Cours de Mme BRUCHHAUSER Mis en ligne. Page 1 20/04/2010

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Cours de Mme BRUCHHAUSER
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LA TRANSMISSION DE
L’INFORMATION GENETIQUE
CHAPITRE 2
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Nous savons depuis la classe de 4ème que toutes les cellules de l’organisme proviennent des divisions
successives de la cellule œuf. Dans le chapitre précédent, nous avons appris que le noyau de celles-ci
renferme des chromosomes qui sont le support de l’information génétique.
Question 1 : comment les chromosomes de la cellule œuf sont-ils transmis lors de la division cellulaire
afin que l’information génétique soit conservée ?
I-
Le nombre de chromosomes dans la cellule au cours du développement :
Activité 1 : observez les caryotypes 2 et 4 de la page 42 que constatez-vous ?
⇒ Vous pouvez constater que le noyau d’une cellule d’embryon humain et celui d’une
cellule d’intestin de femme possèdent le même nombre de chromosomes.
Activité 2 : analysez le résultat de l’expérience menée par John Gurdon ; expliquez d’après le résultat
comment cette expérience montre que l’information génétique contenue dans le noyau
d’une cellule œuf est identique à celle contenue dans n’importe quelle autre cellule de
l’organisme.
⇒ L’information génétique portée par les chromosomes des cellules de l’organisme est
identique car un ovule, dont le noyau est remplacé par celui d’une cellule intestinale
d’un embryon, redonne un individu entier. Il est cependant à noter que les
caractéristiques du nouvel individu sont celles portées par le noyau du donneur, ici
l’embryon albinos.
Bilan : en dehors des gamètes, toutes les cellules de l’organisme possèdent le même nombre de
chromosomes qui est celui de la cellule œuf dont elles proviennent. Le caryotype d’un
individu est donc conservé au cours de la division cellulaire, c'est-à-dire que le nombre de
chromosomes ne varie pas, comme l’information génétique qu’ils portent.
II-
La division cellulaire et multiplication des chromosomes :
Activité 3 : réinvestir ses connaissances (bilan précédent) afin de compléter un schéma expliquant le
comportement des chromosomes au cours de la division cellulaire.
Division
cellulaire
Cellule 2 provenant de 1
Cellules
identiques à la
cellule initiale
Cellule 3 provenant de 1
Cellule 1 (initiale)
Remarque : ne vous fiez qu’au code de couleurs et non à la longueur des chromosomes.
Cours de Mme BRUCHHAUSER à l’usage exclusif des élèves de ses classes de troisième
dans le cadre de la session de rattrapage.
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Ainsi voici comment évolue le nombre de chromosomes au sein d’une cellule lors de la division
cellulaire :
1
2
Cellule 4
1
Cellule 2
Cellule 2
Cellule 1 (initiale)
après multiplication du
nombre de
chromosomes
2
Cellule 5
1
Cellule 6
Cellule 3
Cellule 3
1
Division cellulaire
2
Multiplication des chromosomes
Cellule 7
1 chromosome
2 copies identiques d’un chromosome
Remarque : ne vous fiez qu’au code de couleurs et non à la longueur des chromosomes.
Bilan : Au cours de la division cellulaire, le nombre de chromosomes est conservé et donc l’ensemble
de l’information génétique.
Avant chaque division, tous les chromosomes font une copie d’eux-mêmes : on aura donc,
dans le noyau de la cellule, une copie des 46 chromosomes, les 2 copies identiques étant
associées deux à deux .
Lors de la division cellulaire, les copies de chaque chromosome se séparent pour se répartir
dans les nouvelles cellules issues de la cellule initiale. Les deux cellules ainsi formées sont
identiques entre elles et à la cellule initiale.
Question 2 : sachant que la division cellulaire est un processus régulier et contrôlé par le
programme génétique, que se passe-t-il lorsque celle-ci devient anarchique ?
⇒ Le cancer est le résultat d’une prolifération incontrôlée des cellules entraînant la
formation de tumeurs (grosseur provenant d’une multiplication anormale de
cellules).
Conclusion : la transmission de l’information génétique se fait grâce à la
division cellulaire. Elle est conservée car les deux cellules
obtenues par la division sont génétiquement identiques entre elle
et à la cellule initiale.
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LA DIVERSITE HUMAINE
CHAPITRE 3
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Des parents et leurs enfants se ressemblent mais ils sont tous différents. Les enfants présentent
seulement certains caractères des parents. Et, tous les parents ne présentent pas des caractères tous
identiques. La reproduction sexuée n’est pas une reproduction à l’identique.
Question : comment la reproduction sexuée permet –elle d’expliquer la diversité humaine ?
La reproduction sexuée est caractérisée par la fécondation qui est l’union entre une cellule sexuelle
mâle et une cellule sexuelle femelle.
Lors de la fécondation, le noyau de l’ovule et celui du spermatozoïde se rencontrent pour former une
cellule œuf dont nombre de chromosomes est de 46 chez l’Homme.
