TP7 TS2

TS2 TP7 : Exploitations géothermiques et géologie

Etude de deux sites d'exploitations géothermiques  :
Vous devez analyser les documents suivants :
Bouillante en Guadeloupe : exercice 1 du sujet des Olympiades de Géologie de 2014 en Nouvelle-Calédonie+ manuel p. 226
lien vers le sujet


Soultz-sous-Forêts en Alsace : exercice 3 du sujet des Olympiades de Géologie de 2008 + manuel p. 226+227
lien vers le sujet

Si nécessaire effectuez des recherches complémentaires.

Dans les kiosques, un dossier sur ''Nos cousins les grands singes''

Le dossier spécial de janvier à mars 2015 de Pour La Science (n°86) est consacré à '' Nos cousins les grands singes''. La diversité passée de ces grands Primates, les menaces actuelles pesant sur eux (Gorilles, Ourang-Outans, Chimpanzé) sont abordées. L'homme est comparé à ses cousins et de récentes découvertes, surtout en génétique, sont présentées pour expliquer ces différences. Un article est également consacré à l'évolution de la vision (programme de 1S).
lien

TS : Subduction et magmatisme

- Un site présentant les volcans en activité (carte, webcams, activité sismique)
volcanodiscovery
A vous de déterminer l'origine de ces volcans (subduction, dorsale, ouverture de rift, point chaud)

- Un célèbre volcan de zone de subduction : le Mount Saint Helens

- Une animation simple de la subduction
ici

TS : Les plus vieilles roches terrestres

L'âge des plus vieilles roches de la Terre recule avec les résultats de datation de roches situées au Canada.
Précédemment, c'était les gneiss canadiens d'Acasta qui étaient reconnus comme les roches terrestres les plus anciennes avec un âge de 4,03 milliards d'années. Désormais, les plus vieilles roches sur Terre seraient âgées de 4,28 milliards d'années et elles font parties de la ceinture de Nuwuagittuq. Pour rappels, l'âge de la Terre est de 4.55 Ga et les plus vieux minéraux connus (des zircons australiens) ont 4.36 Ga.
lien

Thème3B : le réflexe myotatique

Muscles et maintien de la posture
Jamie de ''C'est pas sorcier'' explique le rôle des muscles sur la posture (de 3 min 20 à 4 min 13s)

On en retient que la contraction des muscles ne permet pas seulement les mouvements. Certains muscles participent  au maintien de la posture grâce à la contraction involontaire de ces muscles. Ce sont des contractions réflexes.

Le réflexe myotatique, un exemple de commande réflexe du muscle
une vidéo montrant quelques caractéristiques du réflexe myotatique (jusqu'à 1 min 45)

Une animation montrant l'arc réflexe du réflexe achilléen
animation flash

Pour étudier l'organisation de la moelle épinière et celle d'un nerf
site moelle épinière et site nerf

Un site pour réviser le potentiel d'action, le phénomène de sommation temporelle du neurone ainsi que le potentiel d'action du nerf (la période réfractaire est hors-programme).
ici

Une animation du cerveau au neurone
ici

TS VIH et SIDA

Une animation très simplifiée montrant le cycle du VIH (le cycle n'est pas à connaître en TS)

animation

une animation plus complexe

animation2

Un logiciel téléchargeable gratuit avec la présentation du virus, son cycle, ses cellules-cibles, un exercice sous forme de QCM avec la méthode de Western-blot et les stades de la maladie.

lien

Thème 3A : La destruction des cellules infectées par les LTcytotoxiques

une animation présentant les LTc et leur action
 cette animation est téléchargeable ici

La grippe, infection virale

Une vidéo montrant comment le virus de la grippe se multiplie dans les cellules et comment la réaction immunitaire se met en place

une vidéo en anglais

Influence du climat sur la morphologie de la téosinte, plante à l'origine du maïs

En lien avec la plante domestiquée
Un article où l'on découvre que si la téosinte est très différente du maïs actuellement il n'en était peut-être pas ainsi il y a 11000 ans. En effet, la croissance des plantes est dépendante du taux de CO2 de l'air et il y a 11000 ans il y  avait 40% de CO2 en moins.
La suite

thème1A3 : Biodiversité, dérive génétique, sélection naturelle et spéciation

La biodiversité
vidéo faisant un petit rappel sur les 3 niveaux de la biodiversité (1 min 15).

