Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001I .1 Appr oc he du t emps en bi ol ogi e etgol ogi e (0.5 semai ne) I .1 Appr oc he du t emps en bi ol ogi e etgol ogi e (0.5 semai ne) I .1 Appr oc he du t emps en bi ol ogi e etgol ogi e (0.5 semai ne) I .1 Appr oc he du t emps en bi ol ogi e etgol ogi e (0.5 semai ne)Il est naturellement dusage, pour le professeur, dintroduire son anne en cherchant capterlattention de ses lves, en veillant leur intrt, en suscitant chez eux une apptence pour letravailensciencesdelavieetdelaTerre.Cettepremirepartieaprcismentcetobjectif.Elleestassortiedunhorairecertesmodeste,maisnanmoinssignificatif,cequidonneauprofesseurletempsdecetteintroduction,sansquilaitempitersurceluiimpartiautraitement du programme lui-mme.Par ailleurs, il est opportun de signifier les liens entre sciences de la vie et sciences de la terreenassociantdesthmesdechaquesous-ensembleauseindunemmeintroductiondontlednominateurcommun(stabilitetvariabilitaucoursdutemps)doitapparatre,conformment au fil conducteur du programme.Il nest pas question dimposer une faon dentrer dans le programme. Le professeur choisirasafaondeprocderentenantcomptedesonintrtpersonnel,desressourcesdeltablissement,dugotetdescapacitsdeseslves,maisaussideschoixdelquipepdagogique de ltablissement et de la faon dont ont t traits les programmes des classesantrieures. Il sagit en effet de faire sentir, ds le dbut de lanne, en quoi le programme determinale prolonge, prcise et complte la formation mene tout au long de la scolarit qui setermine avec cette classe.Lobjectifdecettepartienestpasdapporterdesconnaissances,maisdeposeruneproblmatiquegnrale,delancerunquestionnement.Lenombredesquestionsquelonpourrait se poser est immenseetonnesauraitchercherlesnumrerdevantleslves.Lechoix ralis devra viser lexemplarit et lefficacit aux dpens de lexhaustivit.Si le texte officiel nimpose aucun contenu spcifique acqurir au cours de cette partie, il estvidemmentpossibledechoisirunefaondentrerdansleprogrammequipermettra,aupassage, dintroduire une notion exigible figurant dans lune des parties suivantes.Sur le plan mthodologique, cette partie pourra utiliser le savoir-faire acquis par les lves enTPE, notamment dans le domaine de la pratique documentaire, dans lusage des TICE, etc.Quelques activits possibles sont proposes ci-dessous : ce nest en rien une liste exhaustive,et encore moins une liste dactivits qui devraient tre toutes ralises. Il sagit simplement desuggrer quelques ides et, surtout, de faire comprendre dans quel esprit ce travail est conu.Recherche documentaire sur la frise du tempsLeslvessontinvitsrechercherdanslesprogrammesdesclassesantrieures,dansdesencyclopdies classiques ou numriques, sur Internet, des vnements majeurs de lhistoire delaTerre,leurdate,leurdure(unelisteindicativedecesvnementsestdonnedansleprogramme).partirdecetteprsentation,unerapideanalysecritiqueconduitdesinterrogationstellesque :comment les vnements prsents ont-ils pu tre dats ?quelles en sont les dures ?quel est le degr de fiabilit de la connaissance que nous avons de ces vnements ?quel intrt scientifique y a-t-il dater des vnements et en apprcier la dure ?Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001tude critique dune frise du tempsAulieudemobiliserleslvespourlaconstructiondelafrisedutemps,onpeutlaleurfournir,etfairealorsporterlessentieldeleffortsurlequestionnementcritique.Letravailpeut tre collectif et coopratif.Rflexions sur lapparition de lHommeproposdequelquesdocumentssurlhistoirehumaineconvenablementchoisis,onsinterroge sur la signification de lvnement apparition de lHomme :Sagit-il dun vnement unique ?Peut-on dfinir clairement son dbut, sa fin, sa dure ?Peut-on savoir o il sest produit ? Comment ? Quand ?Rflexions sur une chane de montagnepartirdunerecherchedocumentaire,onprsenteunscnariodeconstitutionetdedestructiondunechanedemontagne.Onrflchitalorssurlchelledetempsproprecetypedephnomnegologiqueetlesdifficultsdedatationetdemesurededurequecelapose.Rflexion sur les phnomnes cellulairesApartirdecequiattudidanslesclassesantrieures,onrflchitsurladuredesphnomnes biologiques cette chelle dorganisation :Dure de vie dune cellule (et difficult den fixer le dbut et la fin).Dure dexistence dune molcule (protine par exemple).Dure de prsence dun lment chimique dans la cellule.Dure dune division cellulaire.On rflchit sur les outils ncessaires lapprciation de ces dures, on les compare avec ceuxqui apprcient des dures plus grandes (gologiques par exemple).Rflexions sur les duresLeslvessontinvitsfaireunerecherchedocumentairesurlesduresdobjets(oudemcanismes)gologiquesetbiologiques.Ilsenprsententquelquesunsetlesclassentselonleurdure.Unerflexioncritiqueestlanceproposdelacomparaisonaveclchelledetemps humaine, le choix des outils appropris pour la dtermination des duresdediffrentsordres de grandeur, la fiabilit des rsultats, etc.Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 20011-2 Par ent ent r e t r es vi vant s ac t uel s etf ossi l es - Phyl ogense - 1-2 Par ent ent r e t r es vi vant s ac t uel s etf ossi l es - Phyl ogense - 1-2 Par ent ent r e t r es vi vant s ac t uel s etf ossi l es - Phyl ogense - 1-2 Par ent ent r e t r es vi vant s ac t uel s etf ossi l es - Phyl ogense -vol ut i on (3 semai nes) vol ut i on (3 semai nes) vol ut i on (3 semai nes) vol ut i on (3 semai nes)Enclassedeseconde,l'objectifgnralduthme"Cellule,ADNetunitduvivant"taitdedgager la notion d'origine commune desespcesvivantes,confortantl'ided'volutiondjintroduiteaucollge.Destudesportantsurdiffrentsniveauxd'organisationcellule,molcule et organismes ont permis d'tablirquelessimilitudesanatomiquesdesVertbrss'inscriventdansunpland'organisationcommunmisenplacesuivantunprogrammegntiquement dtermin.Enclassedepremirescientifique,larelationentregnesetprotinesatapprofondie.Luniversalitdesmodalitsdexpressiondesgnesetducodegntiqueatsouligne,renforant ainsi lide dorigine commune des tres vivants.Enclasseterminalescientifique,oncherchetablirdesrelationsdeparentplusprcisesentrelesVertbrsactuelsetfossiles.Laplacedel'Hommedanslergneanimaletltatactuel des ides sur l'volution de la ligne humaine sont tudis.Alorsquelesphnomnesquisedroulentl'chelled'unindividudurentdequelquesfractionsdesecondes(certainesractionsmtaboliques)quelquesannes(dveloppementembryonnaire, croissance...), les phnomnes lis l'volution des espces se conoivent surdeschellesdetempsplusindtermines,avecdespriodesdestabilitetdespriodesdecrise. Cette partie du programme se prte particulirement des prolongements pluridisciplinaires(enseignement dducation civique, juridique et sociale, enseignement de philosophie)La recherche de parent chez les Vertbrs L'tablissement de phylogniesDepuisunetrentained'annes,lasystmatiquephylogntiqueamodifilesclassificationsbiologiquestraditionnelles.Ilconvientdallerlencontreduncertainnombredidesfausses(visionlinairedelvolution,finalismeetanthropocentrismeconduisantdcrirel'volution biologique comme une srie de perfectionnements aboutissant l'Homme).Il est important galement de veiller une bonne comprhension du vocabulaire scientifique : anctrecommun , chanonmanquant , liendeparent ,persistanceduconceptde fossilevivant .Eneffet,sionn'yprtaitpasgarde,laconfusionentreunvocabulairecourant (anctre, parent...) et un vocabulaire spcialis risque d'aboutir au placage naf d'unegnalogie au sens propre sur une phylognie.La construction d'une phylognie a pour but de reconstituer une histoire volutive. La notiondanctre commun est essentielle pour comprendre un arbre phylogntique. Elle sappuie surlidequelescaractrescommunspossdsparungroupedespcessonthritsdunepopulationancestralecommune.Lanotiondanctrecommuncentresurlidedetransmissionhrditairedecaractresaufildesgnrationspeuttreabordepartirdesacquis de la seconde :-anctre commun tous les tres vivants reposant sur lide que les proprits communes toutes les cellules sont un hritage des premiers organismes apparus sur Terre ;-anctrecommunexclusifdungroupedtresvivants,parexemple :plusrcentanctrecommun propre aux Vertbrs, ayant le plan dorganisation partag par tous. Lensembleformeungroupemonophyltique.Onselimitesignalerquelaclassificationtraditionnelle ne contient pas que des groupes monophyltiques (ex : les reptiles).Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001LtablissementdephylognieschezlesVertbrsestlaconsquencedelarecherchedeparents entre eux.Apartirdecela,onpeutdgagerlidequelesespcessontplusoumoinsapparentesenfonction de lloignement de leur plus rcent anctre commun dans lhistoire de la vie, et entablir la traduction par un arbre phylogntique.La dmarche suivie doit conduire les lves extraire les informations fournies par un arbrephylogntique, cest--dire :-indiquer,defaonpurementqualitative,ledegrrelatifdeparentdesdiversgroupessystmatiques (espces, genres) retenus dans lchantillon analys.-exploiter les donnes fournies pour brosser un portrait des caractristiques du plus rcentanctrecommununensembledorganismes.Celaimpliquequelarbrefournisselesinnovations volutives prises en compte pour la ralisation de cet arbre.Une activit possible consiste en la construction dun arbre relatif aux seuls Vertbrs partirdune matrice de caractres. Dans cette matrice les tats drivs des caractres sont soulignsettouslescaractresprisencomptesonthomologues(homologiededescendance).Cetteconstructionestunoutildecomprhensiondelanotiondarbrephylogntique.Avecdesexemplestelsquelabsenceoulaprsencedamnios,labsenceoulaprsencededoigtslextrmit des membres, il est possible dillustrer les notions dtat primitif et dtatdriv duncaractre.Ellesnepeuventcependantpasfairelobjetdunsujetaubaccalaurat.Onindiquerasommairementllvequecetteconstructiondunarbrephylogntiquenepermetquedapprocherlamthodeutiliseparleschercheurs,mthodedontlamiseenuvre