programme de SVT raccourci au collège

PSVTRC

Bienvenue les 3e

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SVT 3e
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SVT 3e

I) Tous humains, tous différents. Le support de l’information héréditaire

Les caractères qui se retrouvent dans les générations successives sont des caractères héréditaires.

Les facteurs environnementaux peuvent modifier certains caractères.

Ces modifications ne sont pas héréditaires.

Chaque individu présente les caractères de l’espèce avec des variations qui lui sont propres.

Les informations héréditaires se transmettent d’une génération à l’autre. Elles sont contenues dans le noyau des cellules du corps sous forme de chromosomes.

Chaque cellule d’un individu de l’espèce humaine possède 23 paires de chromosomes. Une des paires de chromosomes présente des caractéristiques différentes selon le sexe.

II) Gènes, unités de base de l’information héréditaire. Chromosomes et ADN

Un nombre anormal de chromosomes empêche le développement de l’embryon ou entraîne des caractères différents chez l’individu concerné.

Chaque chromosome contient de nombreux gènes. Chaque gène est porteur d’une information génétique. Les gènes déterminent les caractères héréditaires.

Un gène peut exister sous des versions différentes appelées allèles.

Chaque chromosome est constitué d’A.D.N. C’est une molécule qui peut se pelotonner lors de la division cellulaire, ce qui rend visibles les chromosomes.

III) La cellule-oeuf. Transmission de l’information génétique

Les cellules de l’organisme possèdent la même information génétique que la cellule-oeuf dont elles proviennent par multiplications successives.

La division d’une cellule :

– est préparée par la copie de l’A.D.N. de chacun de ses 46 chromosomes ;

– se caractérise par la séparation des 2 molécules d’A.D.N. des chromosomes obtenus, chacune des deux cellules formées recevant 23 paires de chromosomes identiques à ceux de la cellule initiale.

IV) Informations héréditaires. Disparitions et formations d’espèces

Chaque cellule reproductrice contient 23 chromosomes. Lors de la formation des cellules reproductrices les chromosomes d’une paire, génétiquement différents, se répartissent au hasard. Les cellules reproductrices produites par un individu sont donc génétiquement différentes.

La fécondation, en associant pour chaque paire de chromosomes, un chromosome du père et un de la mère, rétablit le nombre de chromosomes de l’espèce. Chaque individu issu de la reproduction sexuée est génétiquement unique.

 

Les roches sédimentaires, archives géologiques, montrent que, depuis plus de trois milliards d’années, des groupes d’organismes vivants sont apparus, se sont développés, ont régressé, et ont pu disparaître.
Au cours des temps géologiques, de grandes crises de la biodiversité ont marqué l’évolution ; à des extinctions en masse succèdent des périodes de diversification.
La succession des formes vivantes et des transformations géologiques ayant affecté la surface de la Terre depuis son origine, est utilisée pour subdiviser les temps géologiques en ères et en périodes de durée variable.

Les roches sédimentaires, archives géologiques, montrent que, depuis plus de trois milliards d’années, des groupes d’organismes vivants sont apparus, se sont développés, ont régressé, et ont pu disparaître.

Au cours des temps géologiques, de grandes crises de la biodiversité ont marqué l’évolution ; à des extinctions en masse succèdent des périodes de diversification.

La succession des formes vivantes et des transformations géologiques ayant affecté la surface de la Terre depuis son origine, est utilisée pour subdiviser les temps géologiques en ères et en périodes de durée variable.

V)Causes géologiques des crises biologiques. Origine desnouvelles espèces

Des événements géologiques ont affecté la surface de la Terre depuis son origine en modifiant les milieux et les conditions de vie.

Les modifications de l’environnement sont à l’origine de la sélection de formes adaptées.

Les espèces qui constituent les groupes apparaissent et disparaissent au cours des temps géologiques. Leur comparaison conduit à proposer entre elles une parenté, qui s’explique par l’évolution.