⇒ HYPOTHESE : On peut donc supposer que le nombre de chromosomes présents dans le noyau
d’un gamète est de 23
Activité 1 : les caryotypes possibles des gamètes
a- C’est l’étude du document 3 de la page 56 qui permet de valider l’hypothèse.
b- Par une expérience toute simple, cherchons le nombre de caryotypes possibles pour un
spermatozoïde et pour un ovule.
- prenez deux feuilles de papier calque et dessinez sur chaque moitié un spermatozoïde
- faite de même sur l’autre feuille pour un ovule
Attention, dessinez en premier un spermatozoïde (voir modèle ci-dessous) et représentez les
chromosomes ( ) et l’emplacement du complémentaire ( ). Numérotez les chromosomes de 1
à 23.
Spermatozoïde
Ovule
Chromosome
A faire 2 fois
A faire 2 fois
Chromosome
complémentaire
Faites ensuite le second spermatozoïde à l’identique du premier en le décalquant.
Utilisez enfin le modèle de spermatozoïde pour faire les deux ovules sur l’autre feuille calque
(attention à la forme).
Quand vous superposez le calque d’un spermatozoïde avec celui d’un ovule, les deux
chromosomes 1 , par exemple, doivent être côte à côte (il en est de même pour les 22 autres).
cd-
armez vous d’une pièce de monnaie et de 2 feutres de couleurs différentes.
à pile vous attribuerez une couleur et à face l’autre. (exemple : pile c’est vert et pour face
c’est rouge)
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e- procédez au premier tirage qui déterminera la couleur au premier chromosome ; coloriez-le
selon le tirage de la couleur prévue. Les 22 autres tirages détermineront les couleurs à attribuer
aux 22 autres chromosomes.
f- faites ceci pour le second spermatozoïde puis pour les deux ovules.
g- analysez les résultats obtenus pour chaque spermatozoïde et ovule.
Bilan : les tirages au sort à l’aide de votre pièce de monnaie ont simulé la répartition au hasard des
chromosomes de chaque paire lors de la formation des gamètes. Si vous comparez les
caryotypes que vous avez obtenus (spermatozoides et ovules) vous constatez qu’ils sont tous
différents. A noter que vous n’avez travaillé que sur deux chromosomes (2 couleurs) alors
imaginez-vous ce que vous obtiendriez en travaillant sur les 23 chromosomes du gamète !
Vous savez, depuis le chapitre 1, que les chromosomes portent des gènes qui possèdent un ou
plusieurs allèles ; si la répartition des chromosomes est aléatoire, il en est bien évidemment de
même pour les allèles qu’ils portent.
Activité 2 : la fécondation
a- rassemblez les caryotypes des spermatozoides et ceux des ovules
b- superposez au hasard un caryotype de spermatozoïde et un caryotype d’ovule
c- procédez de même avec les 2 autres et comparez les résultats.
Bilan : en prenant au hasard les caryotypes d’un ovule et d’un spermatozoïde il existe un très grand
nombre de caryotypes différents pour la cellule œuf formée.
On peut donc en déduire que lors de la fécondation, spermatozoides et ovules se rencontrent
au hasard et que ces derniers participent à la transmission de l’information génétique ; pour
chaque paire de chromosomes d’un nouvel individu, 1 chromosome vient du père (apporté par
le spermatozoïde) et un vient de la mère (apporté par l’ovule).
Conclusion : chaque cellule reproductrice contient, dans son noyau, 23
chromosomes. C’est grâce à la fécondation que se rétablit dans la
cellule œuf le nombre de chromosomes qui caractérise l’espèce
humaine : 46. Chaque individu issu de la reproduction sexuée
possède donc un programme génétique qui le rend unique. C’est le
double effet du hasard (répartition des chromosomes et rencontre
des gamètes), qui permet donc d’expliquer la diversité des
individus.
23 chr
+
23 chr =
Gamète
Femelle
Gamète
Mâle
46 chr
Cellule œuf de l’espèce
humaine
FECONDATION
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PARTIE 2
RISQUES INFECTIEUX
ET
PROTECTION DE L’ORGANISME
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Chapitre 1
L’HOMME FACE AUX MICROORGANISMES
L’être humain évolue dans un environnement peuplé de nombreux micro-organismes. Nombre
d’entre-eux peuvent être à l’origine de maladies.
Question 1 : comment les micro-organismes sont-ils à l’origine de maladies ?
I-
La diversité des micro-organismes :
Activité 1 : les microorganismes
Comme leur nom l’indique ce sont des organismes qui ne peuvent être observés que par microscopie.
Les documents des pages 74 et 75 montrent des exemples de micro-organismes (virus, bactéries).
Les microorganismes sont présents partout dans notre environnement : l’eau, l’air, le sol, les
aliments… et dans les cavités de notre organismes qui communiquent avec l’extérieur (tube digestif
par exemple). Certains sont inoffensifs mais d’autres sont responsables de maladies.
II-
De la contamination à l’infection :
1- la contamination :
Activité 2 : annoter un schéma en indiquant les différentes zones de contact possibles entre les microbes et notre
organisme.