est beaucoup plus exigeante.Encequiconcernelesdonnesmolculaires,onneconsidrepaschaquenuclotideouchaqueacideamincommeuncaractre.Auniveaudulyce,onpeutadmettrequelasquence du gne ou celle du polypeptideconstitue le caractre.La forteressemblance entrelesmolculesdedeuxouplusieursespcessouligneleurhomologie :ellesdriventdunemolculepossdeparleplusrcentanctrecommunauxespcesenvisages.Ledegrdesimilituderenseignesurledegr deparent :celasignifiequonadmetenpremireapproximationquedanstouteslesligneslavitessedvolutiondesmolculesenvisagesat peu prs la mme (horloge molculaire). Au lyce on nutilise donc pas les mthodes delacladistiquepourtablirlesrelationsdeparentpartirdesdonnesmolculaires :onnutilise pas les expressions tat primitif et tat driv dun caractre pour les donnesmolculaires.Outreledegrdesimilitudeentremolculeshomologues,lapossessiondegnescommuns,partagsseulementparunensembledegroupessystmatiques,peuttreutilisepourproposer des relations de parent.Limites (ne sont pas exigibles) :-La construction darbres phylogntiques.-Lexploitation quantitative dune matrice de donnes molculaires.-Les notions de convergence et de rversion.-Les notions dhomologie primaire et dhomologie secondaire.-La distinction entre groupe monophyltique, paraphyltique et polyphyltique.-La prsentation et la discussion de diffrentes thories de lvolution.-La notion dextragroupe.-Les critres qui permettent de qualifier un caractre de primitif ou de driv.Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001 La ligne humaine La place de l'Homme dans le rgne animal Unerecherchedesgesapproximatifsdesplusanciensfossilesconnusdanschacunedescatgoriesauxquellesl'Hommeappartient,montrequ'ellessontapparuessuccessivementaucours de l'volution: un eucaryote (-1200 MA?), un vertbr (-500 MA ?), un ttrapode (-390MA?),unamniote(-340MA?),unmammifre(-220MA?),unprimate(-65MA?),unhominode (-23MA ?), un hominid (-10MA ?), un hominin (-4MA ?). On peut ainsi faire le lien avec la partie I-4 et la datation absolue. Lelienentrerelationsdeparentetclassificationtanttabli,lexploitationdedonnesnotammentmolculairessurlesPrimatesconduitprciserlaplacedelHommedanslergne animal. Ainsi, laclassification est relie la phylognie. LideduneparenttroiteentreleChimpanzetlHommetantdgage,ilimportedutiliserlesraisonnementsprcdemmentvuspourreconstituerlescaractristiquesdeleurplus rcent anctre commun , y compris sur le plan comportemental. Limites (ne sont pas exigibles) :-La connaissance prcise d'une classification des tres vivants. Les critres d'appartenance la ligne humaine Onprcisequeleshomininsactuelsnesontreprsentsqueparuneseuleespce,Homosapiens,dontlebassinestlargietcourttandisqu'ilestlongettroitchezlesautreshominodes. D'autres critres sont signals : le prmaxillaire prsente un redressement verticalet l'arcade dentaire est parabolique. Pour dfinir les critres dappartenance la ligne humaine on peut :-comparerleChimpanzetlHomme.Ledangerestvidemmentdinduirelidefausseque lanctre commun lHomme et au Chimpanz tait un Chimpanz.-rechercher dans des formes fossiles lapparition de caractres propres la ligne humaine.Lestatsdrivsdesprincipauxcaractresanatomiquesdelalignehumainetantreconnus, cela permet de comprendre pourquoi un spcialiste peut ranger tel os fossile outelle mchoire dans la ligne humaine. Limites : (ne sont pas exigibles) - La connaissance de la diversit des industries humaines - Tout critre dappartenance la ligne humaine autre que ceux cits dans le programme Le caractre buissonnant de la ligne humaineOn appelle ligne humaine toute lhistoire volutive des Hominins partir du plusrcent anctre commun lHomme et au Chimpanz. Lacladistiquearenducaduquelarecherchede l'anctrecommun .Certestouteespceactuelle ou fossile a des anctres plus ou moins lointains. L'Homme et le Chimpanz ne fontpas exception cette rgle ; ils ont eu un anctrecommunrcemment(l'chelledestempsgologiques).Maisdanslamesureo,commelesoulignaitDarwin,lesdescendantssontforcment diffrents deleursanctres(ceciestlesensmmedel'volution!),iln'yapasdemoyend'identifiercoupsrcetanctresurdescritresdescriptifsparmilesfossilesretrouvs.Unarbrephylogntiquenepeutpasillustrerlesprocessusvolutifseux-mmescar l'volution nest pas graduelle, mais fait intervenir des ruptures, des discontinuits. Denombreusesinterrogationssurlastructuredelalignehumainesubsistent.Assignerunfossile une espce particulire est toujours sujet caution, caren palontologie l'espcenepeut pas tre soumise au critre d'interfcondit.Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001 De plus, la dcouverte d'ossements et de traces d'activits est fragmentaire et dpend des alasdesfouillesetdeshasardsdelaconservationdevestiges.Ellescomportentdeslmentsd'interprtation difficiles. La plupart des fossiles humains ne sont connus que par un crne oudes fragments crniens, calotte, mandibules et dents. Il a fallu attendre l'an 2000 pour que soitexhum Drimolen, en Afrique du sud, le premier spcimen d'Australopithque dont le crnetait associ une mandibule complte.La dcouverte d'un squelette entier g de plus de 3milliardsd'annescommeceluideLucyestexceptionnelle;etpourtantiln'taitpasvritablement complet puisqu'il manquait le crne. Outre la prise de conscience ducaractre buissonnant de lvolution dans la ligne humaine,lintrtdeltudedarbresphylogntiquesrelatifslalignehumaineestsurtoutdemontrer le caractre rvisable de ces arbres en fonction des fossiles nouvellement dcouverts.Ainsi, llve doit saisir quunarbrephylogntiquenestpasunedonneltatbrut,maisquil est toujours infr partir de donnes. L'ideselonlaquelleuneespcedugenreAustralopithecusauraitvoluenHomohabilis,voluant son tour en Homo erectus et finalement en Homo sapiens est donc beaucoup tropsimple. Elle mrite d'tre discute en adoptant un point de vue critique. Il y a une probabilittrs faible pour que Lucy ou d'autres australopithques identifis soient nos anctres. Lesdbatsetlesincertitudesconcernantl'identificationetlaclassificationdesdiffrentsfossiles d'hominids sont encore trs nombreux. Les lves sont amens comprendre que lascience n'est pas fige. Limites (ne sont pas exigibles) : - La construction dun arbre buissonnant. - Les noms scientifiques des fossiles autres que ceux du programme. L'origine des hommes modernes, Homo sapiensCettepartieduprogrammeapourbutdesensibiliserleslvesloriginetrsrcentedHomosapiensetlidequetouteslespopulationsactuellesseraientissuesdunemmepopulationancestrale,cequiestenaccordaveclefaitquilnyapasdalllesparticulierscapablesdespcifierunepopulation.Enrevanche,laprincipalecausedesdiffrencesdefrquencesgniquesentrelespopulationsestladistancegographique,quitraduitleprocessusdemigrationetdedrivedecompositionpartirdunpoolinitialcommuntrsdiversifi. Ainsi, on trouve la plus grande diversit dallles lintrieur mme des diffrentespopulations africaines ; lesdistancesgntiquessavrentsimplementcorrlesladistancegographique qui spare les autres populations travers le globe. Limites (ne sont pas exigibles) :-Les arguments lis aux donnes sur l'ADN mitochondrial.-La discussion sur lorigine polycentrique ou monocentrique de lHomme moderne.Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001I .7 I mmunol ogi e (4 semai nes)Lobjectifdecettepartienestpasdetraitertoutelimmunologieen4semaines.Deschoixont t faits et des concepts importants de limmunologie nont pas t retenus. Plus que pourdautresparties,lardactionatdtaillepourclarifierleslimitesetviterlesdbordements.IlsagitpartirdelexempleduSIDAdemettreenvidencedesaspectsfondamentauxdufonctionnement du systme immunitaire.Lethmeduprogrammede1reS Dugnotypeauphnotype,relationsaveclenvironnement trouve naturellement un prolongement dans cette partie .Lesnotionsde stabilitetdevariabilitaucoursdutemps ,thmeduprogrammedeterminale S sappliquent aussi parfaitement : complmentarit entrestabilit de lorganisme,faceauxlmentstrangers etvariabilitdurpertoireimmunologiqueenfonctiondelenvironnement naturel ou impos (vaccination).La distinction classique entre immunit non spcifique et immunit spcifique est obsolte. Eneffet de nombreuses cellules du systme immunitaire dit non spcifique interagissent avecleur cible grce des rcepteurs membranaires qui prsentent un certain degr de spcificit.Les rcepteurs des cellules dites spcifiques sont des rcepteurs qui peuvent subir au coursdelaractionimmunitaireunemodificationdeleurstructurequiamlioreleurcapacitdereconnaissance de lantigne.La distinction entre immunit mdiation cellulaire et immunit mdiation humorale, certesclassique, est source de confusion dans lesprit des lves.On choisit donc de ne pas utilisercestermes.Onprcisesimplementquelesystmeimmunitairefaitintervenirdesmolculessolublesdanslesliquidesextracellulaires(anticorps)etdescellules(macrophages,lymphocytes).Onintroduitmaintenantlesnotionsdimmunitinneetdimmunitacquise.Limmunitinnereprsentelensembledesprocessusquimettentenjeudescellulesdusystmeimmunitaireimmdiatementmobilisableslorsdelapremirerencontreavec lantigne.Aprscettepremirerencontre,unensembledeprocessusqualitatifsetquantitatifssengagent :cestlimmunitacquise.Seulscertainsdecesprocessussontabordsdansleprogramme : slection des lymphocytes Bet T,expansiondesclones,productiondecellulesmmoires et de certaines cellules effectrices.Unemaladiequitouchelesystmeimmunitaire :leSIDA(syndromedimmunodficience acquise)Ilnesagitenaucuncas,deffectuerunetudecompltedescriptiveoupidmiologiqueduSIDA. Cet exemple impos permet : - daborder les particularits structurales et fonctionnelles des virus ;-Deprsenterleseffecteurs(anticorps,lymphocytesTcytotoxiques)delimmunitacquise(dusystmeimmunitaire)lorsdeladescriptiondesdiffrentesphasesdelinfection ;-de prouver le rle essentiel des lymphocytes T4 dans les dfenses de lorganisme ;-de localiser les ractions immunitaires.Limites : (ne sont pas exigibles)-Ltude de tout virus autre que le VIH nest pas au programme.