La cellule, unité du vivant, et l’universalité du support de l’information génétique (existence de l’A.D.N. dans les cellules des êtres vivants) dans tous les organismes, Homme compris, indiquent, sans ambigüité, une origine commune ancestrale.

VI) La succession des espèces dans le temps : évolution et causes

Au cours du temps, la succession des espèces s’inscrit donc dans une évolution telle que les espèces nouvelles présentent des caractères ancestraux et aussi des caractères nouveaux par rapport à une espèce antérieure dont elle serait issue.

L’espèce humaine a, elle aussi, évolué au gré des changements d’environnement, comme toutes les autres espèces d’êtres vivants.

L’apparition de caractères nouveaux au cours des générations suggère des modifications de l’information génétique : ce sont les mutations.

VII) Lutter contre la contamination et l’infection

Les micro-organismes sont très nombreux autour de nous. On en trouve en grande quantité dans l’air, l’eau, le sol, les aliments, sur notre peau… Si certains, dits pathogènes, font courir des risques de maladies à l’Homme, la plupart sont inoffensifs et même utiles dans différents domaines. Par exemple, certaines bactéries aident à la transformation du lait en yaourt.

Les micro-organismes pathogènes peuvent se transmettre de différentes façons mais les plus courantes sont les transmissions par l’alimentation, l’eau, l’air ou lors des rapports sexuels non protégés.

A la faveur d’une lésion, si petite soit-elle, les micro-organismes franchissent les barrières naturelles de notre organisme (la peau et les muqueuses). On parle alors de contamination.

Dans le cas des IST dont le Sida, la contamination peut se faire par le sang. Parfois, elle peut intervenir lors des transfusions.

Les micro-organismes, une fois entrés dans l’organisme, trouvent des conditions favorables à leur multiplication. Leur prolifération se fait dans l’organisme pour les bactéries, dans les cellules pour les virus et peut atteindre un rythme impressionnant (une bactérie se multiplie toutes les 20 minutes).

Les risques de contamination et d’infection peuvent être limités de différentes manières. Les règles d’hygiène élémentaires (se laver les mains, utiliser un mouchoir en papier, se laver régulièrement…), l’utilisation d’antiseptiques en cas de plaies avec risque de contamination (alcool à 70°, Bétadine…), les règles d’asepsie en milieu médical (aiguilles stériles, salles d’opération décontaminées, vêtements, masques, gants…) visent toutes à limiter les contacts avec les micro-organismes ou à réduire les risques d’infection en cas de contamination possible. Il est important de rappeler que le seul moyen efficace pour éviter les contaminations par les IST est le port du préservatif.

Le premier antibiotique (la pénicilline) a été découvert en 1928 par Alexander Fleming. Ces médicaments tuent certaines bactéries ou empêchent leur prolifération et ils n’ont aucun effet sur les virus. Aussi, il faut savoir les utiliser correctement en suivant les instructions du médecin.

VIII) Réactions immunitaires sont rapides ou lentes et leur conséquence

Le système de protection de l’organisme, le système immunitaire, réagit à une infection par un micro-organisme pathogène. Il est formé d’organes comme les ganglions qui « gonflent » lors d’une infection et de cellules (les leucocytes ou globules blancs) qui sont présentes dans le sang en plus grande quantité. On peut distinguer deux types de réactions en fonction de leur vitesse de mise en oeuvre. La première est rapide et fait intervenir les phagocytes. La seconde, plus lente, fait intervenir les lymphocytes B.

Le système immunitaire est un ensemble de cellules et d’organes qui permet aux Vertébrés de produire une réponse adaptée à l’invasion des micro-organismes, les protégeant contre les effets de l’infection et, dans certains cas, leur conférant une protection plus ou moins longue contre une nouvelle infection.

