Innover en svt


Seconde, chapitre 4 : La biodiversité

Capture d’écran 2019-11-21 à 19D'après: https://www.bioutils.ch/ckeditor_assets/attachments/250/arbre_francaisa4_2juillet_201.pdf

Notions essentielles:

Le terme de biodiversité est utilisé pour désigner la diversité du vivant et sa dynamique aux différentes échelles.

Ainsi, il existe des variations entre individus d'une même espèce (=diversité génétique), entre différentes espèces et entre différents écosystèmes composant la biosphère.

La notion d’espèce, qui joue un grand rôle dans la description de la biodiversité observée, est un concept créé par l’être humain.

Au sein de chaque espèce, la diversité des individus repose sur la variabilité de l’ADN : c’est la diversité génétique.

Différents allèles d'un même gène coexistent dans une même population, ils sont issus de mutations qui se sont produites au cours des générations.

 

La biodiversité change en permanence. Cette évolution est observable sur de courtes échelles de temps, tant au niveau génétique que spécifique.

L’étude de la biodiversité du passé par l’examen des fossiles montre que l’état actuel de la biodiversité correspond à une étape de l’histoire du vivant. Ainsi, les organismes vivants actuels ne représentent-ils qu’une infime partie des organismes ayant existé depuis le début de la vie.

Les crises biologiques sont un exemple de modification importante de la biodiversité (extinctions massives suivies de diversification).

De nombreux facteurs, dont l’activité humaine, provoquent des modifications de la biodiversité.

 

http://www.afitv.org/00-GRAND-DOSSIER/FORETS/FORETS/CHAPITRE_3-FONCTION-DIAPORAMA.html

Introduction:

La diversité des animaux et des végétaux semble infinie et pourtant, on a déjà dénombré 1 million d’espèces… comment fait-on pour connaître toutes ces espèces ?

On va sur le terrain ; on observe, on dessine, on prend des photos, on prélève puis de retour au laboratoire, on compare les espèces trouvées sur le terrain avec celles déjà identifiées… On fait un inventaire et les échantillons intéressants sont précieusement gardés dans des musées d’histoire naturelle.

Mais au fait, c’est quoi une espèce ? Ressemblances physiques.

Et la biodiversité, comment la définit-on ? L’ensemble des espèces qui peuplent un milieu.

 

La biodiversité actuelle

 Activité : Répondre aux questions sur le film "Espèces d'espèces".

1- Quelle est la caractéristique qui fait le propre de l'Homme, Homo sapiens?

2- Quel sont les but de la discipline scientifique appelée "systématique" ?

3- Il existe deux manières de définir une espéce: quelles sont ces deux manières?

4- Comment fait-on pour rendre compte des ressemblances qui existent entre des espèces différentes ?

5- Comment, au XVIIIe siècle, représente-t-on la biodiversité?

6- Après Darwin, la représentation du vivant prend la forme d'un chêne: qu'est-ce qui ne va pas avec cette représentation?

7- Pour définir un groupe, il faut qu'une innovation biologique apparaisse: quelle est l'innovation apparue chez les mammifières? et chez les Pirmates?

8- Toujours chez les mammifères, il est question d'un os appelé omoplate que les lézards n'ont pas : que nous a permis de faire cette invention de l'omoplate?

9- Que possèdent tous les représentants du groupe des tétrapodes?

10- Pour savoir si la grenouille africaine appartient à une nouvelle espèce, on utilise un autre critère en plus des critères anatomiques et comportementaux : lequel?

11- Une innovation au niveau de la nageoire des poissons a permis à certains d'entres eux de sortir de l'eau: quelle est cette innovation?

12- Que sont allés faire les scientifiques sur l'île de Santo, en Mélanésie?

13- A quoi la branche des vertébrés, à laquelle nous appartenons, est-elle comparée?

14- Quelle sont les trois grandes branches de l'arbre actuel du vivant?

15- Quel nom a-t-on donné au tout premier représentant du monde vivant apparu sur Terre?

A retenir:

La définition de la notion despèce a pour principal critère le fait que les individus d’une même espèce peuvent se reproduire entre eux et engendrent une descendance viable et fertile.

La biodiversité totale sur Terre peut se regrouper en trois grands groupes: les archées, les bactéries et les eucaryotes dont nous faisons partie.