Les microbes sont présents en permanence dans tous les milieux de notre environnement et cependant, nous ne
sommes pas souvent malades.
a- indiquez par des flèches sur le schéma simplifié « des barrières naturelles de l’organisme » les
différentes voies d’entrées possibles des micro-organismes dans le corps humain (communiquer)
b- l’extérieur du corps est recouvert par la peau et les surfaces internes sont recouvertes par les
muqueuses. Indiquez sur le schéma et par deux couleurs différentes la peau et les muqueuses et
légendez. (communiquer)
c- indiquez sur le schéma le nom des différentes muqueuses ; par exemple la muqueuse digestive est celle
qui tapisse l’intérieur du tube digestif. (communiquer)
d- peau et muqueuses délimitent le milieu intérieur de l’organisme. Coloriez en jaune le milieu intérieur et
légendez.
Milieu intérieur
Muqueuse
Peau
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Différentes voies d’entrées possibles :
Muqueuse : respiratoire, digestive, de l’appareil urinaire, génitale.
Milieu intérieur : situé entre la peau et les muqueuses
Activité 3 : tirer des informations de textes afin de construire un tableau regroupant les différents moyens de
contamination de l’organisme.
Pour chaque microbe, vous indiquerez comment il contamine, quelle barrière il franchit et la
maladie qu’il provoque. (Raisonner)
Activité 4 : tirer des informations de texte et utiliser son vécu afin de citer les mesures permettant d’éviter
la contamination des aliments.
a- donnez les conditions de multiplication de la bactérie responsable de la listériose. (s’informer)
b- expliquez comment certaines rillettes ont pu être la cause de l’intoxication alimentaire. (raisonner)
c- citez les règles d’hygiènes qu’il faut, selon vous, respecter lors de la fabrication d’un aliment et de la
conservation de celui-ci. (raisonner)
d- expliquez l’intérêt de la date limite de consommation inscrite sur les emballages des denrées. (raisonner)
e- justifiez l’importance de se laver les mains avant de manger.
Activité 5 : tirer des informations de textes afin de comprendre comment les maladies sexuellement
transmissibles peuvent être évitées.
a- définir ce qu’est une IST (s’informer)
b- précisez dans quel cas un rapport sexuel peut être à l’origine d’une IST (raisonner)
c- expliquez le rôle du préservatif dans la prévention des IST (raisonner).
La méningite cérébro-spinale
La méningite cérébro-spinale, contre laquelle une campagne de vaccination sans précédent a commencé hier dans
le puy de Dôme, est une maladie redoutable qui affecte principalement les collectivités d’enfants et de jeunes
adultes.
Encore appelée méningite à méningocoques, du nom de la bactérie qui l’occasionne, la méningite cérébro-spinale
est une atteinte infectieuse des méninges (les enveloppes du cerveau et de la moelle épinière).
Après une incubation de trois à sept jours, elle se manifeste par une fièvre et un syndrome méningé, associant maux
de tête, vomissements, raideur douloureuse de la nuque et sensation pénible à la lumière. Le traitement, qui est une
urgence hospitalière, repose sur des antibiotiques.
La maladie se propage par les sécrétions et gouttelettes de salive qui peuvent être émises jusqu’à 90 cm de distance
par les malades ou les « porteurs sains », des personnes qui hébergent le germe sans développer la maladie. Elle
connaît des périodes de recrudescence, notamment un pic automno-hivernal en France.
D’autres germes peuvent être à l’origine de méningites (pneumocoques, haemophilus influenzae de type B chez
l’enfant notamment, listéria, l’agent de la tuberculose et enfin divers virus.
On compte environ 500 cas de méningites par an en France, dont 100 de méningite C, selon le directeur général de
la santé, Lucien AbenhaÏm.
Paru dans la Liberté de l’Est -17.01.2002
La listériose
La listériose vient à nouveau de frapper. Six personnes ont été contaminées en France (Ardèche, Finistère, LoireAtlantique, Var, Vendée). Bilan : 2 morts, une personne âgée et un nouveau-né infecté in-utéro.
Ces 6 cas ont été attribués à la consommation de charcuteries et de fromages contaminés. Les examens microbiologiques
effectués par l’Institut Pasteur ont en effet confirmé que les souches de Listéria retrouvées chez ces patients sont
identiques.
Après mise en cause de la société C……, l’enquête s’oriente aujourd’hui vers un problème de maîtrise de la chaîne du
froid entre la sortie des produits de l’usine et l’installation dans les rayons.
Les produits incriminés ont été retirés de la vente.
L’Institut de veille sanitaire recommande donc aux personnes qui auraient consommé les produits impliqués et qui
présenteraient des signes cliniques pouvant évoquer une listériose (fièvre isolée ou accompagnée de maux de tête) de
consulter leur médecin traitant. Tout produit douteux doit être rapporté aux points de vente. L’express en ligne.fr
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Episode épidémique en France
Années
Nombre de patients
1992
79
1993
39
1995
33
1997
14
1999
3
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Aliments incriminés
Charcuterie : langue de porc en gelée
Charcuterie : rillettes
Fromage à pâte molle : brie
Fromage à pâte molle : pont l’évêque, livarot
Fromage à pâte molle : époisses
Contamination des produits : les produits les plus sensibles sont ceux qui peuvent favoriser la croissance des Listéria,
qui ont une durée de vie longue et qui peuvent et qui peuvent être consommés sans être chauffés (produits laitiers,
charcuterie et produits de la pêche). Environ 10% des aliments sensibles sont contaminés à la distribution.
