Rappels des cours de Quatrième

SCIENCES DE LA TERRE (GEOLOGIE)
L'activité interne du globe terrestre
I – Les séismes.
1) Les principales manifestations d’un séisme sont des vibrations du sol qui provoquent parfois
des déformations (verticales ou horizontales) à la surface de la Terre, ainsi que des grondements
souterrains et des effondrements de constructions.
2) - Les causes d’un séisme sont des contraintes qui s’exercent continuellement sur des roches
situées en profondeur ; ces contraintes accumulent de l’énergie, qui finit par se libérer
brusquement en provoquant une rupture soudaine. Un séisme se produit au niveau d’une faille
(cassure de l’écorce terrestre) ou en crée une nouvelle.
- Le lieu où se produit la rupture est le foyer ; il est situé à l’intérieur de la croûte terrestre.
- La magnitude d’un séisme indique la quantité d’énergie libérée au foyer.
3) Un séisme est la conséquence de l’arrivée en surface d’ondes sismiques qui se propagent à
partir du foyer et vont dans toutes les directions et en s’amortissant au fur et à mesure qu’elles
s’éloignent du foyer.
4) Les séismes sont particulièrement fréquents dans certaines zones du globe : dans les chaînes
de montagnes, le long de l’axe des dorsales océaniques, près des fosses océaniques profondes.
II – Le volcanisme.
1) Une éruption volcanique est l’arrivée en surface d’un magma, composé d’un mélange de
roches fondues contenant des gaz. C’est de la matière minérale en fusion.
- Dès qu’il atteint la surface, les gaz s’échappent autant qu’ils le peuvent et le magma prend
alors le nom de lave.
- Si le magma est fluide, les gaz peuvent s’échapper facilement et la lave coule facilement, alors
que si le magma est visqueux, les gaz ont du mal à s’échapper.
2) On observe deux types d’éruptions :
- Les éruptions effusives, caractérisées par des coulées de lave ; la lave est fluide et les gaz ont
donc pu s’échapper facilement.
- Les éruptions explosives, caractérisées par des explosions projetant des matériaux (cendres,
blocs…), car la lave est visqueuse donc les gaz n’ont pas pu s’échapper facilement.
Un dôme de lave solidifiée se forme, puis, lorsque la pression des gaz emprisonnés devient trop
forte, il y a une violente explosion qui s’accompagne d’un panache de cendres (appelé nuée
ardente) et de fragments de roches plus ou moins gros.
3) - Le magma est contenu dans un ou plusieurs réservoirs magmatiques situés à plusieurs
kilomètres de profondeur.
Quand il monte vers la surface, à cause de la pression qu’il exerce, il fracture les roches
environnantes, ce qui provoque des séismes.
- La lave en refroidissant en dehors du volcan se solidifie et se transforme en roche volcanique ;
les éruptions successives superposent les matériaux émis (lave ou cendres) et aboutissent à la
formation d’un édifice volcanique en forme de cône avec un cratère généralement au sommet.
4) Les volcans actifs ne sont pas répartis au hasard à la surface du globe ; ils semblent répartis
sous forme d’alignements :
- autour de l’océan Pacifique (en bordure de continent, dans les arcs insulaires et le long des
grandes fosses), pour les volcans explosifs.
- au niveau de l’axe des dorsales océaniques, pour les volcans effusifs.
On trouve cependant quelques volcans isolés (ex. : Hawaï).
III - La tectonique des plaques.
1) Les cartes de répartition des séismes et des volcans se superposent et montrent qu’il existe
des zones du globe terrestre appelées plaques tectoniques, dont les limites sont marquées par la
présence de volcans et de séismes.
Elles sont au nombre d’une douzaine et sont assemblées comme les pièces d’un puzzle.
2) Les variations de la vitesse de propagation des ondes sismiques en profondeur permettent de
distinguer :
- la partie externe de la Terre appelée lithosphère, qui est formée de plaques rigides, posée sur :
- l’asthénosphère, moins rigide.
L’épaisseur des plaques est donc celle de la lithosphère ; les plaques sont posées sur
l’asthénosphère.