Le terme de biodiversité est utilisé pour désigner la diversité du vivant et sa dynamique à différentes échelles: entre individus; entre espèces; entre écosystèmes.

 

 Que nous montre ce graphique ?

Capture d’écran 2019-11-21 à 19

La biodiversité passée

Échantillon ammonite au bureau è Qu’est-ce que c’est ? (Nom, fossile + def, …).

En connaissez-vous aujourd’hui ?

Autre exemple très connu ?

N’y a-t-il eu que des espèces terrestres qui ont disparu à cette limite ?

Comment pourrions-nous montrer une modification des espèces marines il y a 65Ma ? 

Matériel :

  • Marne du crétacé + marne du tertiaire.
  • Loupe binoculaire
  • Planche d’identification des Foraminifères
  • Fossile d’ammonite
  • Échantillon de marne + HcL + coupelle + pissette.

Activités : Etude de fossiles marins, dans les sédiments).

Définir une marne :

  • Déposez une goutte d’acide chlorhydrique sur la marne : constat ?
  • Dans la coupelle, déposez un peu de marne et d’eau, remuez : constat ?
  • Définition de marne : roche meuble, composée de calcaire et d’argile.

Les foraminifères sont des protozoaires apparus au Cambrien dont le test (parfois baptisé, à tort, coquille), comprenant une ou plusieurs chambres (ou loculus ou loges), est muni d'un ou plusieurs foramen (orifice), d’où le nom de ce groupe. Ils ont un mode de vie benthique ou planctonique. Leur taille varie généralement de 38 µm à 1 mm (mais certains peuvent faire plus de 10 cm). Le test est une membrane protectrice très résistante en calcaire. Certaines espèces le renforce en y incorporant des grains de sable, la plupart sécrètent elles-mêmes le calcaire pour leur test. Omniprésents dans les milieux marins, ils occupent de très nombreuses niches écologiques. Leur régime alimentaire est constitué de bactéries, d'algues, de larves de mollusques, de crustacés, de déchets variés. Les foraminifères réagissent à tout changement de leur environnement et constituent en cela de bons marqueurs écologiques. Leurs populations peuvent croître ou diminuer, leur variété se transformer, les loges grandir ou se réduire.

D'après :http://wwz.ifremer.fr/drogm/mediatisation/dossiers/les_foraminiferes

 Faire l'inventaire la diversité passée de microfossiles marins appelés Foraminifères.

  • Observez successivement les deux préparations à l’aide de la loupe binoculaire ;
  • Repérez dans chacune de ces préparations, un fossile caractéristique, c’est-à-dire ne se trouvant pas dans l’autre préparation ;
  • Appelez le professeur pour vérification ;
  • Comptez-les et présentez vos résultats dans un tableau ; donnez vos résultats au professeur.
  • Représentez les résultats de l’ensemble de la classe sous forme de diagramme en bâtons.
  • A l’aide de l’ensemble des informations dont vous disposez, montrez que la biodiversité des foraminifères s’est modifiée entre le crétacé et le tertiaire :
    • on voit un changement de groupe entre le crétacé et le tertiaire, les globotruncanidés disparaissent et les globigérinidés apparaissent ;
    • or on sait que les foraminifères occupent tous les milieux marins ;
    • on en déduit qu’à la limite crétacé/tertiaire, la biodiversité des foraminifères s’est modifiée.

A retenir

Il y a 65 Ma, de nombreuses espèces animales et végétales ont disparues, dinosaures et ammonites, tant dans l’eau que sur Terre : c’est ce que l’on appelle une crise biologique. Elle marque la fin d’une ère géologique, le secondaire et le début d’un autre, le Tertiaire.

Après cette extinction, les mammifères et les oiseaux se sont diversifiés occupant les niches écologiques laissées libres par les dinosaures.

On pense qu’il y a eu 5 grandes crises biologiques depuis que la vie est apparue sur Terre.

Les espèces actuelles représentent une infime partie du total des espèces ayant existé depuis les débuts de la vie.

Capture d’écran 2019-11-21 à 19 

Capture d’écran 2019-11-21 à 19

 

Origine de la biodiversité des individus

L'exemple des groupes sanguins chez les humain

Il existe 4 groupes sanguins : A, B, AB et O. C'est un exemple de biodiversité.

