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.

Animation pour la réaction inflammatoire

Une animation flash simple pour la réaction inflammatoire

Une animation plus complète (en anglais)

Une autre animation (avec plus de détails que le programme de TS l'exige).
de 0'49 à  1 min 38: description des premiers symptômes de la réaction inflammatoire
et dilatation des vaisseaux sanguins

de 1 min 38 à 2 min 06: arrivée des leucocytes qui passent à travers la paroi des vaisseaux sanguins pour aller au niveau du tissu infecté. Ils sont attirés par des médiateurs chimiques libérés par les cellules lésées ou par les agents infectieux. Puis le processus de phagocytose commence.


Une autre en vidéo

Une animation sur la phagocytose
Une vidéo sur la phagocytose

Immunité adaptative

Une animation montrant la coopération cellulaire entre macrophages, lymphocytes T auxilsaires, LB et LTc

Elle commence par montrer après la phagocytose par un macrophage, la présentation des antigènes à la surface des macrophages (CPA, cellule présentatrice d'antigènes).
Un LTauxiliaire reconnaissant le même antigène est activé par contact avec l'antigène situé sur le récepteur du macrophage et l'interleukine 1 sécrété par le macrophage. Le LT auxiliaire sécrète alors de l'interleukine 2, qui va stimuler la division des LTc et LB, spécifiques du même antigène.
Quand les LTc reconnaissent leur antigène spécifique présenté par une CPA, ils entraînent la mort de la cellule.
Les LB activés vont se diviser. Une partie d'entre eux vont se différencier en plasmocytes, sécrétant des anticorps spécifiques de l'antigène pendant une durée limitée. Les anticorps sont libérés dans le sang. Si ces anticorps se fixent à leur antigène spécifique, ils forme un complexe immun qui sera éliminés par les macrophages.
L'autre partie des LB formés deviennent des LB mémoires à longue durée de vie. C'est grâce à ces LB mémoire qu'en cas de deuxième contact avec l'antigène, la réponse immunitaire sera plus rapide et de plus forte intensité.

Animation montrant le mode d'action des LTc