3) Alfred Wegener a observé en 1911 que les formes des continents sont complémentaires et
que les fossiles correspondent sur leurs bordures. Il en a déduit qu’il existait un continent
unique, appelé la Pangée, qui s’est fragmenté en plusieurs morceaux, les plaques, (c’était il y a
250 Ma) qui depuis se déplacent continuellement les unes par rapport aux autres à raison de
quelques cm par an.
4) Des satellites mesurent les variations annuelles des distances entre des balises GPS réparties
à la surface du globe ; on observe que les plaques se déplacent ainsi :
- au niveau de l’axe des dorsales océaniques, il y a émission d’un magma qui en refroidissant
augmente l’étendue des plaques : elles s’écartent et s’étendent de part et d’autre du rift.
- au niveau des fosses océaniques, les plaques se rapprochent ; l’une passe sous l’autre et
s’enfouit dans l’asthénosphère.
4) Les mouvements des plaques ont pour conséquence la formation de chaînes de montagnes.
Elle est due à la collision entre deux continents. Les roches sont alors soumises à d’importantes
contraintes qui engendrent leur déformation. Ex : l’Himalaya.
IV – Les risques pour l’Homme engendrés par l’activité de la planète.
1) - Un aléa est un « évènement imprévisible, ou le tour imprévisible que peut prendre un
évènement » (Petit Robert 2010) ; un risque géologique est l’éventualité qu’un phénomène
dangereux se produise en causant des dégâts humains et/ou matériels.
- La connaissance des manifestations des séismes et des volcans permet d’identifier les risques.
- La connaissance de leur localisation et des frontières de plaques permet d’identifier les zones
à risques.
2) On ne peut pas prévoir les séismes sismiques, toutefois, on évite les zones à risque ou si on
ne peut pas, par exemple si le territoire est trop petit, comme au Japon, on construit des
bâtiments parasismiques et on organise des exercices de sécurité et des campagnes
d’information si le pays est assez développé financièrement.
Un plan d’aménagement du territoire bien organisé permet de limiter les dégâts futurs.
3) Pour limiter les risques volcaniques, on peut surveiller les volcans grâce aux signes
précurseurs de l’éruption :
- une activité sismique ;
- des déformations du sol (le volcan gonfle) ;
- un changement de composition chimique des fumerolles ;
- une augmentation de température
Les risques sont évalués en tenant compte des éruptions historiques donc du fonctionnement de
chaque volcan.
Si une éruption s’annonce, alors on évacue les populations concernées par le risque.
V – Bilan.
Comme l’érosion par l’eau, les séismes et les volcans peuvent modifier les paysages et
provoquer des catastrophes à l’origine de la disparition de nombreux êtres vivants.
SCIENCES DE LA VIE (BIOLOGIE)
Reproduction sexuée et maintien des espèces dans les milieux
I - La reproduction sexuée des êtres vivants.
1) Pour les animaux comme pour les végétaux, la reproduction sexuée comporte toujours
l’union d’une cellule reproductrice mâle et d’une cellule reproductrice femelle. Cette union est
appelée fécondation. Elle aboutit à la formation d’une cellule-œuf qui est à l’origine d’un
nouvel individu.
2) Les cellules reproductrices mâles sont beaucoup plus petites que les cellules reproductrices
femelles. Elles sont munies d’au moins un filament appelé flagelle qui leur permet de se
déplacer en milieu fluide, et d’aller à la rencontre des cellules reproductrices femelles qui sont
immobiles.
3) Le mécanisme favorisant la fécondation est l’attraction des cellules reproductrices : les
cellules reproductrices femelles libèrent dans l’eau une substance chimique qui attire les
cellules reproductrices mâles.
4) - La fécondation fait suite à un accouplement chez les mammifères et à une pollinisation
chez les angiospermes (les grains de pollen transportés par le vent ou les insectes tombent sur
l'organe reproducteur femelle, germent en produisant un tube pollinique qui transporte les
cellules reproductrices mâles jusqu'aux cellules reproductrices femelles).
- La fécondation peut être externe, comme chez le poisson combattant, c’est à dire dans le
milieu de vie, à l’extérieur de l'organisme de la femelle ; elle est possible seulement en milieu
aquatique.
- La fécondation peut être interne, comme chez la biche ou la tulipe, c’est à dire à l’intérieur de
l’organisme de la femelle ; chez les êtres vivants terrestres, elle est nécessaire pour que les
cellules reproductrices mâles puissent rejoindre les cellules reproductrices femelles.