La dérive génétique
3 sites complémentaires proposant une modélisation de la dérive génétique

animation1
animation 2

animation3

Une image illustrant la dérive génétique en cas de forte réduction de l'effectif d'une population (épidémie, braconnage, guerre, migration...). On constate qu'après l'événement ayant provoqué une diminution de l'effectif de la population, la diversité génétique de la population a diminué. Or la diversité génétique correspond un potentiel évolutif pour s'adapter aux événements futurs.

Chaque couleur de bille correspond à un allèle pour un gène donné. Seuls 3 allèles sont présents après la réduction de population alors qu'il y en avait 5 avant. (source :http://laplaneterevisitee.org/)

La sélection naturelle

Une petite vidéo présentant Darwin et la sélection naturelle

vidéo

La spéciation

film d'animation sur la naissance d'une espèce (exemple du pouillot verdâtre).

Une exemple de spéciation sympatrique : Les poissons Cichlidés du Lac Apoyo au Nicaragua

Actuellement deux espèces différentes sont présentes dans ce lac.

Caractéristiques morphologiques et écologiques des deux espèces
source : http://svtmaupassant.files.wordpress.com/

Source : http://tp-svt.pagesperso-orange.fr/

Ces poissons dérivent d'une même espèce ancestrale ayant colonisé le Lac Apoyo d'après des études moléculaires.

Arbre phylogénétique
source : http://svtmaupassant.files.wordpress.com/

Parmi les individus ayant colonisé le lac, il y avait une certaine variabilité au niveau de la largeur de la mâchoire (diagramme 1). Alors que certains individus sont plus efficaces pour exploiter les ressources alimentaires situées près du rivage, d’autres sont plus adaptés à une alimentation en eau profonde. Les individus ayant des formes intermédiaires de mâchoires se retrouvent désavantagés dans l'exploitation des ressources alimentaires. 

Nombre de descendants en fonction de la largeur de la mâchoîre
source : http://svtmaupassant.files.wordpress.com/

Au fil des générations, ces formes deviennent de moins en moins fréquentes et finissent par disparaître de la population. Il y a donc eu un processus de sélection naturelle. 

Les deux groupes aux caractéristiques différentes finissent par être isolés du point de vue reproductif au sein d'un même lac. Alors que les deux groupes se croisent fréquemment, ils ne s'hybrident jamais. Les chercheurs ont d'ailleurs observé des parades nuptiales différentes. Deux espèces sont nées. 

thème3A Immunologie : Tests immunologiques et dosage d'anticorps

Mise à jour le 05/02/2015

Une animation sur la technique ELISA (Enzym-Linked ImmunoSorbent Assay)
ELISA en flash
Cette animation comprend une explication sur la technique puis permet de réaliser un test virtuel

Une vidéo sur la méthode du Western-Blot
C'est une technique utilisée par exemple pour déterminer la séropositivité d'un individu à une maladie.
Western-Blot

thème 1A4 : Un regard sur l'évolution de l'Homme

une animation permettant de comparer Homme et Chimpanzé
ici

Une animation flash montrant la phylogénie des espèces de la lignée humaine (Australopithèque et genre Homo), mais cette phylogénie reste hypothétique. Chaque nouvelle découverte de fossile ou nouvelle donnée génétique peuvent la remettre en cause.
ici

Au cinéma, documentaire ''Il était une forêt''

Le 13 novembre 2013, un documentaire de Luc Jacquet est sorti au cinéma. Ce documentaire de 1h18 min permet d'illustrer le thème de la plante fixée en suivant les différentes étapes de la formation d'une forêt primaire. Les différentes contraintes de la vie fixée des plantes sont abordées dans ce documentaire mêlant film et animations.  A voir pour réviser, compléter le cours. Après le cours, soyez attentif  quelques erreurs se sont glissées dans le commentaire. A vous de les détecter.
la bande-annonce :

 Une autre vidéo montrant les relations plantes/insectes avec un exemple repris dans le film

Une vidéo où Francis Hallé, le botaniste du film, explique la photosynthèse de façon simple

TS Thème 1B : animations et vidéo sur la partie Géologie du programme

Une animation sur la subduction
animation flash

Un exécutable à télécharger pour visualiser l'expansion océanique, la subduction et la collision. Choisir la version lycée, bien entendu.
animation tectonique

Pour réviser, la formation d'un rift continental (avec apparition des blocs basculés) à l'expansion océanique
dorsale/rift

