=> Les mécanismes de régulation agissent sur les systèmes biologiques.

Faux serpents et Hypothèse de Bates

grands domaines vivants

Imitation évolutive serpents

l'adaptation évolutive

l'approche hypothético-déductive

l'unité au sein de la diversité

photo paléontologue

photo réunion de laboratoire

sélection naturelle

unité et diversité des orchidées

classification des êtres vivants

descendance avec modification chez les Pinsons

 

L'essentiel

Introduction : L’exploration du vivant

 Des adaptations de l’organisme a son environnement sont le fruit de l’évolution, le processus de changement qui a transformé la vie sur terre depuis ses balbutiements jusqu’à la multitude d’organismes que nous connaissons aujourd’hui. L’évolution est le principal organisateur fondamental de la biologie, c’est le thème central de cet ouvrage.

Nous connaissons déjà beaucoup de choses au sujet de la vie sur terre mais il reste encore à percer de nombreux mystère. Par exemple comment explique-t-on exactement le déclenchement de la floraison chez des plantes.

Poser des questions sur le monde vivant et chercher des réponses fondées sur la science sont les activités centrales de la biologie, c’est-à-dire l’étude scientifique des êtres vivants. Les tentatives de réponse des biologistes sont parfois ambitieuses. La plupart des gens s’interroge sur les organismes qui les entourent et de nombreuses questions intéressantes vous traverse sans doute l’esprit lorsque vous vous trouvez en pleine nature. Si c’est le cas vous pensez alors déjà comme un biologiste. La biologie est une quête plus que tout autre chose, une recherche permanente sur la nature de la vie.

Qu’est-ce que la vie ? il est bien difficile de définir en une seule phrase le phénomène que nous appelons la vie. On reconnaît les êtres vivants parce qu’ils sont capables de faire. Les photographies nous rappellent que la diversité du monde biologique et prodigieuse.

 1-Des thèmes qui établissent des ponts entre les différents domaines de la biologie :

  • Des nouvelles propriétés émergent à chaque niveau de la hiérarchie de l’organisation biologique. Cette hiérarchie se déploie de la manière suivante : la biosphère est plus grande que l’écosystème lui-même formé de communautés biologiques ; elles-mêmes formées de populations, qui sont formées d’organismes lesquels présentent des systèmes organiques formé d’organes ; les tissus composent les organes, la cellule et l’unité de base du tissu ; la cellule est formée d’organites, eux-mêmes formés de molécules et les molécules d’atomes. À partir de l’atome, chaque niveau supérieur présente des nouvelles propriétés résultant des interactions entre les composantes aux niveaux inférieurs. Le réductionnisme est une démarche visant à décomposer des systèmes complexes en éléments plus simples et plus faciles à étudier. Par la biologie des systèmes, les scientifiques tentent de modéliser le comportement dynamique de systèmes biologiques entiers en étudiant les interactions qui s’établissent entre les différentes composantes de ses systèmes.
  • Les organismes interagissent entre eux et avec l’environnement physique : les végétaux puisent des nutriments dans le sol et les substances chimiques dans l’air et utilise l’énergie du soleil. Les interactions entre les plantes et les organismes rendent possible la circulation des nutriments au sein d’un écosystème. Le changement climatique mondial est une conséquence nuisible des interactions humaines avec l’environnement que l’on attribue à la combustion de carburants fossiles et par conséquent à l’augmentation du CO2 dans l’atmosphère.
  • Le transfert et la transformation d’énergie sont essentiels à la vie : l’énergie traverse l’écosystème. Tous les organismes accomplissent diverses activités ce qui requiert de l’énergie. L’énergie solaire est convertie en énergie chimique par des producteurs, avant d’être transmise aux consommateurs.
  • La structure et la fonction sont corrélée à tous les niveaux de l’organisation biologique : La forme d’une structure biologique convient à sa fonction, et vice versa.
  • La cellule et l’unité élémentaire de la structure et de la fonction d’un organisme : c’est le plus bas niveau d’organisation capable d’effectuer toutes les activités caractéristiques des organismes vivants. Les cellules sont de type procaryotes ou eucaryotes. Les cellules eucaryotes renferment des organites membraneux, dont le noyau contenant l’ADN. Les procaryotes sont dépourvus d’organes organique membrane.
  • La continuité du vivant repose sur l’information hérité sous forme d’ADN : l’information génétique est codée dans les séquences de nucléotides de l’ADN contient l’information génétique que les parents transmettent à leurs descendants. Une séquence de nucléotides est transcrite en ARN, laquelle est ensuite traduit en une protéine spécifique, dotée d’une forme et d’une fonction qui lui sont propres. Ce processus par lequel l’information peut dicter la production d’un produit cellulaire s’appelle l’expression génétique. Toutes les molécules d’ARN de la cellule ne sont pas traduites en protéines ; certaines d’entre elles accomplissent d’autres tâches importantes. La génomique étudie et analyse à grande échelle et séquence d’ADN d’une espèce et compare des séquences d’ADN d’espèces différentes.
  • Les mécanismes de régulation agissent sur le système biologique : la rétro-inhibition est un mécanisme de rétroaction par lequel l’accumulation du produit final d’un processus ralenti ce même processus. La rétroactivation est le mécanisme inverse par lequel l’accumulation du produit final accélère le processus. Tous les niveaux d’organisation du vivant, de la molécule aux écosystèmes, font appel à des mécanismes de régulation.
  • L’évolution est le thème dominant de la biologie : la théorie de l’évolution donne du sens à l’unité et la diversité du vivant. Elle explique aussi pourquoi des organismes arrivent à s’épanouir dans un environnement quel qu’il soit.