Comment peut-on l'expliquer? Par l'existence d'allèles: A, B et O.

Quelles différences y a-t-il entre ces différents allèles?

Pour le savoir, ouvrez Anagène; allez dans "Banque de séquences", choisissez le "système ABO"; ouvrez la séquence de l'allèle A, soit "Acod.adn", idem avec l'allèle B, puis l'allèle O; puis comparez ces séquences grâce à l'outil "traiter" (comparaison avec discontinuité).

Remplissez le tableau suivant à l'aide des données fournies:

 

 Nombre de nucléotides

 Nucléotide en position

 Nucléotide en Position

 Nucléotide en Position

Nucléotide en Position

 Nucleotide en Position

 allèle A

 

 

 

 

 

 

 allèle B

 

 

 

 

 

 

 allèle O

 

 

 

 

 

 

 A retenir:

Au sein de chaque espèce, la diversité des individus repose sur la variabilité de l’ADN : c’est la diversité génétique.

Différents allèles d'un même gène coexistent dans une même population, ils sont issus de mutations qui se sont produites au cours des générations.

 L'impact de l'Homme sur la biodiversité

 

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Nick Shearman, AFP

 

Le réchauffement climatique

 

 

 

 

 
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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20 novembre 2019

TS : Une application sur Iphone et Ipad pour réviser ton BAC, où tu veux, quand tu veux!

 

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Tape "Prepa Bac Svt" dans l'Apple Store

"Pour reviser où tu veux, quand tu veux !
Disponible hors connexion : tu achètes les données pour 2,29€, elles seront alors sur ton téléphone et tu pourras t’entrainer même au fond d’une grotte!
Tu n’as pas à donner ton adresse mail, tes données personnelles ne seront pas revendues.
Tu trouveras des fiches de révisions pour chaque chapitre dans la partie "réviser" puis tu te testeras dans la partie "s'entraîner": les tests sont conçus comme des défis à relever, soit dans un chapitre (=15 questions) soit sur tous les chapitres (= mode examen, 30 questions).

Une manière de réviser sans t’en rendre compte; tu deviendras vite accro au jeu...et meilleur tu seras le jour “J”!"

Les images sont en cours d'amélioration pour le format téléphone qui est très différent du format ordinateur; on peut toutefois appuyer sur une image pour l'agrandir.

Pour l'instant, l'appli n'a pu être développée que sur les Iphones 6 et plus et sur les Ipad.

Voici à quoi ressemblent les pages que tu vas trouver:

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IMG_0322

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L'agriculture bio, qu'est-ce que c'est ?

 

L'agriculture biologique

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TS, Chapitre 1: Caractérisation du domaine continental

photo montangnes

d'après astrogeoscience-volcans.blogspot.com

Comment nos planètes se sont-elles formées?

LA FORMATION DU SYSTÈME SOLAIRE

 

Photos de Mercure (haut), Mars puis de la Terre (bas)

Comment expliquer la morphologie de la Terre comparée à celle de Mercure et de Mars?

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  Capture d’écran 2019-11-20 à 12

D'après: https://planetologie.destination-orbite.net/images/mercure.jpg et http://teacherlink.ed.usu.edu/tlresources/clipart/maps/namericaphys.JPG

 Notions essentielles:

La lithosphère est en équilibre sur l'asthénosphère : on parle d’isostasie.

Les différences d'altitude moyenne entre les continents et les océans s'expliquent par des différences crustales : il existe une croute océanique et une croute continentale.

La croûte continentale, principalement formée de roches voisines du granite, est d'une épaisseur plus grande et d'une densité plus faible que la croûte océanique.

L'âge de la croûte océanique n'excède pas 200 Ma, alors que la croûte continentale date par endroit de plus de 4 Ga.

Cet âge est déterminé par radiochronologie à partir du couple Rubidium/Strontium.

Au relief positif qu'est la chaîne de montagnes, répond, en profondeur, une importante racine crustale.

L'épaisseur de la croûte résulte d'un épaississement lié à un raccourcissement et un empilement.

On trouve des indices tectoniques comme des plis, des failles, et des nappes de charriage ainsi que des indices pétrographiques, comme le métamorphisme et des traces de fusion partielle, qui témoignent de cet épaississement.