Une animation plus complète
subduction et magmatisme

Un logiciel disponible gratuitement. Il y a des rappels sur le microscope polarisant et sur les roches des zones de subduction (roches métamorphiques et magmatique). Très bien fait pour réviser.
logiciel Subduction et magmatisme

animation simple sur la collision
collision

Une animation pour réviser l'isostasie
modélisation de l'isostasie

Vidéo montrant la formation d'un chaos granitique à partir d'un massif de granite
érosion du granite

Thème 2B : conservation de la biodiversité végétale et amélioration des plantes (compléments du cours)

Conservation des ressources génétiques

Une vidéo de 2 min 34s expliquant le travail d'un chercheur de l'INRA (Institut National de la Recherche Agronomique Avignon) pour conserver et créer de nouvelles variétés

Des centres de conservations ex-situ
Banque mondiale de graines d'espèces cultivées en Norvège au Svalbard.
Vidéo sur Svalbard Global Seed Vault  (en anglais)

Le plus vaste projet de conservation ex-situ au monde se situe à Kew au Royaume-Uni. Actuellement 10% des espèces sauvages y sont stockés et le projet est d'atteindre 25% (soit 75000 espèces) d'ici 2020. Il est possible d'adopter une graine pour 25 livres
Banque de Semences Millénium de Kew (Londres)

Des centres de conservations in-situ
Exemple de conservation in-situ : le parc de la pomme de terre (Parque de la papa)
Au Pérou, dans les Andes, un conservatoire de la pomme de terre a été créé en 1997 afin de préserver les ressources génétiques de ce tubercule. Ce parc de 15000 ha préserve plus de 1200 variétés sur les 4000 variétés connues.
Diversité de la pomme de terre
vidéo sur la conservation de la pomme de terre en france

En France, il y a 11 conservatoires botaniques nationaux
Mission du Conservatoire Botanique National Alpin

L'amélioration des plantes

Vidéo de 6 min55s sur l'amélioration des plantes cultivées (exemple de la pomme de terre, de la pomme
Vidéo sur la création de variétés de tomates résistantes aux maladies
Vidéo sur l'adaptation du maïs au changement climatique
Vidéo sur les conséquences de la culture d'hybrides chez le maïs et la biodiversité

TS thème 1A5 Coévolution plantes/animaux

Quelques films ou documents illustrant la coévolution plantes/animaux, en complément du cours

Exemple de l'orchidée Comète (étudiée par Charles Darwin) et du papillon Sphinx pollinisateur

La pollinisation a lieu vers 3min 15 sur la vidéo si vous êtes pressés...

Exemple de mimétisme entre Orchidées et abeilles : cas de pseudo-copulation (en anglais sous-titré en français)

un exemple plus proche de chez nous : la coévolution sauge/abeille

une fleur particulière de par sa taille monumentale (plus d'1,5 mètre) mais pas seulement : l'arum titan originaire de Sumatra

vidéo Arum titan

site une fleur à ne pas offrir pour la fête des mères

Un autre exemple sous forme d'exercice (niveau 6ème) avec la pollinisation de la vanille

exercice sur la pollinisation de la vanille

ou un document 

La pollinisation des fleurs de baobab par les chauves-souris

vidéo

thème 1A5 : La plante fixée

Quelques liens illustrant, complètant des points évoqués en cours et en TP
Un lien vers une vidéo de 40 secondes montrant la croissance de la racine de radis en une journée

Vidéo de la floraison d'une Ophrys scolopax (orchidée) mimant une abeille

De 48s à 1 min 40, vidéo de la pseudo-copulation d'un insecte avec une orchidée. On voit les pollinies jaunes, contentant le pollen de l'orchidée se coller sur la tête de l'insecte puis être déposées sur une autre fleur.

TS thème 1A5 : Culture scientifique sur les plantes à fleurs, leurs racines

Deux émissions de La tête au carré sur France Inter à écouter sur les plantes.

Une émission de février 2013 sur le monde obscur des racines et leurs fonctions (absorption, mise en réserves de matière carbonée, communication chimique). (ce sont les 40 premières minutes de l'émisssion).
Les racines : la face cachée des plantes
Quelques données : un plant de maïs de 2 à 3 m de haut peut avoir de 10 à 30 km de racines si celles-ci sont mises bout à bout.
Les premières racines seraient apparues vers -400 Ma.
Si la plante est immobile, ses racines explorent constamment le sol.

Une émission de décembre 2012 sur les arbres. Vous découvrirez comment les arbres poussent droits. Il y est également question de la symbiose racines des végétaux/champignons, c'est-à-dire des mycorhizes qui concernent environ 90% des végétaux.
Les arbres

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