-Lanature,loriginedelenveloppeviraleetlesmcanismesdeprolifration,delibration du virus.Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001-Les protines membranaires rcepteurs du virus, autres que le CD4.-Les traitements contre le VIH.Les processus immunitaires mis en jeu GnralisationComptetenudutempsimpartiltudedecettepartie,desconceptsmajeursdelimmunologie ne sont pas tudis :-Le concept de double reconnaissance (rle du CMH) nest pas tudi. On dit simplementquedescellulesinfectesexprimentleursurfacedes fragments delantigne(fragments peptidiques issus des protines du pathogne) que nexpriment pas les cellulessaines.LescellulesinfectespeuventainsitrereconnuespardeslymphocytesTcytotoxiques spcifiques.-Leconceptdecelluleprsentatricedelantignenestpasabord.Enconsquence,lactivationdeslymphocytesT4nestpasnonplusexplique.Onselimitelanotionsuivante : des cellules modifies par la prsence de peptides issus de lantigne stimulentleslymphocytesT4spcifiquesdecetantigne,ceslymphocytesT4deviennentscrteursdemessagerschimiques(interleukines)indispensableslamajoritdesractions immunitaires acquises.Leprincipedesractionsimmunitaires(slectionclonale,diffrenciation)esttudienprenant comme exemple les lymphocytes B, puis tendu aux lymphocytes T.-Le rle du complment dans llimination du complexe immun nest pas abord. Il suffitqueleslvescomprennentquunecooprationentremcanismesinnsetmcanismesacquisseralise :laphagocytosedescomplexesimmunssuffitlacomprhensiondecette coopration.N.B. Errata : le renvoi (voir 3) indiqu dans le programme ne doit pas tre pris en compte.Dansleparagraphe : LeslymphocytesTcytotoxiques(T8) :agentsdumaintiendelintgritdespopulationscellulaires lapremirephrasedoittrerectifiedelafaonsuivante : Les lymphocytes T cytotoxiques sont aussi des effecteurs de limmunit acquise.Letitreduparagraphe : LeslymphocytesT4 :pivotsdesractionsimmunitairesspcifiques doittrerectifidelamaniresuivante : LeslymphocytesT4 :pivotsdesractions immunitaires acquises .Limites (ne sont pas exigibles)-Lorigine des cellules immunocomptentes.-Les diffrents types dimmunoglobulines.-Les relations du systme immunitaire avec la peau et le cerveau.-LtudedelanaturedesrcepteursTetdesmcanismesdeprsentationdespeptides.antigniques par les cellules prsentatrices de lantigne.-Le CMH, son origine et ses rles.-Les cellules tueuses NK.-Les ractions allergiques.Les vaccins et la mmoire immunitaireOn fera bien comprendre qu un instant t, il existe dans lorganisme de nombreux clones delymphocytesTetB :lesclonesdiffrentparleursrcepteursspcifiques.Cettetrsgrandediversitdurpertoireimmunitaireestlersultatduneexpressioncomplexedugnome.Llvedoitsaisirquelarponselexistencedemilliardsdemolculesantigniquesncessite des mcanismes gntiques particuliers, puisquil nexiste pas les milliards de gnesAccompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001correspondantauxmilliardsdercepteursspcifiquesimpliqusdanslesrponsesimmunitaires. Nanmoins les mcanismes de cette diversit ne sont pas au programme.La population qui constitue chaque clone de LT ou de LB est restreinte. Lorsque lorganismeentre en contact avec un antigne (environnement modifi), certaines populations voient leurseffectifsaugmenter etilapparatdeslymphocytesBetT4mmoire,spcifiquesdecetantigne. Le phnotype immunitaire dun individu volue donc en mme temps quvolue sonenvironnementantignique.Lvolutionpermanenteduphnotypeimmunitairepermetlemaintien de lintgrit de lorganisme.La vaccination ralise un contact avec un antigne (tout ou partie dun agent pathogne renduinoffensif)etprpare(constructiondunemmoire)uncontactultrieurpossibleaveclagent pathogne portant le mme antigne. La vaccination fait donc voluer artificiellementle phnotype immunitaire de lindividu.Limites (ne sont pas exigibles)-Les mcanismes de diversit et de formation des clones de lymphocytes B et T.-Les mcanismes de la dltion et/ ou de linactivation de clones autoractifs.-Les maladies auto-immunes.-Ltude des diffrents types de vaccins.Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 20011-3 St abi l i t etvar i abi l i t des gnomes etvol ut i on (6 semai nes) 1-3 St abi l i t etvar i abi l i t des gnomes etvol ut i on (6 semai nes) 1-3 St abi l i t etvar i abi l i t des gnomes etvol ut i on (6 semai nes) 1-3 St abi l i t etvar i abi l i t des gnomes etvol ut i on (6 semai nes)CettepartieduprogrammepermetlerinvestissementdeconnaissancesetcomptencesacquisesenclassesdesecondeetsurtoutenpremireS:natureduprogrammegntique,notiondemutation,deparent,rlesrespectifsdesgnesetdelenvironnementdanslaralisationduphnotype,relationsentregnesetprotines,diversitallliqueauseinduneespce et consquences phnotypiques.Lanotiondevariabilitdugnomeestconnue ;loriginedesinnovationsgntiques -formation de nouveaux allles et de nouveaux gnes- est prcise