Multiplication de la bactérie : elle se développe à la température du réfrigérateur, survit par la cuisson. Elle se
multiplie entre – 2°C et 45°C avec un optimum entre 30°C et 37°C.
Les IST ne sont pas une fatalité
Aujourd’hui, les infections sexuellement transmissibles (IST) connaissent une importante progression. Il ne faut en
aucun cas les prendre à la légère car si elles ne sont pas traitées rapidement, certaines peuvent devenir graves…..
Transmises notamment par les contacts sexuels et génitaux, les IST sont des maladies extrêmement contagieuses qui
sont dues à des microbes, bactéries, virus ou champignons. Un seul rapport peut suffire à vous contaminer. Les IST
peuvent être transmises à votre bébé si vous êtes enceinte et les conséquences sur sa santé sont souvent graves. Certaines
passent inaperçues chez les femmes. Vous et vos partenaires sexuels devez impérativement vous faire traiter dans les
plus brefs délais au risque de séquelles parfois dangereuses.
Deux IST particulières : Le SIDA et l’hépatite B.
Le sida et l’hépatite B se transmettent lors de rapports sexuels non protégés et par le sang. Ces deux maladies sont
redoutables pour votre santé. L’hépatite B est la seule IST qui dispose d’un vaccin permettant de l’éviter. Faites-vous
donc vacciner, car c’est votre meilleure protection. Pour le Sida, il n’existe aucun vaccin pour le moment. L’usage du
préservatif est donc impératif. Site doctissimo.fr
Correction activités
Activité 3 : tableau construit et complété (s’informer et raisonner)
MALADIES
Micro-organismes
responsables
MENINGITE
Méningocoques (bactérie),
divers bactéries et virus
LISTERIOSE
Listéria (bactérie)
SIDA
Virus (VIH)
-
Modes de contamination
Barrière naturelle franchie
Sécrétions et gouttelettes de
salive projetées dans l’air
Muqueuse respiratoire
Consommation de
charcuteries et de
fromages contaminés
Muqueuse digestive
-
HEPATITE B
Virus
Rapport sexuel non protégé
avec une personne porteuse
Contact avec du sang
contaminé (seringue)
Muqueuse génitale/ peau
Activité 4 : (s’informer et raisonner)
a- la bactérie responsable de la listériose se multiplie entre – 2°C et 45°C
b- les rillettes contenaient un grand nombre de bactéries car elles ont mal été conservées (rupture de la chaîne du
froid).
c- Il faut respecter des conditions d’hygiène strictes : le personnel doit porter une tenue dépourvue de microbes,
blanche et changée tous les jours ; elle se compose d’une coiffe, d’un masque d’une blouse et d’un pantalon, de
gants et de bottes afin d’éviter d’introduire des microbes au moment de la fabrication ou de la manipulation des
produits. Le produit doit être strictement conservé au réfrigérateur afin de ne pas rompre la chaîne du froid qui
serait favorable au développement des microbes.
d- Les microbes se multiplient même à la température du réfrigérateur, il faut donc consommer le produit avant qu’ils
soient trop nombreux.
e- Le lavage minutieux des mains avant de manger est très importants car il faut détruire les microbes, invisibles, qui
se retrouvent sur les mains à la suite de contacts avec divers objets de l’environnement ; ce lavage a pour but
d’éviter d’introduire dans le tube digestif des aliments contaminés par nos mains.
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Activité 5 :
a- une MST est une maladie dont le mode de contamination se fait au cours d’un rapport sexuel. On parle aussi d’une
IST qui est une Infection Sexuellement Transmissible.
b- Le rapport sexuel n’est contaminant que si l’un des partenaires est déjà contaminé et s’il a lieu sans préservatif.
c- Le préservatif est une barrière artificielle qui empêche les bactéries et les virus de passer d’un individu contaminé à
un individu sain lors d’un rapport sexuel ; il ne doit pas être endommagé car les microbes pourraient passer. Il est
aussi à usage unique pour ne pas transmettre les microbes.
Bilan : la peau et les muqueuses qui tapissent les cavités de l’organisme constituent des
barrières naturelles qui le plus souvent empêchent les microbes de pénétrer.
Lorsque les microorganismes parviennent à franchir ces barrières, ils se retrouvent
dans le milieu intérieur : c’est la contamination.
Ils se transmettent d’un individu à l’autre (eau, air, sang, aliments) mais aussi lors de
rapports non protégés.
Dans l’industrie alimentaire, les hôpitaux et à la maison, les microbes se multiplient
rapidement dès que les conditions (température, nourriture, humidité) leurs sont
favorables. Nous pouvons limiter les risques de contamination par la pratique de
l’asepsie et le respect des règles d’hygiènes (lavage des mains, désinfection des plaies
à l’alcool…).