La réaction rapide se manifeste suite à une réaction inflammatoire (rougeur, douleur, gonflement…). Attirés sur le lieu d’entrée des micro-organismes, des leucocytes sortent des vaisseaux sanguins dans la lymphe (liquide baignant l’ensemble des espaces qui existent entre les cellules de l’organisme. Elle entre en contact avec le sang au niveau des ganglions). et, au contact de ces éléments étrangers, se transforment en phagocytes qui absorbent et digèrent « les ennemis ». Cette réaction immunitaire rapide est appelée la phagocytose. Elle est souvent suffisante. Mais utilisant des médicaments pour des raisons injustifiées, sans consultations avec le médecin ou bien encore pour n’importe quels problèmes (qui ne sont pas du tout graves), le système immunitaire peut s’affaiblir pour une simple raison qu’il soit habitué à ces médicaments. Dans ce cas, il y a un fort risque que les médicaments ne vous aideront pas quand les vrais problèmes ou qu’une forte grippe vous attaqueront.

La seconde réaction de l’organisme, plus lente, se produit au bout de plusieurs jours et débute dans les ganglions lymphatiques. Des lymphocytes B spécifiques de l’antigène à combattre sont sélectionnés et se multiplient rapidement, ce qui permettra l’élimination des micro-organismes responsables.

La prolifération des lymphocytes B spécifiques de l’antigène détecté entraîne la production des anticorps spécifiques qui circulent dans le sang. En rencontrant les antigènes des micro-organismes, ils se fixent sur eux et cela permet aux phagocytes d’éliminer l’ensemble (voir schémas ci-dessous). Il existe une mémoire des infections passées, la mémoire immunitaire, qui dépend des lymphocytes B. Un individu qui possède dans son sang des anticorps contre la grippe par exemple est dit séropositif pour cette maladie. Nous sommes tous séropositifs de certaines maladies (grippe, angine…).

La mémoire immunitaire fait intervenir des lymphocytes B mémoires qui agissent plus rapidement lors des contacts successifs avec le même antigène. La persistance de la réponse est liée à la durée de vie des cellules mémoires et à la production accrue des anticorps.

Il existe aussi des lymphocytes T « tueurs » qui détruisent par contact les cellules infectées par des virus.

IX) Renforcement et perturbation des défenses immunitaires

Les découvertes historiques de Jenner et de Pasteur ont permis de définir le principe de la vaccination comme étant une stimulation des défenses immunitaires par une mise en contact avec l’agent infectieux (l’antigène) dans des conditions non dangereuses pour l’organisme. La différence entre Jenner et Pasteur est que Jenner utilisait des virus d’une maladie voisine de la variole humaine alors que Pasteur utilisait des bactéries de la maladie humaine rendues inoffensives.

La vaccination consiste à injecter des micro-organismes rendus inoffensifs de façon à provoquer la production d’anticorps par les lymphocytes B. Les rappels successifs visent à démultiplier la production des anticorps pour allonger considérablement la durée de la protection en utilisant les lymphocytes B mémoires.

La vaccination représente pour l’individu une manière efficace de se protéger préventivement contre des maladies mortelles ou invalidantes comme la poliomyélite. Si les conseils de vaccination sont suivis, la protection individuelle est valable toute la vie pour une grande partie des maladies dangereuses.

Pour la société, la vaccination représente un moyen utile de diminuer ou d’éliminer les risques d’épidémie de certaines maladies. Par exemple, depuis l’an 2000 en France, la poliomyélite est une maladie qui n’atteint plus aucune personne.

La pandémie de SIDA est le fléau du XXIe siècle. Elle est liée au fait que le virus du SIDA s’attaque aux lymphocytes T, ce qui entraîne une déficience de fonctionnement du système immunitaire qui n’est plus en mesure de produire des anticorps quels qu’ils soient. L’organisme devient alors vulnérable à toutes sortes de maladies. Dans l’attente d’un vaccin, la seule mesure de prévention réellement efficace est le port du préservatif lors des rapports sexuels.