et complte.Lavariabilitconstateactuellement -polymorphismedesindividusdunemmeespce,familles de gnes au sein du gnome dune espce- doit tre comprise comme le rsultat duneaccumulation des innovations gntiques au cours des gnrations successives. Des liens entregntiqueetmcanismesdelvolutiondeviennentcomprhensibles :troisexemplessontabords.Danslescyclesdedveloppementdesespcesreproductionsexue,deuxvnementsfondamentaux, miose et fcondation, sont toujours prsents : ils assurent en mme temps lastabilit des espces et le brassage des allles des gnes.Lapport de ltude des gnomes : les innovations gntiquesDepuislaclassedeseconde,llvesaitquelesmutationsmodifientlasquencedelamolculelADN,etsontresponsablesdelapparitiondenouveauxallles.Troistypesdemutations sont connatre : substitution, addition et dltion.Lerinvestissement de lutilisation dutableauducodegntiqueabordenpremireSpourtablir les consquences sur les squences polypeptidiques des diffrences entre les squencesnuclotidiquesdedeuxallles,permetdtablirlanotiondepolymorphisme.Onrappellequungneestqualifidepolymorphesiaumoinsdeuxdesesalllessontprsentsdanslespce une frquence suprieure ou gale 1%.On a expliqu galement en premire Sles relations entre le phnotype dun individu et songnotype.Enclasseterminaleilsagitdorienterltudesurlespopulationsauseindesespces.La notion de polymorphismegnique,au del de celle depolyalllismeimpliquelaprisedeconsciencequepourbeaucoupdegnesdelespce,ilexisteplusieursalllesrpandus dans les populations.Lobjectifprincipaldecettepartieestdaboutirlidequelepolymorphismeactuelestlersultat de mutations survenues dans le pass au sein des populations de lespce.Seulslesprincipesdesinnovationsgntiquessontconnatre :duplicationdugneancestral,divergenceplusoumoinsgrandedecopies.Ilestimportantdesavoirquelesduplicationsdungnepeuventsuivreunevolutionindpendante,enrichissantainsilegnome et rendant compte defonctions nouvelles. Il est ncessaire dinsister sur le caractrealatoire de ces innovations, leur relative raret dans les conditions naturelles et lexistence defacteurs varis pouvant augmenter leur frquence.Limites (ne sont pas exigibles)-Les mcanismes lorigine des mutations et les modes dactions des agents mutagnes.-Les mcanismes des duplications de gnes dans les familles multigniques.-La connaissance des codons du code gntique.-La connaissance dun exemple prcis.-LADN extragnique.-Les mcanismes de correction des mutations.Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001Miose et fcondation participent la stabilit de lespceApartirdedeuxexemplesdecycledereproduction(unmammifre,unchampignonascomycte),onmontrelasignificationbiologiquededeuxphnomnes :mioseetfcondationassocispermettentlemaintiendelagarniturechromosomiquedelespce(stabilit de lespce). Parlexemple champignonascomycte ,lamioseestdissociedecelledeprocessusgnrateur des gamtes.Apartirdedocuments,lesvnementschromosomiquesdelamiosesontreconnus,lesconsquencesdeperturbationsdansledroulementdecesvnementsconduisantdesanomalies du nombre de chromosomes sont comprises. Ces vnements doivent pouvoir treschmatiss.Limites (ne sont pas exigibles) :-La spermatogense et lovogense.-Ltude et la construction de cycles autres que ceux dun mammifre et dun champignonascomycte.-Les mcanismes cellulaires et molculaires de la fcondation.-Les diffrentes tapes de la prophase de la premire division de miose.-Laconnaissancedexemplesdanomaliesdunombreetdelaforme(translocation)deschromosomes(llvedoitsavoirreprerlexistenceduneanomaliesimpleettypique,mais il na pas retenir dexemple prcis, ni savoir les reconnatre et les nommer).Miose et fcondation sont lorigine du brassage gntiqueLarelationentrepolyalllismedelespceetfrquencedelhtrozygotievoquedansleprogrammeestnaturellementunesimplification,quinestacceptablequauseindunepopulationpanmictiquesereproduisantselonunemodalit classique dereproductionbiparentale.Ltudeducontenudesasques(casduncoupledallles)dunchampignonascomycteapour objectif de montrer les rles de la miose dans la sgrgation des allles la premire oudeuximedivisiondelamiose,leschangesentrechromatideshomologues,etlepositionnementalatoiredeschromosomesetchromatides.Enselimitantltudeduncouple dallle, on met en vidence le brassage du matriel chromosomique, mais on ne peutparler de brassage gntique, notion qui est aborde avec des exemples de diplontes.Chez un organisme diplode (cas de deux couples dallles), il fautfairecomprendrequelesbrassages gntiques conduisent lunicit gntique des individus. Lexpression miose etfcondation lorigine de la variabilit gntique utilise dans le programme doit donc bientrecompriselchelledelindividu.Cesdeuxphnomnescellulairessontcausedeladiversit gntique des individus et non de la diversit alllique au sein de la population. Leslvesdoiventpouvoirraliserunereprsentationschmatiquedesvnementsprincipauxconduisant la ralisation dun gnotype alors que le gnotype des parents est connu.Lanalyse de rsultats de croisements exprimentaux (1re gnration et test-cross) permet dediscuter :-dunombredegnesimpliqusdansledterminismedeladiffrencephnotypiquetudie,-de la localisation chromosomique des gnes impliqus.Limites (ne sont pas exigibles)-Les mcanismes de crossing-over.