Les IST peuvent être évitées par l’utilisation de préservatifs.
Asepsie : méthode préventive visant à empêcher une contamination en évitant tout
contact avec les micro organismes.
Milieu extérieur
Milieu intérieur
Peuvent se retrouver dans le
sang, la lymphe
Bactéries
Mort
de la
cellule
hôte
CONTAMINATION
Virus
Cellule hôte infectée
INFECTION
=
Augmentation du
nombre de
microorganismes
Réaction
inflammatoire
locale, fièvre,
douleurs,
gonflement des
ganglions
lymphatiques.
STOP
ASEPSIE- PRESERVATIF
ANTIBIOTIQUE
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2- L’infection :
Activité 1 : s’informer et raisonner à partir d’un texte afin de comprendre ce qu’il se passe après la contamination
Soulignez dans le texte le groupe de mots expliquant le comportement des microorganismes après la contamination.
(Communiquer)
« Les épidémies de la grippe sont fréquentes tous les hivers. Le virus de la grippe espagnole s’est répandu rapidement en
1918 tout d’abord en Europe puis dans le monde entier. Dès la contamination, le virus se multiplie en se fixant sur des
cellules de la trachée et des bronches ; une forte fièvre apparaît, des courbatures et des maux de tête. Le système respiratoire
est atteint et les ganglions du cou gonflent et deviennent douloureux. »
Activité 2 : analyser d’un graphique afin de comprendre pourquoi les microorganismes se multiplient.
Expérience réalisée : on peut placer des microorganismes dans des conditions favorables à leur développement dans des
milieux de cultures à l’extérieur du corps. Le milieu doit être approprié à chaque type de microorganismes que l’on veut
étudier. Une bactérie peut se diviser en deux toutes les 20 minutes dans des conditions optimales (présence de nourriture
suffisante, température voisine de 37°C). Le graphique ci-dessous rend compte des résultats obtenus pour une culture de
bactéries.
a- donnez un titre au graphique (s’informer)
b- indiquez comment évolue la quantité de microorganismes (s’informer)
c- expliquez cette évolution (raisonner)
d- calculez le nombre de descendants d’une bactérie en 5 heures sachant qu’une bactérie se divise en 2 toutes les 20
minutes (raisonner)
Méthodologie : raisonnement scientifique pour l’analyse de documents, résultats d’expériences……:
1- constater (d’après le document)
2- justifier le ou les constats (on donne des valeurs)
3- conclure (je peux en déduire que…)
Il s’agit du même type de raisonnement qu’en math ; contrairement à cette matière, qui s’appuie sur
l’utilisation de théorèmes (d’où le « je sais que… »), en SVT vous découvrez des phénomènes au travers
l’étude de documents, de résultats d’expériences, c’est pour cela que l’on dit « je constate que… » . Il faut
justifier vos propos en donnant des valeurs (sans oublier les unités) ou des groupes de mots.
En math comme en SVT vous achevez votre raisonnement en concluant : « donc » (math) et « je peux en
déduire que » (SVT).
ab-
Evolution de la quantité de bactéries en fonction du temps.
On constate que la courbe se décompose en 3 phases :
⇒ La première phase va du début de la mise en culture à 1h45 ; au cours de cette phase la quantité de
bactéries reste constante : elle est de 1ua (justification de votre constat) ; je peux donc en déduire que les
bactéries ne se divisent pas.
⇒ La seconde débute à 1h45 et s’achève à 6 heures; je constate que la courbe est croissante ; en effet, la
quantité de bactéries passe de 1ua à 10000 ua. Je peux donc en déduire que cette croissance est due à la
division des bactéries et donc à l’augmentation du nombre d’individus.
⇒ La dernière débute à 6 heures et s’achève à 14 h ; je constate que la courbe est constante ; en effet, la
quantité de bactéries reste à 10000 ua. Je peux donc en déduire que les bactéries ont cessé de se diviser.
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c-
Après une phase de stagnation, les bactéries se divisent sans doute parce qu’elles sont dans un environnement
favorable. Ce développement cesse après quelques heures ce qui pourrait s’expliquer par un milieu moins propice à
leur développement.
d-
Nous savons d’après l’énoncé qu’une bactérie se divise en deux toute les 20 minutes : donc à partir d’une bactérie,
on obtient deux bactéries au bout de 20 minutes. Pour trouver le nombre de bactéries dans le milieu au bout de 5
heures, il faut déterminer combien de fois il y a 20 minutes dans 5 heures.
Il y a 15 fois 20 minutes en 5 heures. Sachant que toutes les 20 minutes le nombre de bactéries double, il
15
y aura : 2 bactéries soit 32 768 bactéries.
Ces microorganismes seront apparues en 5 heures et ce à partir d’une seule bactérie présente initialement dans le milieu.
IMPRESSIONNANT NON ! ! !
Activité 3 : comprendre un schéma expliquant le mode d’action d’un virus. (Raisonner et communiquer)
a- Pour se multiplier, le virus a besoin d’infecter une cellule de l’organisme appelée
cellule hôte.
b- Il se fixe sur la membrane de cette cellule
c- Fait pénétrer son matériel génétique l’intérieur de celle-ci
d- La cellule produit toutes les pièces constituant le virus y compris le matériel génétique
e- Une fois le virus reconstitué, les virus ressortent de la cellule par bourgeonnement.