Les allergies résultent d’une réaction excessive du système immunitaire lorsqu’il rencontre une substance qui n’est pas nocive en temps normal. Cette substance, nommée allergène, entre en contact avec la peau, certaines muqueuses et les voies respiratoires. Il provoque alors une réaction de l’organisme qui se traduit par des rougeurs, des gonflements, des boutons. Ces réactions peuvent être fatales dans certains cas.

X) Le choix des méthodes médicales liées à la procréation

Les adolescents acquièrent la capacité de procréer c’est-à-dire qu’ils deviennent capables d’avoir des enfants lors de rapports sexuels car leurs organes génitaux deviennent fonctionnels durant cette période. Lors d’un rapport sexuel non protégé, les spermatozoïdes déposés dans le vagin vont remonter les voies génitales de la femme et éventuellement rencontrer un ovule si la période est favorable (au moment de l’ovulation).

Les moyens de contraception visent à rendre cette rencontre impossible (préservatif, pilule). Parfois, cette rencontre a lieu de manière accidentelle ou non souhaitée. Dans ce cadre, il existe des contraceptions d’urgence et l’on peut parfois être amené à faire appel à l’interruption volontaire de grossesse (IVG). Cela permet aujourd’hui de choisir le moment pour un couple d’avoir un enfant.

Les progrès techniques permettent aujourd’hui à des couples qui ne peuvent avoir des enfants de façon naturelle, de réaliser leur voeu le plus cher. Longtemps, on pensait que la stérilité était le seul fait des femmes mais l’on sait aujourd’hui qu’elle peut aussi être le fait des hommes, qu’elle peut être le fait des deux partenaires ou qu’il n’y a pas de causes connues dans certains cas.

Pour réaliser les voeux des personnes stériles, il existe des solutions comme le stockage des spermatozoïdes, des ovules ou des embryons, qui, accompagnées de l’AMP (Assistance Médicale à la Procréation) et profitant des avancées de la génétique, permettent de répondre théoriquement à tous les cas qui existent. Parfois, les progrès posent des problèmes nouveaux auxquels il faut réfléchir.

Les moyens de contraception d’urgence et l’IVG sont encadrés par la loi car ils posent des problèmes moraux et éthiques du fait de leur utilisation même. De nombreuses pilules existent désormais, chacune étant adaptée aux besoins des femmes.

Les progrès techniques permettent aujourd’hui à des couples qui ne peuvent avoir des enfants de façon naturelle, de réaliser leur voeu le plus cher. Ces techniques se diversifient au rythme des avancées médicales et techniques et il est utile que les lois qui les règlementent soient régulièrement revues. Le Comité Consultatif National d’Ethique est une instance autonome qui émet régulièrement des avis sur les problèmes que posent ces évolutions techniques.

Les techniques d’assistance médicale à la procréation sont nombreuses : la fécondation in vitro, l’insémination intra-cytoplasmique de spermatozoïde, la stimulation ovarienne et l’insémination artificielle tentent toutes de permettre une grossesse qui arrive à terme. Même si les taux de réussite sont variables, les résultats posent des difficultés du fait des effets secondaires immédiats ou différés et du fait des questions morales et éthiques soulevées par ces nouvelles techniques.

XI) Contrer la pollution de l’air et limiter ses effets

Les polluants de l’air (éléments chimiques, physiques ou biologiques qui perturbent la santé de l’Homme ou qui agissent sur le climat directement ou indirectement) sont nombreux. Depuis longtemps, il était connu que certains composés de l’air avaient un effet nocif sur la santé. Les études de plus en plus nombreuses ont permis de mettre en évidence quantité de substances dans l’air produites par les activités humaines et ayant des effets plus ou moins importants sur sa santé.

Les gaz à effet de serre (phénomène qui se déroule dans l’atmosphère au cours duquel le rayonnement infrarouge émis par la Terre est retenu dans la partie inférieure de l’atmosphère, ce qui entraîne l’augmentation de la température), appelés GES, sont nombreux. Depuis longtemps, le rôle de certains gaz

dans l’effet de serre était connu. Les études récentes ont permis de mettre en évidence que les énormes quantités produites par les activités humaines sont responsables du réchauffement climatique qui se produit aujourd’hui.