Les résultats conjugués des études tectoniques et minéralogiques permettent de reconstituer un scénario de l'histoire de la chaîne.

 

Alfred Wegener estimait que les différences d'altitudes Océans-continents résultats de différences de composition: avait-il raison?

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Granite rose de Natzwiller (Vosges)

photo granite de Natzwiller

Qui est qui? Granite/Gabbro/Grès/Schiste/Gneiss/Basalte/Péridotite

Roche magmatique :

Roche métamorphique :

Roche sédimentaire :

Indice: Les roches magmatiques ne présentent pas de couches ou de lits.

photo tectonique des plaques

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photo scandinavie

photo cotes scandinavie

photo glaicier

photo profondeur Moho

Le concept d'isostasie:

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photo pli st clement

photo dessin interprétation st clément

photo pli-faille

photo nappe de chariage

photos indices épaississement

Carte géologique de la France:

https://www.unilim.fr/musee_geologique_de_plein_air/wp-content/uploads/sites/12/2014/01/carte-geol-France.jpg

D'après BRGM

 Schématisation des éléments d'un continent:

photo comparaison océan continent

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18 novembre 2019

1ere Spécialité SVT, Chapitre 5: Les enzymes, des biomolécules surprenantes.

 Pourquoi l'herbe ne pousse-t-elle pas en hiver ? Pourquoi n'y a-t-il pas d'insectes en hiver? Que sont ces détergents aux multi-enzymes qui dévorent les tâches?

Capture d’écran 2019-10-09 à 17

Notions à comprendre:

Les protéines enzymatiques sont des catalyseurs de réactions chimiques, ce qui veut dire que la vitesse à laquelle se réalise ces réactions chimiques est beaucoup plus grande avec l'enzyme que sans l'enzyme.

Ces réactions sont spécifiques du substrat: chaque enzyme ne reconnait qu'un seul type de substrat.

La structure tridimensionnelle de la molécule lui permet d’interagir avec un seul substrat: il existe une relation de type clé-serrure entre l'enzyme et son substrat.

Cette structure tridimensionnelle explique les spécificités de substrat mais aussi d’action.

Une enzyme ne catalyse qu’une seule action: on parle de spécificité de substrat et d'action.

A la fin de la réaction, l’enzyme est de nouveau prête à catalyser une autre réaction.

Toute enzyme possède des optimums de fonctionnement : pH, température et concentration en substrat.

Les enzymes sont donc les outils de la cellule.

Les enzymes, qui sont des protéines, résultent de l’expression du patrimoine génétique; une mutation peut entrainer le non-fonctionnement de l'enzyme et par conséquent une maladie dite génétique ( comme le xeroderma pigmentosum)

Introduction:

Depuis 1812, on sait que certaines substances sont capables d'accélérer des réactions chimiques sans être elles-mêmes modifiées par la réaction. Ce type de substance chimique est appelé par le chimiste un catalyseur. Les catalyseurs connus à l'époque étaient des métaux comme le platine et on n'en trouvait pas chez les êtres vivants. Ce furent deux chimistes français, A. Payen (1795-1871) et J.F. Persoz (1805-1868) qui démontrèrent en 1830 qu'une substance extraite de l'orge germé est capable de provoquer la dégradation de l'amidon dans des conditions compatibles avec la vie et à une vitesse bien supérieure à celle obtenue par les moyens de la chimie (nécessitant de chauffer l'amidon à 100°C en présence d'un acide fort). Trois ans plus tard, ils isolent la substance et montrent qu'une substance similaire est présente dans la salive. Il existe donc des catalyseurs chez les êtres vivants. C'était la première enzyme (qu'on appela alors "diastase") dont l'existence était ainsi mise en évidence même si le nom fut créé seulement en 1878 par W. Kühne.

Notre but est de comprendre pourquoi les catalyseur biologiques que sont les enzymes sont si efficaces, si rapides pour réaliser une réaction chimique.

Commençons notre exploration de ce domaine qu'est la biochimie par une étude de l'hydrolyse de l'amidon de trois manières différentes et voyons ce que cela nous apprend.

Tableau comparatif des différents résultats de l’hydrolyse de l’amidon réalisée de trois manières différentes.

Capture d’écran 2019-10-09 à 13

L'amidon est une molécule des sucres lents: pâtes, pain, riz, semoule...