Bilan : après la contamination du milieu intérieur, les microorganismes, qui se retrouvent dans
des conditions favorables, prolifèrent.
L’infection se manifeste par une douleur (réaction locale inflammatoire), gonflement
des ganglions lymphatiques et parfois par de la fièvre.
Contrairement aux bactéries, les virus ont besoin, pour proliférer, d’infecter une
cellule hôte.
Conclusion : pour être à l’origine de maladies, les microorganismes doivent
contaminer un organisme puis l’infecter.
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Chapitre 2
LES MOYENS PERMETTANT A L’ORGANISME
DE LUTTER CONTRE LES MICROORGANISMES
En partageant vos expériences personnelles et vos connaissances avec votre entourage (amis,
parents), vous constaterez qu’il existe deux moyens pour l’organisme de lutter contre les
microorganismes qui l’ont envahi :
- grâce à des médicaments comme les antibiotiques,
- l’organisme peut se débrouiller tout seul en utilisant des cellules spécialisées.
Question 1 : comment les antibiotiques permettent-ils à notre organisme de lutter contre
l’infection ?
Activité 1 : tirer des informations de documents, les mettre en relations afin de comprendre
comment agissent les antibiotiques sur les microbes.
Lisez les documents 1,2 et 3 p 78 (compléments d’informations)
Etudiez les documents 5, 6 et 7 p 79 et répondez aux questions 4, 5 p 79 et en fin vous
préciserez si les antibiotiques permettent de lutter contre les virus.
a- doc 5 : découverte de la pénicilline, le premier et le plus célèbre des antibiotiques.
b- doc 7 : il s’agit d’un antibiogramme : boîte de Pétri (voir en classe) dans laquelle se
trouve un milieu gélifié où sont présentes des bactéries ; on dispose à la surface du
milieu des disques (pastilles) de papier imprégnés d’antibiotiques (1 disque = 1
antibiotique).
Le but de l’antibiogramme est de tester la sensibilité de la bactérie à un antibiotique
(ou plusieurs). L’absence de développement de bactéries autour du disque indique que
les bactéries ne se sont pas développées. Selon le diamètre de cette zone, on dira que la
bactérie est sensible ou très sensible ; l’absence de cette zone indique que les bactéries
sont insensibles à l’antibiotique qui n’a donc aucun effet sur elle.
c- doc 6 : il existe deux types de pharyngites : l’une d’origine virale (virus) et l’autre
d’origine bactérienne.
D’après ce document vous constatez que les antibiotiques ne sont actifs que sur les
bactéries et non sur les virus.
d- question 4 : il permet de lutter contre des bactéries pathogènes (qui provoquent des
maladies). Ils permettent de lutter contre les infections d’origine bactérienne.
e- question 5 :l’antibiotique qui est le plus efficace contre la bactérie présente dans le
milieu est le D car la zone autour de la pastille est plus grande.
f- Les antibiotiques ne sont efficaces que contre les bactéries. Sur les virus, ils n’ont
aucun effet.
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Bactéries insensibles à
l’antibiotique
Milieu contenant des
bactéries
Pastille +
antibiotique
B
C
Absence de
développement
bactérien
Bactéries
sensibles à
l’antibiotique
G
A
D
F
Bactéries peu
sensibles à
l’antibiotique
E
UN ANTIBIOGRAMME
Bilan : Si la contamination ne peut être évitée, il faut agir contre l’infection en utilisant un antibiotique
approprié (efficace) afin de stopper la prolifération des bactéries. Les antibiotiques sont
inefficaces contre les virus.
Question 2 : comment l’organisme lutte-t-il contre l’infection ?
Voici les résultats de 2 analyses de sang : l’une d’une personne atteinte d’une infection et l’autre
d’une personne saine (non malade).
Analyse de sang
Hématies (globules rouges)
Leucocytes totaux (globules
blancs)
Phagocytes (catégorie de
globules blancs)
Plaquettes (interviennent
dans la coagulation du sang)
Personne atteinte d’une infection
(nombre de cellules/mm3 de sang)
Personne non malade
(nombre de cellules/mm3 de sang)
4,7 millions
13 500
4 à 5,4 millions
4000 à 9000
10 185
3000 à 5850
310 000
150 000 à 400 000
Globule blanc = leucocyte
On constate que chez la personne atteinte d’une infection à son nombre de globules blancs est
plus important que celui de la personne non malade.
.
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Hypothèse : ce sont les globules blancs qui permettent à l’organisme de lutter contre l’infection ?
1- les cellules sanguines :
Activité1 : observer une préparation microscopique d’un frottis de sang et dessiner des cellules
sanguines.
2- une réaction rapide de l’organisme face à l’infection:
Activité 1 : tirer des informations de documents et les mettre en relation afin de réaliser un schéma
montrant les différentes étapes de la réaction rapide de l’organisme lors d’une infection.