De nos jours, les connaissances et les techniques sont suffisantes pour que des actions puissent se mettre en place facilement au niveau du citoyen comme au niveau des nations. Cela suppose des modifications dans le comportement individuel et collectif.

Les polluants de l’air sont très nombreux et ils sont produits en très grande quantité. Leurs effets sur la santé dépendent de l’exposition et des polluants. Nombreux sont ceux qui ont des effets se limitant à des irritations légères et passagères qui touchent les organes fragiles comme la peau, les yeux et les muqueuses respiratoires (tissu qui recouvre les cavités de l’organisme comme les bronches ou la bouche). D’autres favorisent la survenue et/ou l’aggravation de maladies souvent liées au système respiratoire, l’air étant directement inhalé. Enfin, certains précipitent parfois les décès ce qui augmente leur nombre dans la population.

Les activités humaines produisent des gaz à effet de serre (dioxyde de carbone, méthane…) en grande quantité). Ces gaz ont déjà provoqué une augmentation de la température à la surface de la planète de presque 1 °C en 100 ans. Cette hausse pourrait être comprise entre 1,4 et 6 °C selon les calculs s’il n’y a pas une limitation de la production des gaz par les activités humaines.

Ces deux menaces nous concernent tous parce que les polluants ne connaissent pas les frontières. Concernant les effets sur la santé, les actions de chacun permettent de limiter les risques et de suivre les consignes générales données à la population en cas de pic de pollution. Concernant les effets sur le climat, les actions de chacun permettent de limiter la pollution mais cela ne suffit pas. Des actions doivent être menées au niveau des nations et des changements doivent intervenir dans les techniques pour que la réduction par quatre des émissions devienne un objectif atteignable.

XII) Les actions de l’Homme sur la planète, dangers et progrès

a) Biodiversité, alimentation et activités humaines

L’alimentation humaine est la première priorité pour la survie de notre espèce sur la planète. Les activités qui visent à procurer les ressources alimentaires sont représentées par les prélèvements directs dans les milieux (comme la pêche dans les océans) et par l’agriculture. Dans ces deux cas, les effets sur la variété des êtres vivants (biodiversité) sont dévastateurs.

La pêche industrielle ou intensive associée à la pollution peut réduire le nombre des reproducteurs d’une espèce et la condamner à disparaître à plus ou moins longue échéance.

L’agriculture intensive transforme les paysages (les haies disparaissent pour utiliser la moindre surface disponible) et les pesticides utilisés pour améliorer les rendements nuisent à la santé et à la reproduction d’un grand nombre d’êtres vivants. Pour limiter les effets de l’Homme dans ces domaines, il faut envisager des mesures individuelles et collectives. Au niveau de l’individu, il suffit par exemple de limiter l’utilisation des pesticides dans les jardins personnels et ne consommer que des espèces dont on sait qu’elles ne sont pas en danger d’extinction. Au niveau collectif, des règles doivent limiter les quantités prélevées dans les milieux et encourager le développement des agricultures alternatives moins polluantes.

b) Énergies fossiles et énergies renouvelables

La production d’énergie est essentielle pour le fonctionnement des sociétés actuelles. L’Homme utilise abusivement depuis le début de l’ère industrielle les combustibles fossiles que sont le charbon, le pétrole et le gaz naturel pour se procurer de la chaleur, de l’électricité et des carburants. Or, ces ressources se forment sur de longues périodes géologiques et sont épuisables à l’échelle de l’humanité. Les calculs montrent qu’elles seront bientôt épuisées. De plus, ces sources d’énergie produisent énormément de dioxyde de carbone et sont directement responsables du réchauffement climatique actuel. Heureusement, il existe des ressources inépuisables d’énergie facilement accessibles représentées par le vent, le soleil et l’eau. Elles produisent peu de dioxyde de carbone mais leur utilisation n’est pas suffisamment développée actuellement malgré les progrès techniques. L’Homme doit réduire sa consommation d’énergie, limiter le gaspillage, utiliser plus les énergies renouvelables et adopter des mesures collectives (favoriser le transport en commun par exemple) s’il veut pouvoir poursuivre son existence sur notre planète.