II - Reproduction sexuée et milieu de vie.
1) – On observe que pour les sangliers, plus la production de glands est élevée, plus l’activité
sexuelle est précoce, plus la laie est lourde et plus le nombre des petits par portée est important.
- On en déduit que les ressources alimentaires influencent la reproduction.
2) – On observe que chez les buccins, il y a des inversions sexuelles : les peintures utilisées
pour les coques des bateaux masculinisent les individus femelles et les rendent ainsi stériles, car
les peintures contiennent du TBT qui est libéré dans l’eau de mer.
- Ces substances qui perturbent la reproduction des êtres vivants sont appelés « perturbateurs
endocriniens » (car elles perturbent le fonctionnement des organes endocriniens, qui fabriquent
et libèrent des hormones).
- On en déduit que la pollution influence la reproduction des êtres vivants donc le maintien des
espèces dans leur milieu, donc la diversité des espèces : l’Homme peut porter atteinte à la
biodiversité.
3) - On observe que les jachères et haies aménagées près des zones de cultures attirent de
nombreuses espèces qui avaient disparu à cause de ces cultures.
- On déduit que la réhabilitation d’espaces naturels favorise la réapparition, la reproduction et le
maintien de diverses espèces dans leur milieu, donc l’Homme peut recréer la biodiversité.
4) - De plus en plus d'agriculteurs et de maraîchers ont conscience du danger de l'utilisation des
produits chimiques visant à améliorer leur production (engrais pour accélérer la croissance,
pesticides pour détruire les parasites des cultures...) Aussi cherchent-ils à utiliser des méthodes
naturelles : c'est ce que l'on appelle la « lutte biologique».
- Grâce à sa connaissance de la reproduction des espèces, l’Homme peut intervenir sur le
contrôle de leur présence dans un milieu. Ainsi, il peut éliminer des espèces nuisibles à ses
besoins, sans utiliser de produits polluants, par la lutte biologique, et sans éliminer les espèces
qui ne le gênent pas donc l’Homme peut préserver la biodiversité.
III - Bilan.
La reproduction sexuée permet aux espèces de se maintenir dans leur milieu; si les conditions
physiques d’un milieu changent, la reproduction de nombreux individus de plusieurs espèces
peut être perturbée et ces espèces peuvent donc disparaître : la biodiversité est donc menacée.
La transmission de la vie chez l’Homme
I - La puberté.
1 ) Rappel des étapes du développement humain :
Cellule-œuf – embryon – fœtus – nouveau-né – enfant – adolescent – adulte.
Les trois premières se déroulent dans l’utérus maternel.
La puberté se situe pendant la période de l’adolescence.
2) - Les caractères sexuels primaires sont les différences observées à tout âge chez les individus
mâles et les individus femelles ; elles portent sur les organes génitaux.
- Pendant la puberté, les caractères sexuels secondaires apparaissent, les organes génitaux du
garçon et de la fille commencent à fonctionner et la personnalité se modifie. Ces perturbations
sont la cause de ce que l’on appelle « la crise d’adolescence ».
- L’être humain devient apte à se reproduire.
- Les causes de ces modifications sont des hormones.
- Les hormones sont des molécules fabriquées par un organe, libérées dans le sang et agissant
sur un ou plusieurs autres organes situés à un autre endroit de l'organisme.
- Certaines hormones fabriquées par le cerveau (appelées gonadostimulines) ont une
concentration sanguine qui augmente au moment de la puberté ; elles déclenchent le
développement des testicules et des ovaires.
Ceux-ci libèrent alors à leur tour d'autres hormones qui déclenchent l'apparition des caractères
sexuels secondaires.
Les testicules libèrent de la testostérone et les ovaires libèrent des œstrogènes et de la
progestérone.
II - Des organes pour transmettre la vie.
1) Les organes de l’homme qui transmettent la vie.
- Les testicules produisent des spermatozoïdes continuellement de la puberté à la fin de la vie. - Les sécrétions des vésicules séminales et de la prostate s’ajoutent aux spermatozoïdes pour
constituer le sperme.
2) Les organes de la femme qui transmettent la vie.