-Lescalculsdedistancegniqueetlalocalisationrelativedeplusieursgnespartirdecalculs de pourcentage de recombinaison.Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001-Les termes de post-rduction et de pr-rduction.-Laconnaissancedelatransmissiondexemplesdecaractreshrditaires(lacomprhensiondunexemplefourniestdemand,lammorisationdaucunexempletudi dans lanne nest exige).-Les prvisions en gntique humaine.-Ltude de lhrdit lie au sexe.tude de trois exemples de relations entre mcanismes de lvolution et gntiqueCettepartieduprogrammeestuneouvertureintellectuelle.Elleapourbutdenvisagerdeshypothsesexplicativesdelvolutiondesespces.Lacomplexitdesrelationspossiblesentremcanismesdelvolutionetgntiqueesttellequilestimpossibledendonnerunevision densemble ou des mcanismes explicatifs.Cestpourquoi,laidedetroisexemplesponctuels,ilsagitdillustrerlefaitquedesinnovationsgntiquessetraduisentaucoursdutempspardesmodificationsdupatrimoinegntiquedesespces. Cettepartieduprogrammeaunstatutparticulieretnepeutelleseule tre lobjet dune question au baccalaurat.Afindemieuxcomprendrecettepartieduprogramme,ilconvientdelireletextecorrespondant du B.O.E.N. avec les modifications typographiques suivantes :NOTI ONS ET CONTENUS NOTI ONS ET CONTENUS NOTI ONS ET CONTENUS NOTI ONS ET CONTENUSEtude de trois exemples de relations entre mcanismes de lvolution et gntique.Parmilesinnovationsgntiquesseulescellesquiaffectentlescellulesgerminalesdunindividu peuvent avoir un impact volutif.- Les mutations qui confrent un avantage slectif aux individus qui en sont porteurs ont uneprobabilit plus grande de se rpandre dans la population.- Des mutations gntiques peuventserpandredanslapopulationsansconfrerdavantageslectif particulier (mutations dites neutres).Limites :Les mcanismes de la drive gnique ne sont pas au programme.-Desmutationsaffectantlesgnesdedveloppement(notammentlesgneshomotiques)peuvent avoir des rpercussions sur la chronologie et la dure relative de la mise en place descaractres morphologiques. De telles mutations peuvent avoir des consquences importantes.Ainsi,lesinnovationsgntiquespeuventtrefavorables,dfavorablesouneutrespourlasurvie de lespce.Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001ACTI VI TES ENVI SAGEABLES ACTI VI TES ENVI SAGEABLES ACTI VI TES ENVI SAGEABLES ACTI VI TES ENVI SAGEABLEStude de lexemple du paludisme et de la frquence de lallle S de la globine ou dumlanisme de la phalne du bouleau.Comparaison de molcules homologues de diffrentes espces, ayant les mmes proprits.Exemple : les hmoglobines de mammifres.Comparaison des caractres crniens du ftus de Chimpanz et du ftus humain.Comparaison de la dure du dveloppement embryonnaire du systme nerveux central delHomme et du Chimpanz.N.B. :laphrase AcquisitionplustardiveducaractreopposabledupoucechezleChimpanz que chez lHomme ne fait pas partie du programme.Les innovations gntiques, qui affectent aussibien des gnes de structure que des gnes dudveloppement,apparaissentchezdesindividus ;seulescellesquiaffectentlescellulesgerminalespeuventtretransmisesleurdescendance.Maiscesontlespopulationsetlesespcesquivoluent. Aucoursdesgnrationssuccessives,lesfrquencesdesalllesdesgnes au sein des populations sont modifies :-lesindividusporteursdalllesqui,dansdesconditionsdemilieudonnes,leurdonnentuneprobabilitplusgrandedeparvenirlamaturitsexuelleetdecontribuerlareproductiondelespce,ontplusdedescendance.Lafrquencedesalllesdontilssontporteursaugmente dans la population : on parle de slection naturelle ;-lorsque la mutation est neutre (aucun avantage ni dsavantage particulier nest confr auxindividus qui les portent), il est possible quelle se rpande dans la population.-desmutationsconcernantlesgnesdudveloppementpourraientavoirdesconsquencesphnotypiquesplusimportantesquecellesquiaffectentlesgnesdestructure.Ellespourraient ainsi rendre compte de lapparition de nouveaux plans dorganisation et donc dunevolutiondesespces.Lhtrochronie(ontogensemodifiedanssadureousavitessedvolution) peut affecter le dveloppement des caractres de lespce.N.B. Des exemples des consquences de mutations, relatifs aux trois cas de figure numrs,sontpropossdanslacolonneACTI VI TESENVI SAGEABLES.Aucundecesexemplesnestimpos et ils nauront pas tre retenus en tant que tels.Lepremiercasdefigurepermetdillustrerlefaitquunemutationdansuneespcedonnepeut avoir des consquences sur lindividu et sur la population dans sa totalit :ilindiquelanotion de slection naturelle. Ce type de mutation peut tre expliqu avec le paludisme ou lemlanisme de la phalne du