Thème 1A3 : Biodiversité et évolution

Carte mentale sur la notion d'espèce et mécanisme de la spéciation
carte mentale sur espèce et spéciation
(téléchargeable et visualisable avec Xmind gratuitement à condition de s'inscrire, 30 secondes)

Xmind est un logiciel gratuit de création de cartes mentales, cliquer sur Download pour le télécharger et choisir la version adaptée. Les notes sont lisibles en téléchargeant la carte et en l'ouvrant avec Xmind..



L'image de la spéciation est issue du site schémathèque de Dijon

thème 3B : communication nerveuse

Une animation pour revoir le rôle des muscles dans le mouvement :
animation flash sur le mouvement
Les muscles sont attachés au squelette au niveau des tendons. Les muscles fonctionnent par paire : un muscle fléchisseur est associé à un muscle extenseur. Quand l'un est contracté, l'autre est relâché.

Une vidéo montrant la dissection des pattes arrières de grenouille pour visualiser les nerfs, de la moelle épinière aux muscles

En TP nous pouvons enregistrer un électromyogramme pour étudier le réflexe myotatique. Les médecins peuvent réaliser des électroneuromyogrammes pour étudier l'intégrité du fonctionnement de nos muscles et nerfs. La vidéo suivante montre comment ils procèdent.
réalisation d'un électroneuromyogramme par des neurologues

Analyse des expériences de Magendie (1822), premier scientifique à établir le sens de circulation des messages nerveux dans les différentes racines des nerfs rachidiens :

« Depuis longtemps, je désirais faire une expérience dans laquelle je couperais sur un animal les racines postérieures des nerfs qui naissent de la moelle épinière. (…) je crus d’abord le membre correspondant aux nerfs coupés entièrement paralysé ; il était insensible aux piqûres et aux pressions les plus fortes ; il me paraissait immobile, mais (…) à ma grande surprise, je le vis se mouvoir d’une manière très apparente, bien que la sensibilité y fût toujours tout à fait éteinte. (…) Il se présentait naturellement à l’esprit de couper les racines antérieures en laissant intactes les postérieures. (…) Comme dans les expériences précédentes, je ne fis la section que d’un seul côté, afin d’avoir un terme de comparaison. (…) le membre était complètement immobile et flasque tandis qu’il conservait une sensibilité non équivoque. » (Journal de physiologie expérimentale et de pathologie, F.Magendie, 1822, vol.2.)

Pour faire les expériences en ligne

Un logiciel gratuit pour étudier la nature du message nerveux
logiciel Nerf de Pierre Perez

Une vidéo expliquant le principe de l'IRM (imagerie par résonance magnétique)
vidéo IRM

TS thèmes1A5 et 2B : Plantes et évolution

En lien, avec le thème sur la vie fixée des plantes (thème 1A) et leur domestication (thème 2B) du programme de TS, voici un documentaire consacré à une plante modèle pour les botanistes et les généticiens : Arabidopsis thaliana, surnommée l'Arabette.

Arabidospsis thaliana

Le documentaire aborde les notions de biodiversité du vivant et le rôle du génome.

De façon surprenante, on découvre que l'étude génétique de cette petite plante peut permettre des avancées dans la recherche médicale sur le cancer du sein.

A partir de 35 min 15'' environ jusqu'à la fin de la vidéo, le documentaire évoque comment la manipulation du génome des plantes peut permettre la compréhension de la fonction des gènes et la création d'OGM d'intérêt agronomique, avec l'exemple du Canola, une variété de Colza génétiquement modifiée cultivée au Canada. Mais l'utilisation de ces OGM dans les champs soulève des questions...

On découvre tout au long du documentaire des petits moments de la vie d'un chercheur avec le travail sur le terrain, le travail au laboratoire et les échanges entre chercheurs lors de conférences scientifiques.

 vidéo L'Arabette, le meccano génétique

TS (thème 1A) Domestication du chien et agriculture

Le chien aurait été domestiqué il y a 11000 à 12000 ans en Asie du Sud-Est ou au Moyen-Orient d'après des fossiles et l'analyse de données génétiques.

Des études génétiques réalisées en Suède sur 12 loups provenant de différentes régions du monde et 60 chiens (de 14 races différentes) ont montré que 36 régions du génome du chien ont évolué sous l'effet de la domestication et de processus adaptatifs.

Sans étonnement, certaines de ces régions participent à des fonctions cérébrales. Ceci expliquerait en partie les différences de comportements entre loups et chiens. Le chien est moins agressif, plus sociable et moins craintif que le loup.

L'évolution du chien serait aussi liée au développement de l'agriculture.

Les loups, côtoyant les humains, auraient prélevé une partie de leur pitance dans les poubelles des premiers agriculteurs; poubelles contenant des restes alimentaires d'origine végétale riches en amidon. Le régime alimentaire naturel du loup étant un régime à base de viande, il s'est adapté à sa nouvelle nourriture. 

On trouve des preuves de cette adaptation dans les gènes du chien. En particulier, dix gènes permettant une meilleure digestion de l'amidon, possèdent la trace d'évènements de sélection. Le chien possède aussi plus de copies du gène de l'amylase (enzyme permettant la dégradation de l'amidon en sucres simples) dont le niveau d'expression est 28 fois supérieur à celui du loup. Le chien produit 12 fois plus d'une autre enzyme impliquée dans la transformation du maltose en glucose. Un 3ème gène du chien code pour une protéine permettant une meilleure absorption intestinale des sucres que celle du loup. 

Ainsi le développement de l'agriculture aurait influencé l'évolution du plus fidèle compagnon de l'Homme.

Il y a un lien entre développement de l'agriculture, évolution humaine et domestication du chien.

D'après un article de Nature du 23 janvier 2013.

TSspécialité : Cycle de Calvin, ATP

Une page internet regroupant des illustrations permettant de revoir tous les points importants dans le déroulement de la photosynthèse
ici

Une animation en anglais (mais simple à comprendre) pour illustrer le fonctionnement du cycle de Calvin.
Elle est accompagnée d'un petit QCM, également en anglais.

L'hydrolyse de l'ATP libère de l'énergie

Une animation permettant de revoir les points importants de la phase photochimique et phase chimique, le passage de la feuille jusqu'au chloroplaste et son ultrastructure.
Sur le schéma-bilan, les molécules transporteuses de protons réduites et oxydées correspondent respectivement aux RH2 et R (les nombres de molécules ne sont pas à retenir en TS).

thème 3A immunité : Le test d'Ouchterlony et électrophorèse

Une animation du test d'Ouchterlony avec les différentes étapes du protocole et un résultat à exploiter.

Une animation de l'électrophorèse (matériel, principe et migration de sérum)

th3A : passage des granulocytes du sang vers les tissus

Une vidéo intégrant des images réelles de granulocytes sortant des vaisseaux sanguins pour rejoindre un site d'infection. Les granulocytes adhèrent à la paroi interne des vaisseaux sanguins à proximité du site d'infection, émettent des médiateurs chimiques augmentant la perméabilité des vaisseaux sanguins, puis sortent du vaisseaux sanguins et migrent vers les bactéries dans le tissu.

Un film très récent montrant le déplacement des granulocytes (neutrophiles) avec une technique de nanoscopie : 

Le granulocyte roule sur lui-même et projette un long tentacule loin devant lui. Celui-ci s'arrime à la paroi interne des vaisseaux sanguins et tracte la cellule.