- L'appareil reproducteur féminin comporte deux ovaires coiffés chacun du pavillon d'une
trompe utérine ; les deux trompes utérines convergent vers un organe creux appelé utérus ; la
partie basse de l'utérus se termine par le col de l'utérus (en forme de goulot de bouteille ouvert
vers le bas) qui débouche dans le vagin, ouvert sur la vulve.
- Un des ovaires libère un ovule (généralement) de façon cyclique (une fois par mois, tous les
28 jours généralement), de la puberté à la ménopause. L’ovule expulsé est recueilli par la
trompe utérine dans laquelle il a été libéré et il poursuit son chemin vers la cavité de l’utérus.
- L'ovule ne pouvant pas se déplacer seul, il est « roulé » par des cils microscopiques tapissant
la paroi interne des trompes utérines. Il atteint la cavité de l'utérus au bout de 6 à 7 jours, mais
comme il ne vit que 24 heures, il meurt dans la trompe.
- L'appareil reproducteur féminin fonctionne de façon cyclique ; on parle de cycle car les
transformations de l'ovaire et de l'utérus reviennent régulièrement et de façon identique.
- Le premier jour des règles est le premier jour du cycle. La muqueuse utérine est très mince.
Au bout de 7 jours, un jeune ovule se développe dans l'ovaire (des cellules qui l'entourent
produisent un liquide dont la pression augmente progressivement, ce que l'on observe sur le
document 2 p. 124). En même temps, la muqueuse commence à s'épaissir de nouveau. Le
14ème jour, la pression du liquide qui entoure l'ovule est si importante que l'ovaire éclate à cet
endroit (ce que l'on observe sur la photo 1 p. 126). C'est ce que l'on appelle l'ovulation. L'ovule
est alors éjecté vers la trompe utérine et sera conduit vers la cavité de l'utérus. Pendant ce
temps, la cicatrice de l'ovulation (appelée « corps jaune ») se referme peu à peu et la muqueuse
épaissit toujours ; dedans se forment des glandes qui fabriquent un liquide dit « nourricier »,
destiné à nourrir un éventuel embryon, et des vaisseaux sanguins de plus en plus nombreux et
tortueux se développent. Deux semaines après l'ovulation, le cycle recommence.
- A chaque cycle, la couche superficielle de la paroi de l’utérus (appelée muqueuse utérine)
s’épaissit et se gorge de sang en vue d’une grossesse éventuelle. Si celle-ci n’a pas lieu, elle est
éliminée. Il en résulte un écoulement de sang qui dure quelques jours. La cause est que les
hormones ovariennes, qui ont des concentrations sanguines variables et cycliques, déterminent
l'état de la muqueuse utérine. Leur diminution déclenche les règles. Les règles surviennent
toujours le 15ème jour qui suit l’ovulation, par contre la période entre le premier jour du cycle et
le jour de l’ovulation est variable d’une femme à l’autre et d’un cycle à l’autre pour une même
femme. La durée des règles varie aussi d’une femme à l’autre et d’un cycle à l’autre pour une
même femme. A la ménopause, les ovaires cessent de fonctionner : ils ne libèrent plus d'ovules
ni d'hormones. La femme ne peut plus se reproduire. Comme il n'y a plus d'hormones pour
modifier l'épaisseur de la muqueuse utérine, elle n'a plus de règles.
3) L'origine du bébé, son développement dans le ventre de sa mère et sa naissance.
- Un gamète est une cellule sexuelle ; le gamète mâle (gamète ♂) est nommé spermatozoïde, le
gamète femelle (gamète ♀) est nommé ovule.
- Lors d’un rapport sexuel, des spermatozoïdes sont déposés au fond du vagin. Dans les heures
qui suivent, ils se déplacent vers la cavité de l’utérus puis dans les trompes utérines, à la
rencontre de l’ovule. Il y a alors fécondation, au cours de laquelle le noyau d’un seul des
spermatozoïdes pénètre dans l’ovule ; les deux noyaux s’unissent. Il en résulte la cellule-œuf.
- Si l’ovule fécondé s’implante dans la paroi superficielle interne de l’utérus, celle-ci n’est pas
éliminée, donc les règles ne surviennent pas ; c’est le premier signe annonçant la grossesse.
- Si deux ovules rencontrent chacun un spermatozoïde indépendamment et en même temps, on
a des faux jumeaux. Si une cellule œuf se sépare en deux cellules qui évoluent indépendamment
en même temps, on a des vrais jumeaux.