Notre corps le transforme en nutriment: le glucose qui peut alors passer dans notre sang, c'est ce que l'on nomme la digestion.

Cette transformation peut se faire dans l'acide chlorhydrique de notre estomac et pourtant, notre corps fabrique une protéine, l'amylase salivaire (une enzyme libérée dans la bouche) pour faire la même réaction chimique, d'où la question : pourquoi dépenser de l'énergie à fabriquer une protéine pour catalyser une réaction chimique qui pourrait se faire seule dans l'acide chlorhydrique de notre estomac?

Remarques:

- le test à la liqueur de Fehling est plus efficace si le liquide est chaud : du bleu on passe à un principité rouge

- le test au lugol peut se faire à froid: du jaune on passe au bleu foncé

- les temps sont en minutes

- Vous avez besoin d'une plaque alvéolée pour tester vos tubes notamment votre tube 4 à différents moments

 

2 page 29 Hydrolyse acide de l'amidon

3 page 29 Hydrolyse enzymatique de l'amidon

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bilan:

L'expérience précédente nous a montré que l'hydrolyse de l'amidon en glucose était beaucoup plus rapide avec une enzyme, l'amylase, qu'avec de l'acide chlorhydrique.

amidon + amylase => n glucose + amylase

 

Nous cherchons maintenant à comprendre ce qui rend l'enzyme aussi rapide;

On émet l'hypothèse que l'enzyme reconnait son substrat, un peu comme une clé reconnait une serrure.

Pour tester cette hypothèse, nous allons nous interesser au plant de pomme de Terre qui possède des tubercules souterrains (=la pomme de terre), dans lesquels est stocké de l'amidon. L'amidon est une très longue molécule formée par l'assemblage de petites molécules de glucose que la feuille fait grâce à la photosynthèse. L'amidon représente donc une réserve énergétique pour la plante, et nous la lui subtilisons en la ramassant et en la mangeant;

La synthèse de l'amidon c'est-à-dire l'assemblage des molécules de gucose est assurée par une enzyme: l'amylo-synthétase (ou amidon-synthétase), présente dans le tubercule, que l'on va extraire grâce au dispositif ci-dessous.

n glucose + amylo-synthétase => amidon + amylo-synthétase

img20191106_11171376

L'amidon est stocké sous forme de grain appelé amyloplastes que l'on voit ci-dessous:

Capture d’écran 2019-11-13 à 10

 

Pour tester notre hyopthèse, nous disposons soit de glucose soit de glucose-1-P et nous supposons que l'enzyme reconnait soit l'un soit l'autre.

Préparez 3 séries de 3 tubes:

Série 1: 3 tubes contenant 2 ml de filtrat de PDT + 2 ml d'eau distillée

Série 2: 3 tubes contenant 2 ml de filtrat de PDT + 2 ml de glucose-1-P

Série 3: 3 tubes contenant 2 ml de filtrat + 2 ml de glucose

Ces tubes sont mis au bain-marie à 35°C; 1ml de chaque série est prélevé toutes les minutes puis testé au lugol.

 Réalisez les 3 séries d'expérience et déduisez-en une caractéristique du fonctionnement de cette enzyme.

Résultats:

Capture d’écran 2019-11-13 à 10

13a et b page 34 Vue 3D de la foramtion du complexe EnzymeSubstrat ES

16 page 36 Activité d'enzyme digestives en fonction de la température

20 page 37 pH et activité d'enzymes digestives

Les enzymes: des protéines comme les autres

Le xéroderma pigmentosum est une maladie qui se traduit pas une hypersensiblité de la peau aux U.V. Les enzymes de réparation des dimères de thymine formés par les U.V ne fonctionnent pas: on cherche à savoir pourquoi.

Chez un individu sain, l'enzyme s'appelle XPfnorm ; chez des individus malades, les enzyme s'appellent XPf1, 2, 3...

Traduire les séquences des protéines XPfnorm, XPf1 et XP2 à l'aide du logiciel Anagène : Banque de séquence; Première S; Genotype; Complexité des relations génotype-phénotype; Xeroderma; Plusieurs génotypes pour un même phénotype;

Sachant que XPfnorm est une enzyme qui corrigent les effets des rayons U.V  et que ces deux variantes XPf1 et XPf2 ne corrigent pas ces effets, proposez une hypothèse expliquant le non-fonctionnement des enzymes XPf1 et XPf2.