Pistes : lisez les pages 88 et 89 et répondez aux questions 3 et 4 de la page 89.
Question 3 et 4 : une cellule immunitaire est une cellule du sang qui intervient dans les réactions immunitaire
(réaction de défense de l’organisme contre l’infection), la destruction des bactéries stop
l’infection.
Milieu extérieur
Bactérie
Barrière naturelle :
peau ou muqueuse
1
2
Milieu intérieur
Phagocyte = cellule immunitaire
= globule blanc
3
1- contamination
2- infection
3- le phagocyte se rapproche
de la bactérie
4- début de la réaction
immunitaire rapide
5- le phagocyte englobe la
bactérie et la digère
6- le phagocyte a digéré la
bactérie et rejette les
débris
Noyau du
phagocyte
4
5
6
Elimination des débris
des bactéries : arrêt de
l’infection.
Débris issus
de la digestion
de la bactérie
Débris
.
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LES DIFFERENTES ETAPES DE LA PHAGOCYTOSE
Bilan : Parmi les globules blancs présents dans notre sang, il existe une catégorie de cellules
immunitaires appelée phagocytes ; ces cellules capturent et digèrent tous les
microorganismes sans distinction; leur réaction d’élimination est rapide et permet le
plus souvent de stopper rapidement l’infection.
Très souvent, les réactions de phagocytoses sont insuffisantes pour stopper l’infection ; face à
cela, des réactions immunitaires lentes, mais efficaces, se mettent en place.
En quoi consistent-elles ?
3- les réactions lentes de l’organisme :
Activité 3 : tirer des informations de documents et les mettre en relation afin de comprendre ce qu’est
une réaction immunitaire lente et d’en résumer, par un schéma, les différentes étapes.
Piste :
1- étudiez les documents des pages 90 et 91. Répondez aux questions 1 à 3 p 91.
Question 1 : les ganglions lymphatiques gonflent car c’est à ce niveau que se multiplient les
lymphocytes, une autre catégorie de globules blancs qui intervient dans les réactions
immunitaires lentes.
Question 2 : Tous les organes du système immunitaires (notamment les ganglions lymphatiques) sont
reliés entre eux par des vaisseaux sanguins et lymphatiques. Comme les virus, les
bactéries et les lymphocytes circulent dans le sang et la lymphe, ils sont emmenés à se
rencontrer au niveau de ces organes du système immunitaire.
Question 3 :
a- la reconnaissance de l’antigène par le lymphocyte est importante car le lymphocyte devient
spécifique de l’antigène avec lequel il est entré en contact. Pour chaque antigène rencontré, il
y a un type de lymphocyte qui lui est spécifique.
b- lorsque un lymphocyte entre en contact avec une bactérie, une reconnaissance spécifique de
l’antigène se fait ; ceci induit une multiplication des lymphocytes de même spécificité, qui
détruiront les bactéries.
2- étudiez les documents 2, 3 et 4 pages 92 et 93. Répondez aux questions 2 à 4 p 93
Question 2 : on constate que les deux courbes ont la même allure : elles ont croissantes puis
décroissantes après avoir atteint un maximum.
Quand il y a augmentation du nombre de lymphocytes B, il y a augmentation du nombre
d’anticorps ; en effet, au début de l’infection, le nombre de lymphocyte B et le nombre
d’anticorps sont nuls alors qu’après 2 mois leurs nombre est de 310 ua pour les
anticorps et les lymphocytes B (justification voir méthode). On observe aussi que
lorsqu’il y a diminution de nombre de bactéries, il y a aussi diminution du nombre
d’anticorps et du nombre de lymphocytes.
Question 3 : on peut donc en déduire que les lymphocytes permettent d’éliminer les bactéries
spécifiquement en produisant des anticorps spécifiques des antigènes portés par la
bactérie.
Question 4 : Dans le cas d’une infection due aux virus, il ne s’agit plus des lymphocytes B qui permettent
de lutter contre l’infection mais les lymphocytes T ; ces derniers ne produisent pas
d’anticorps car ils détruisent directement la cellule hôte infectée par contact.
.
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Noter les définitions des pages 91 et 93.
Schéma bilan résumant les réactions immunitaires lentes : production et action des anticorps
Antigène
Bactérie
Extrémité de l’anticorps de forme
complémentaire de celle de l’antigène
1
Anticorps
Lymphocyte B
2
3
4
Elimination des agents
pathogènes et arrêt de l’infection
.
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1 : reconnaissance de l’antigène présent sur la bactérie par un lymphocyte B.
2 : phase de prolifération des lymphocytes spécifiques des antigènes présents sur la bactérie (la
spécificité se remarque par la complémentarité entre la forme de l’antigène et celle des extrémités
de l’anticorps.
3 : production par les lymphocytes B d’anticorps spécifiques de l’antigène.
4 : neutralisation de la bactérie par la fixation des anticorps sur les antigènes et destruction par
phagocytose.