- La cellule-œuf se divise en deux, puis quatre… cellules qui s’organisent peu à peu pour
donner un embryon et au bout de deux mois un fœtus, qui séjourne sept mois de plus dans
l’utérus.
- L’embryon est alors nourri par le placenta, organe richement vascularisé et offrant une grande
surface d’échanges, qui permet les échanges entre la mère et le fœtus : le sang maternel donne
au sang de l’enfant, à travers le placenta, du dioxygène et des nutriments (éventuellement aussi
alcool, drogue, nicotine, médicaments…), et reprend le dioxyde de carbone fabriqué par le
fœtus. Le cordon ombilical assure le transport du sang du fœtus entre son corps et le placenta.
- Le développement de l’embryon se fait dans l’utérus : l’espèce humaine est vivipare.
- Au terme de la grossesse, l’utérus se contracte à de nombreuses reprises pour dilater le col de
l’utérus, puis pour expulser le bébé, et enfin le placenta. Le bébé doit alors assurer lui-même sa
respiration, sa nutrition et le maintien de sa température corporelle.
IV- Choisir le moment approprié pour avoir un enfant.
- La contraception est l’ensemble des méthodes employées pour empêcher la conception d’un
enfant, c’est à dire une grossesse suite à un rapport sexuel. Ces méthodes sont réversibles et
temporaires. C'est pour cette raison que le recours à la « stérilisation » (ligature des trompes
utérines pour les femmes et stérilisation des testicules pour les hommes) est pratiquée dans des
cas rares, car cette méthode est irréversible.
- L’abstinence, absence de rapports sexuels, est le seul moyen d’éviter une grossesse non
désirée et la transmission d’infections sexuellement transmissibles.
Toutefois, pour ceux qui ne peuvent pas faire autrement, il existe des moyens de limiter ces
risques :
1) Utiliser la contraception.
- Les spermicides tuent les spermatozoïdes, mais il y a des échecs. Ils ne tuent pas les microbes
donc les partenaires peuvent se transmettre des maladies infectieuses de la muqueuse du pénis à
la muqueuse du vagin et inversement.
- Seul le préservatif est efficace contre la transmission des infections, car il fait barrière entre
les muqueuses des deux partenaires. Toutefois, s’il est mal utilisé, il ne sert plus à rien, aussi
est-il conseillé de l’utiliser avec la pilule.
Pour éviter des désagréments, il faut veiller à lire la notice d'utilisation et s'entraîner à le placer
avant d'avoir son premier rapport sexuel (pour les garçons) ; pour la partenaire, exiger que le
préservatif soit sorti d'une enveloppe de protection non ouverte d'avance ; ne jamais déchirer
l'enveloppe de protection avec les dents ni des ciseaux, sinon le préservatif peut être percé ; ne
pas utiliser un préservatif périmé (bien lire la date de péremption), sinon il risque d'être fragilisé
par le temps et de se rompre ; le dérouler sur le pénis uniquement s'il est en érection, sinon il ne
se place pas correctement ; avant de le dérouler sur le pénis, vérifier qu'il est dans le bon sens
en le déroulant un tout petit peu (pas trop sinon on ne peut plus le placer) sur un doigt ; le
dérouler jusqu'à la base du pénis et vérifier avec les doigts que l'anneau ne risque pas de rentrer
dans le vagin ; retirer du vagin le pénis protégé dès la fin de l'éjaculation, car l'érection cesse
rapidement et le préservatif risque de se replier au fond du vagin ; ne jamais réutiliser un
préservatif déjà utilisé, même avec la même personne, même en cas de rapports successifs
rapprochés.
- Le préservatif féminin peut être mis en place bien avant le rapport, mais attention à ne jamais
utiliser de préservatif masculin simultanément.
- La cape cervicale ou le diaphragme sont des dispositifs qui se placent sur le col de l'utérus et
empêchent ainsi le passage des spermatozoïdes dans le col de l'utérus ; ils sont difficiles à
placer, aussi sont-ils déconseillés aux jeunes filles. De plus, ils n'empêchent pas le contact entre
la muqueuse du vagin et la muqueuse du pénis, donc comme les spermicides, n’empêchent pas
le passage des microbes d’un partenaire à l’autre.