2-Le thème central, l’évolution, donne un sens à l’unité et diversité du vivant.

  • Les biologistes classifient les espèces selon un système de catégories de plus en plus large. Le domaine des bactéries et le domaine des archées est celui des procaryotes. Le domaine des eucaryotes renferme divers groupes de protistes et le règne des végétaux, des eumycètes et des animaux. Malgré la grande diversité, la vie montre les signes d’une remarquable unité dont témoigne les ressemblances entre divers types d’organismes.
  • Darwin a proposé la théorie de la sélection naturelle pour expliquer comment les populations s’adaptent à leur environnement au fil de leur évolution. Chaque espèce occupent l’extrémité d’une branche d’un arbre généalogique. En parcourant les ramifications, on remonte jusqu’aux espèce ancestrale. Tous les êtres vivants sont donc apparentés, et l’essence de ce lien réside dans l’évolution.

3-Les scientifiques étudient la nature en faisant des observations, à partir desquelles, il formule et teste des hypothèses.

  • Les chercheurs qui font de la recherche scientifique procèdent à des observations, collectent des données, et utilisent le raisonnement inductif pour tirer des conclusions générales et formuler des hypothèses vérifiables. Le raisonnement déductif consiste à faire des prédictions dans le but de vérifier des hypothèses : si l’hypothèse est juste, alors on peut s’attendre à ce que les prédictions se vérifient si on la teste. Une hypothèse doit être stables et réfutable ; la science ne s’occupe pas de vérifier la possibilité de phénomènes surnaturels ou la validité de croyances religieuses.
  • Les expériences contrôlées visent à montrer l’effet d’une variable sur un groupe témoin et sur un groupe expérimental qui diffèrent seulement par cette variable.
  • Une théorie scientifique a une large portée, elle génère de nouvelles hypothèses et repose sur une multitude de données probantes.

4-L’approche multidisciplinaire et la diversité des points de vue contribue à l’avancement des sciences.

  • La science est une activité sociale. Les travaux de chaque scientifique reposent sur ceux de ses prédécesseurs. Les scientifiques doivent pouvoir reproduire les résultats qu’ont obtenus leurs confrères, ce qui garantit l’intégrité de la recherche. Les biologistes abordent les sujets de recherche sous différents angles ; leurs approches sont complémentaires.
  • La technologie est un ensemble de savoir, de méthodes et d’appareils fondés sur des connaissances scientifiques ; elle est utilisée à des fins précises qui influent sur la société. La recherche fondamentale entraîne parfois des répercussions inattendues.
  • La diversité au sein de la communauté scientifique favorise le progrès scientifique.

 

 

 

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29 mai 2020

Géologie en Namibie

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Programme_PDF_GEOLOGUES_2020_ICI_VOYAGES

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Seconde, Chapitre 17: Erosion et activités humaines

 

Érosion et activité humaine

Connaissances

L’être humain utilise de nombreux produits de l’érosion/sédimentation pour ses besoins. Par ailleurs, l’activité humaine peut limiter ou favoriser l’érosion, entraînant des risques importants dans certaines zones du globe. Des mesures d’aménagement spécifiques peuvent limiter les risques encourus par les populations humaines.

Objectifs:les élèves comprennent que l’érosion a des implications dans leur vie de tous les jours, tant du point de vue des matériaux utiles à l’humanité que des risques liés à l’érosion.

Capacités-Identifier les produits d’érosion/sédimentation utilisés par l’humanité pour répondre à ses besoins dans les matériaux du quotidien.-Identifier des zones d’érosion (déserts, littoraux, sols, éboulements) et les risques associés, comme les moyens de prévention mis en œuvre.-Utiliser des bases de données ou des images pour quantifier l’importance des mécanismes d’érosion actuelle et éventuellement la part liée aux activités humaines.