c) Maladies nutritionnelles et certains cancers

Les comportements de la vie quotidienne paraissent anodins mais ils peuvent avoir des conséquences parfois importantes à plus ou moins long terme sur la santé.

L’exposition au soleil est devenue depuis des décennies une façon de se relaxer en même temps qu’une manière « d’embellir » son corps. Nous abritons tous dans notre peau des cellules spécifiques, les mélanocytes, qui produisent un pigment coloré, la mélanine. Ce pigment est responsable du bronzage et son rôle est d’absorber les rayons UV du soleil (rayons ultraviolets) donc de nous protéger des effets nocifs connus. Cependant, les peaux claires sont moins riches en mélanine que les peaux foncées. Elles sont donc moins protégées.

Les UV peuvent modifier l’ADN des cellules de la peau (les mélanocytes) et les endommager au point de provoquer l’apparition d’un cancer de la peau (le mélanome) lorsque l’exposition est excessive et régulière. Chaque année, on constate que le nombre de cancers de ce type augmente surtout chez les jeunes filles du fait de mauvaises habitudes de vie (temps d’exposition trop long et répétés, manque ou absence de protection solaire).

Les modes d’alimentation se sont grandement modifiés dans les pays industrialisés avec l’apparition des aliments préparés ou des restaurations rapides. Ces modifications ont entraîné en France une consommation accrue d’aliments riches en sucres, en sel et en graisses. Les sucres et les graisses consommées en excès favorisent la prise de poids et l’apparition de l’obésité ce qui peut entraîner des maladies nutritionnelles touchant le coeur ou les vaisseaux, le diabète ou certains cancers. Ces problèmes sont accentués par le manque d’activité physique.

d) Les transplantations (les dons d’organes, de tissus et de cellules)

 

La greffe est un moyen de sauver des vies. Elle consiste à remplacer un élément défectueux de l’organisme. Ce peut être un organe complet (le coeur ou un rein), on parle alors de transplantation, ce peuvent être des tissus (un fragment de peau) ou des cellules (cellules sanguines) et l’on parle alors de greffe.
Pour que la transplantation ou la greffe réussisse, il faut que le donneur et le receveur soient compatibles. Cela est lié au fait que chaque cellule d’un individu porte des antigènes spécifiques qui sont reconnus comme des éléments étrangers par le système immunitaire par tous les autres humains. Pour éviter le rejet lié à la réaction du système immunitaire, on vérifie la compatibilité entre le donneur et le receveur et on traite le receveur avec des médicaments immunosuppresseurs.
Dans le cas de la transfusion sanguine, les difficultés sont de même type.

La greffe est un moyen de sauver des vies. Elle consiste à remplacer un élément défectueux de l’organisme. Ce peut être un organe complet (le coeur ou un rein), on parle alors de transplantation, ce peuvent être des tissus (un fragment de peau) ou des cellules (cellules sanguines) et l’on parle alors de greffe.

Pour que la transplantation ou la greffe réussisse, il faut que le donneur et le receveur soient compatibles. Cela est lié au fait que chaque cellule d’un individu porte des antigènes spécifiques qui sont reconnus comme des éléments étrangers par le système immunitaire par tous les autres humains. Pour éviter le rejet lié à la réaction du système immunitaire, on vérifie la compatibilité entre le donneur et le receveur et on traite le receveur avec des médicaments immunosuppresseurs.

Dans le cas de la transfusion sanguine, les difficultés sont de même type.

 

 

 

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