Etude sur l'amylase:

amylase

amylase copie

D'après Magnard.

 

A retenir:

Les enzymes, qui sont des protéines, résultent de l’expression du patrimoine génétique; une mutation peut entrainer le non-fonctionnement de l'enzyme et par conséquent une maladie dite génétique (comme le xeroderma pigmentosum)

 

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1ere_Spe_cialite__SVT_enzymo_et_evolution_Se_lection_naturelle_chez_la_droso

se_lection_du_moustique_et_este_rase

ECE_amylase_salivaire

2 minutes pour comprendre… le CRISPR-Cas9 avec Emmanuelle Charpentier - 28 minutes - ARTE

enzyme_rastop

Fichiers Rastop Xéroderma

1vas

adnmut

 

Amylase rastop

A l'aide des fonctionnalités du logiciel Rastop, mettre en évidence et comparer le site actif de l'alpha-amylase "saine" et de l'alpha amylase "mutée". - Mettre en évidence le mode d'action d'inhibiteurs sur l'alpha-amylase.

http://labopathe.free.fr

 

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1ere Spécialité SVT, Chapitre 6: L'histoire humaine lue dans son génome

 

D’où venons-nous ?

La diversité allélique entre individus permet d’identifier des individus.

Les relations de parentés entre individus peuvent être déduites de la comparaison des allèles de ces individus.

Grace aux techniques modernes, on peut connaître les génomes d’êtres humains disparus à partir de restes fossilisés.

En les comparant aux génomes actuels, on peut reconstituer les principales étapes de l’histoire humaine.

Certaines variations génétiques résultent d’une sélection naturelle actuelle ou passée.

 

 

Capture d’écran 2019-10-16 à 09

 Qui sont les enfants biologiques de Mickael Jackson?

Capture d’écran 2019-11-19 à 12

Questions:

Expliquez l'intérêt des enzymes de restriction dans ce test.

Comparez le profil ADN de Michael jackson et dites qui sont ses enfants biologiques.

 

L’Homme de Néandertal était-il un Homo sapiens ?

 Les premiers fossiles de l'Homme de Néandertal ont été trouvés en 1856 dans la vallée de Néander en Allemagne. Depuis, de nombreuses fouilles ont mis à jour des spécimens qui ont été l'objet d'études variées. Les résultats de certaines de ces études sont présentés dans les documents 1 à 3.

 Document 1 : Données morphologiques et culturelles relatives à l’homme de Néandertal et à l’homme moderne

 

Homme de Néandertal

Homme moderne (=Homo sapiens)

Crâne

 

Remarque : la fosse canine est présente chez Homo erectus

Stature

Bipédie permanente

Bipédie permanente

Caractères du squelette

Taille moyenne :1,60m, aspect trapu, articulations larges et massives, avant-bras et jambes courts relativement aux bras et cuisses

Taille moyenne : 1,75m, squelette élancé aux articulations fines, avant-bras long relativement au bras, jambe et cuisse de taille équivalente.

Outils

 

Outils obtenus par débitage en lames.


Outils obtenus par débitage en lames.

D'après www.liominides.com (articles supervisés par J-Luc Voisin) et « La famille de l’Homme » Louis de Bonis (Belin-Pour la Science

Document 2 : comparaison d'ADN humain et néandertalien

Depuis 1997, des scientifiques ont identifié un fragment d'ADN similaire chez plusieurs fossiles d'Homme de Néandertal découverts dans des régions différentes d'Europe.
Ces fragments d'ADN ont été comparés à la séquence équivalente et la plus fréquente chez l'Homme actuel, prise comme référence.

Capture d’écran 2019-11-19 à 12

Pourquoi certains humains sont-ils intolérants au lactose présent dans le lait?

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Capture d’écran 2019-11-19 à 13

 

S'entrainer:

Capture d’écran 2019-11-19 à 12

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TP6_ADN_lignee_humaine_correction

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15 novembre 2019

Eachine E58 WIFI FPV With 720P Camera Foldable RC Drone Quadcopter RTF - Review

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charte

Charte_de_bonne_conduite_pour_la_classe_de_2nde9

 

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Huile de palme

 

 

 

 

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