Précisions:on s’appuiera ici sur un ou deux exemples de risques liés à l’érosion pour montrer que les sociétés humaines ont à prendre en compte ce risque. Une étude exhaustive de tous les risques n’est pas attendue.

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Seconde, chapitre 16: Sédimentation et milieux de sédimentation, programme

 

Sédimentation et milieux de sédimentation

Connaissances

Il existe une diversité de roches sédimentaires détritiques (conglomérats, grès, pélites)en fonction de la nature des dépôts.Les roches formées dépendent des apports et du milieude sédimentation.Ces roches sont formées par compactionet cimentation des dépôts sédimentaires suite à l’enfouissement en profondeur.

Notions fondamentales: sédiments, roche détritique, milieu de sédimentation.

Objectifs: on décrit dans ce thème le passage du sédiment à la roche sédimentaire en prenant l’exemple des roches détritiques.

Capacités-

Étudier, notamment en microscopie, quelques roches sédimentaires détritiques pour en déduire la nature des particules sédimentaires,leur morphologieetla nature du liant.-Reconstituer un paléo-environnement de sédimentation à partir de l’étude d’une roche sédimentaire, en appliquant le principe d’actualisme.

Précisions: on ne développera pas les processus de diagénèse, on selimitera à indiquer l’importance de la compaction (avec perte d’eau liée à l’enfouissement) et la nécessité de la cimentation. Les professeurs choisiront des exemples de roches sédimentaires détritiques.

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Seconde, chapitre 15: L'érosion, programme.

Les enjeux contemporains

Géosciences et dynamique des paysages

Dans ce thème, l’étude des paysages actuels permet de comprendre les mécanismes de leur évolution, le caractère inexorable de l’érosion et l’importance des mécanismes sédimentaires. Par de nombreuses manipulations, les élèves abordent également, dans une première approche, l’étude pétrologique qui sera ensuite enrichie dans l’enseignement de spécialité. Enfin, ils saisissent l’intérêt des géosciences pour comprendre le monde qui nous entoure mais aussi pour identifier les ressources utilisables par l’humanité et prévenir les risques.

L’érosion, processus et conséquences

Connaissances

L’érosion affecte la totalité des reliefs terrestres. L’eau est le principal facteur de leur altération (modification physique et chimique des roches) et de leur érosion (ablation et transport des produits de l’altération).L’altération des roches dépend de différents facteurs dont la nature des roches (cohérence, composition), le climat et la présence de végétation.Une partie des produits d’altération, solubles et/ou solides, sont transportés jusqu’au lieu de leur sédimentation, contribuant à leur tour à la modification du paysage.Notions fondamentales:érosion, altération, modes de transports, sédiments.Objectifs:les élèves comprennent qu’un paysage change inéluctablement avecle temps du fait de l’érosion;ils identifient les agents d’érosion et leur importance

Objectifs: les élèves comprennent qu’un paysage change inéluctablement avec le temps du fait de l’érosion; ils identifient les agents d’érosion et leur importance.

Précisions: Il ne s’agit pas de faire un catalogue exhaustif desdifférents paysages mais de choisir un paysage local et d’essayer d’en comprendre l’origine. Une étude exhaustive des processus, des produits de l’érosion et de leur variété suivant les climats n’est pas attendue.

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Seconde, Chapitre 14: Le microbiote humain et la santé des humains.

 Superbes photos d'après Martin Oeggerli, biologiste moléculaire suisse

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Problématique:

Comment peut-on expliquer que notre tube digestif héberge des microorganismes sans que nous  ne tombions malade?

 

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Le microbiote

Questions:

  1. Quelle est la défénition de microbiote intestinal?
  2. Combien de bactéries renferme-t-il?
  3. Quelle est la masse de ce microbiote?
  4. Comment le tube digestif du foetus est-il avant la naissance?
  5. Comment se contamine-t-il?
  6. Qu'est-ce qui semble faire évoluer le microbiote du nourrisson?
  7. Quelles sont les 3 catégories de micro-organismes qui vivent dans notre tube digestif?
  8. Où se situe précisément dans le tube digestif la plus grande diversité d'espèces?
  9. Combien d'espèces estimées pense-t-on héberger dans cette partie ?
  10. A quoi le microbiote peut-il être comparé?
  11. Quels sont les différents rôles majeurs qu'on lui attribut?
  12. Quels sont les facteurs réduisant la variété des microorganimes présents?