Bilan : une seconde réaction immunitaire a lieu lorsque les phagocytes n’arrivent pas à enrayer
l’infection ; il s’agit d’une réaction immunitaire plus lente qui fait intervenir un autre type de
globules blancs : les lymphocytes T et les lymphocytes B. Ces derniers interviennent dans des
réactions dites spécifiques basées sur la reconnaissance des antigènes présents à la surface des
microorganismes. Peu à peu, des anticorps spécifiques et dirigés contre les antigènes, sont
alors produits par ces lymphocytes.
On dit qu’une personne est séropositive lorsque le plasma de celle-ci contient des anticorps.
ATTENTION, ce terme ne concerne pas seulement les personnes atteintes du SIDA.
Les lymphocytes T, quant à eux, interviennent dans la lutte contre les virus.
Question 3 : comment la vaccination permet-elle de lutter efficacement contre l’infection ?
Activité : tirer des informations de documents afin de comprendre l’intérêt de la vaccination.
Analyser les documents des pages 94 et 95 et répondre aux questions 1,2,3,5,6 p 95.
Question 1 : l’enfant traité par Jenner a survécu car l’injection de vaccine l’a immunisé contre le virus
de la variole ; en effet, la forme de l’antigène présent à la surface du virus responsable
de la vaccine doit avoir une forme très proche de celui de la variole humaine.
Le système immunitaire de l’enfant a donc été mis en contact une première fois avec
l’antigène de la vaccine lors de l’injection de pus ce qui a permis à l’organisme agressé
une seconde fois (par l’injection du virus de la variole humaine) de réagir plus
rapidement.
Question 2 : D’après le graphique 2, on constate que lors de la première injection d’antigène X, il y a
production d’une faible quantité d’anticorps X avec un pic obtenu 5 semaines après
l’injection et une décroissance au-delà : 0 ua dès le début de l’injection, un pic à 150 ua
après 5 semaines, puis une chute du taux d’anticorps jusqu’à la seconde injection (à la
8ème semaine).
A la seconde injection de l’antigène X associé à un antigène Y, on constate que le taux
d’anticorps anti-X augmente très rapidement et que le sang de la souris contient un
nombre très élevé d’anticorps ; son taux chute un peu mais le nombre d’anticorps reste
encore très important dans le sang de l’animal : 0 ua au moment de la seconde injection
puis en 1 semaine on note une quantité d’anticorps de 1100 ua qui chute et reste constant
à 810 ua à partir de la 14ème semaine.
Or, contrairement aux anticorps anti-X, on constate que le taux d’anticorps anti-Y évolue
de la même façon que celui des anticorps anti-X lors de première injection de l’antigène
X.
On peut donc en déduire que lorsque le système immunitaire d’un animal est agressé par
un antigène, il réagit. En contact une seconde fois avec ce même antigène, l’organisme
réagit plus rapidement et plus efficacement contre celui-ci en produisant davantage
d’anticorps qui persisteront longtemps dans le sang.
.
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Question 3 : on constate d’après l’expérience que lors de la première injection, les lymphocytes B
produisent des anticorps dirigés contre l’antigène injecté. Le nombre de ces cellules
immunitaire est croissant au fil des jours : au second jour, on note 1 millier de
lymphocytes B alors qu’au 10ème jours l’analyse en révèle 20 milliers.
Or lors de la seconde injection d’antigène, on constate que le nombre de lymphocytes
augmente plus rapidement puisqu’en 8 jours la quantité de cellules recensées passe de
40 000 à 600 000.
On peut donc en déduire que ce sont les lymphocytes qui sont, grâce à leur production
d’anticorps qui persistent dans le sang, sont responsables de la mémoire immunitaire de
l’organisme.
Question 5 : la vaccination fait appel à la mémoire immunitaire de notre organisme car après avoir été
en contact une première fois avec l’antigène atténué, il ne faut que réaliser que quelques
injections (rappels) durant une vie pour que la mémoire immunitaire vis-à-vis d’un
antigène soit entretenue et que l’individu soit protégé toute sa vie.
Question 6 : vacciner une population entière contribue peu à peu à faire disparaître les maladies par
exemple la variole en France.
Bilan : Certains lymphocytes, les lymphocytes mémoires (B et T), sont le support de la mémoire
immunitaire de notre corps face aux antigènes portés par les microorganismes.
Les lymphocytes B, producteurs d’anticorps, permettent des réactions spécifiques AntigèneAnticorps, plus rapides et plus efficaces lors d’un second contact avec un antigène donné.
La vaccination permet à l’organisme d’acquérir une mémoire immunitaire préventive et
durable (rappels) vis-à-vis d’un antigène donné.
Milieu extérieur
Barrière naturelle
A + : activé par la vaccination
A+
Détecté par le SI
Multiplication des
lymphocytes T spécifiques de
l’antigène
Phagocytose
A+
A+
A+
Multiplication des
lymphocytes spécifiques
de l’antigène
Lymphocytes T et B
mémoires
Production d’anticorps
spécifiques des
antigènes des virus et
bactéries
Destruction
des cellules
infectées
par un virus
DESTRUCTION DES MICROORGANISMES INFECTIEUX
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Cours de Mme BRUCHHAUSER Mis en ligne. Page 1 20/04/2010

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