- La pilule bloque l’ovulation, empêche la nidation et entrave le trajet des spermatozoïdes vers
les trompes. Elle est très efficace si on la prend bien chaque jour à heure fixe (sans excéder un
retard de 3 heures pour un certain type de pilule, 12 heures pour un autre), mais elle n’empêche
pas le passage des microbes d’un partenaire à l’autre. Elle est constituée d'hormones plus
dosées que la normale et elle se présente sous forme de :
* plaquettes de petits comprimés (à prendre pendant trois semaines (21 jours) d’affilée ; il en existe
plusieurs types, les uns étant composés d’une seule hormone, les autres d’une association d’hormones à
prendre les unes après les autres ; c’est pourquoi la pilule ne peut pas être délivrée sans ordonnance, un
interrogatoire par un médecin est indispensable pour que le praticien puisse déterminer d’abord si la future
utilisatrice peut prendre la pilule quelle qu’elle soit sans contre-indication, ensuite pour déterminer quel type
de pilule lui convient le mieux. Un suivi médical est d’ailleurs nécessaire pour s’assurer qu’elle est bien
supportée et que des contre-indications ne sont pas apparues entre-temps. Il est très important de répondre
avec franchise aux questions du médecin, car lui cacher des contre-indications peut se révéler fatal), ou de
* patch adhésif (à placer sur la fesse ou l’abdomen ou le bras (face extérieure) ou le torse (partie
supérieure), toujours sur une peau propre, sèche, saine et sans pilosité, jamais sur les seins ; il faut choisir un
endroit différent pour chaque nouveau patch. Avantages : il n’empêche ni la pratique de la natation, même
quotidienne, ni celle du sauna ou des bains ; il reste efficace pendant 7 jours, il suffit donc de trois patchs par
cycle au lieu de 21 comprimés. Inconvénients : certaines femmes font une allergie à la colle utilisée pour le
fixer sur la peau et doivent donc abandonner cette contraception) ou d'
* implants (placés par un médecin sous la peau au niveau de la face interne du bras, 6 à 8 cm au-dessus du
pli du coude. Ils sont efficaces pendant 3 ans. Inconvénients (entre autres…) : chez certaines femmes, la
formation d’un manchon fibreux (responsable d’un durcissement) autour de l’implant peut le rendre
inconfortable. Risque d’allergie aussi).
- La « pilule du lendemain » est un comprimé d'hormones visant à bloquer l'ovulation ; ainsi,au
cas où l'ovulation ne ne se serait pas encore produite au moment du rapport sexuel, elle ne se
ferait pas, donc les spermatozoïdes ne féconderaient pas d'ovules. Plus on la prend tôt après le
rapport, plus elle est efficace, car bien sûr, si l'ovulation se produit avant la prise, le risque de
grossesse persiste. Elle est destinée à empêcher une grossesse après un rapport sexuel non
protégé, est composée de lévonorgestrel. Elle s'administre en une prise unique.
2) Empêcher le développement de l'embryon.
- Le DIU (= Dispositif Intra Utérin,aussi appelé à tort « stérilet » car il ne rend pas stérile) (c'est
à dire dans l'impossibilité définitive d'avoir des enfants) est un petit objet en plastique souvent
recouvert partiellement de cuivre (ce métal ayant des propriétés contraceptives, en agissant sur
les spermatozoïdes qu'il intoxique), de la taille de l’utérus, introduit par un médecin
gynécologue dans l’utérus.
- La « pilule abortive » est une contraception d’urgence à n’utiliser que sous contrôle médical
en cas de rapport non protégé. Ses effets à long terme étant encore mal connus et susceptibles
de favoriser les cancers, notamment du sein, il est préférable d’utiliser une méthode préventive
afin d’éviter de l’utiliser à répétition.
3) Le mode d'action de ces méthodes.
Certaines méthodes sont mécaniques (préservatif, DIU), d'autres sont chimiques (spermicides,
pilules).
4) Le niveau d'action de ces méthodes.
Certaines méthodes empêchent la production des cellules reproductrices femelles (pilule) ;
d’autres empêchent la rencontre des cellules reproductrices mâles et femelles (préservatif) ;
d’autres enfin empêchent l’implantation de l’embryon dans l’utérus (DIU).