 

Analyse d'expériences:

1-Microbiote et système immunitaire adulte:

Données :

  • Une étude l'Institut Babraham de Cambridge;
  • On a remarqué que le système immunitaire fonctionne moins bien à l’âge adulte;
  • On émet l'hypothèse suivante: la transplantation de matières fécales aurait un effet réparateur.

Résultats:

  • avant transplantation : les plaques de Peyer ou amas de follicules tapissant l’intestin grêle présentaient une baisse significative de la réaction immunitaire;
  • après transplantation : on observe des réactions immunitaires correspondantes à celles de plaques plus jeunes.

Qu’en déduisez vous ?

2-Microbiote et performance physique:

Données:

  • A l'âge adulte, on pense que le microbiote pourrait expliquer les différences de performances physiques entre deux sportifs;
  • Hypothèse: un transfert des microbes d’un athlete améliore les performances de Mr Toulemonde.
  • C'est une étude faite à Harvard.

Expérience :

  • chaque jour durant deux semaines;
  • On prélève de selles de coureurs du marathon de Boston;
  • Une semaine avant et une semaine après ;
  • Comparaison avec un groupe témoin non-coureur

Résultats :

  • Les bactéries Veillonella atypica sont beaucoup plus nombreuses chez les coureurs;
  • Or, la source d’énergie de cette bactéries est le lactate;
  • Et le lactate est la molécule fabriquée pendant un exercice intense

Experience :

  • inoculation a des souris 16;
  • Minuscules tapis
  • Course jusqu’à épuisement
  • Idem groupe temoin sans inoculation de Veillonella
  • Groupe 1 a couru 13% plus longtemps que le groupe témoin

Qu’en coucluez vous ?

 

3-Microbiote et allergies alimentaires
Comment expliquer l'accroissement des allergies alimentaires?

2 hypothèses:

  • accroissement des césariennes;
  • Recours excessifs aux antibiotiques ;

Etude de Cathryn Nagler, université de Chicago: Allergies liées à la flore du gros intestin ?

  • Etude sur 8 bébés de 6 mois dont 4 allergiques au lait de vache
  • Or microbiote des deux groupes très différents :
  • allergies : bactéries adultes
  • Non allergique : bactéries de leur âge

Exprience

  • souris dépourvues de tout germe: naissance par césarienne puis environnement sterile;
  • Puis, transplantation bactéries bébés en bonne santé et transplantation bactéries bébés allergiques

Résultats: les souris deviennent allergiques

4-Microbiote système immunitaire
Expérience sur le lien entre microbiote et maladie
38 000 milliards chez un adulte
Prebiotic : substrat pour le microbe
Probiotics : microbes bénéfiques
Transplantation fecales
Etude2018
Données :
- In utero pas de microbe pour le foetus;
- Passage canal de naissance : rencontre des bactéries;
- Microbes du vagin, du périnée et de l’anus;
- Si césarienne alors pas d’ensemencement par ces expositions mais par le lait et la peau de la maman si allaitement, plus main sage femme plus literie

Etude de Paul willmes luxembourg:

  • 13 bébés voie basse
  • 18 bébés césarienne : taux tres inf de bactéries produisant les lipopolysaccharides, l’un des principaux stimulant du système immunitaire lors de son développement, retard jusqu’à 5 jours;

Or il existe une période d’amorçage durant laquelle les cellules immunitaires sont configurée pour réagir à l’intrusion d’agents étrangers
Qu’en déduisez vous pour les bébé nes par césarienne ?

Espoir: une thérapie probiotique de la mère

 

Vivre avec une maladie inflammatoire chronique de l'intestin

 

 

Notions essentielles à retenir:

Connaissances

Le microbiote humain représente l’ensemble des microorganismes qui vit sur et dans le corps humain.

Les interactions entre hôte et microbiote jouent un rôle essentiel pour le maintien de la santé et du bien-être de l’hôte.

La composition en microorganismes et la diversité du microbiote sont des indicateurs de santé.

Le microbiote se met en place dès la naissance et évolue en fonction de différents facteurs comme l’alimentation (présence de fibres) ou les traitements antibiotiques.

Le microbiote intestinal a un rôle indispensable dans l’immunité et dans la digestion.

Certaines bactéries ont des propriétés anti-inflammatoires.

Les travaux sur le microbiote établissent des corrélations entre des compositions du microbiote et des pathologies.

La modulation du microbiote ouvre des pistes de traitement dans certains cas de maladies.

Certains microorganismes normalement bénins du microbiote peuvent devenir pathogènes pour l’organisme notamment en cas d’affaiblissement du système immunitaire.

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

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Seconde, Chapitre 2: A la recherche de l'origine des êtres vivants (2e partie)

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Miller Experiment Animation

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