bouleau.Ledeuximecasdefigurepermetdillustrerlefaitquunemutationdungnedestructure,envisagedanslecadredelvolutiondesespcesetdelaphylognie,peutnepastredterminante,maisaccompagnerettracerlvolution.Cetexempledemutationpeuttreexpliqu avec la comparaison des hmoglobines de mammifres.Le troisime cas de figure permet dillustrer le fait quune mutation peut affecter des gnes dudveloppement(notammentdesgneshomotiques).Detellesmutations( petitecause )peuventinduiredesdcalages(ralentissementsouacclrations)decertainesphasesdudveloppement chez de nombreux vertbrs et invertbrs, etpeuvent avoir par exemple pourconsquence lapparition dun nouveau plan dorganisation comme le passage de la nageoireAccompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001 la patte chez les ttrapodes ( grand effet ). On appelle htrochronie ces modifications dedureetdevitessedontogenseaucoursdelvolution.Cemcanisme,quipeutcontrlerlapparitiondecaractresfondamentauxdelespce,peuttreexpliquaveclexempledublocagedutrouoccipitallabaseducrnechezlHommequiimposeunebipdiepermanente, alors que la bascule vers larrire chez le Chimpanz g de un an accompagne laquadrupdiedesadultes(cf.programme :comparaisondescaractrescrniensduftusdeChimpanzetduftushumain).Ilenestdemmeaveclexempledelallongementdeladure du dveloppement embryonnaire du systme nerveux central chez lHomme par rapportauChimpanz,pouvanttreliunemultiplicationdescellulesnerveusesconfrantlHomme un dveloppement plus important du cerveau.Lesphnomnesdhtrochronieontprobablementjouungrandrledanslvolutionhumaine.Ilssemanifestentparuneacclrationouunretarddansledveloppementembryonnaireoudanslacroissance.Ainsi,lHommepourraittrele descendantnotnique dunanimalquiauraitconservlgeadultedestraitsquelontrouveaussichezleshomininsactuels(Chimpanz,Bonobo),maisseulementlorsqueceux-cisontjeunes. Ces caractristiques sont modifies lors du passage ltat adulte (bipdie, front hautetbomb,yeuxvolumineuxparrapportaurestedelaface,brascourtsparrapportauxjambes).Desmutationsfinalementassezlimitessurleplandelaquantitdematrielgntique concerne, mais ayant des consquences majeures sur le dveloppement, ont pu tretransmises dun coup la descendance.Limites (ne sont pas exigibles) :-Les mcanismes et les effets de la drive gnique.-Les modles formels de la gntique des populations.Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001I .4 La mesur e du t emps dans l hi st oi r e de l a Ter r e etde l a vi e I .4 La mesur e du t emps dans l hi st oi r e de l a Ter r e etde l a vi e I .4 La mesur e du t emps dans l hi st oi r e de l a Ter r e etde l a vi e I .4 La mesur e du t emps dans l hi st oi r e de l a Ter r e etde l a vi eLesnotionsdetempsetdeduresontsous-jacenteslaplupartdespartiesduprogramme(I.1,I.2,I.3,I.4,I.5,I.8etspcialit).Lacomprhensiondesphnomnesbiologiquesetgologiquestraitsdanscespartiesreposencessairementsuruneperceptioncohrentedeschelles de temps. Au niveau de la classe de terminale les lves apprcient spontanment lesduresdvnementsquistendentdequelquessecondesquelquesannes(I.3etI.2pro-parte). Lenseignement gnral du collge et du lyce a permis une rflexion transversale surlestempshistoriques.Lenregistrementetlacomprhensiondephnomnesstendantsurdes dures plus longues nont t qubauchs.Cettepartieregroupeenuneentitcohrentelesconcepts,lesprincipesetlesmthodesquisont utiliss pour aborder les dures suprieures au millier dannes.Laprsentationdesnotionstellequelleapparatdansleprogrammenestpaslaseulepossible.Il est parfaitement envisageable dintgrer toutoupartiedecethmedansdautresparties du programme.Datation RelativeLobjectifestdepositionnerrelativementdansletempsdesvnementsbiologiquesougologiques.Linterprtationdobservationschoisiesenliaisonaveclesautrespartiesduprogrammeconduitlutilisationdune relationdordre poursituerdesobjetsgologiques,destresvivantsoudesphnomneslesunsparrapportauxautres.Elleestfonde sur un nombre limit de principes qui sont systmatiquement mis en pratique lors desobservations gologiques.Ilestncessairedenepasmultiplierlenombredexemplespourviterlamiseenplaceparllvedattitudesrflexefacedessituationssupposesstandard,etpourfavoriseraucontraire la mise en place dune mthode qui lui permette dappliquer les principes noncs.-Leprincipedesuperpositionpermetdecaractriserdessuccessionsordonnes ;sonapplication dpend des proprits du phnomne ou du systme tudi. Parexemple, pour lasdimentation[oupourlevolcanisme]:dansunesriesdimentaire[ouunepiledecoulesvolcaniques]ordinairenondforme,unecouche[ouunecoule]donneestplusrcenteque la couche qui lui est sous-jacente et plus ancienne que la couche qui lui est sus-jacente.Limites (ne sont pas exigibles) :- La sdimentation oblique et la stratigraphie squentielle.-Leprincipederecoupementpermetdetraitertouteslessituationsdintersectionentrecouchesouformations.Parexemplepourladformation [oupourlemagmatismeintrusif]:lvnementayantgnrleschangementsdegomtriedescouches(plis)oulesdiscontinuits (failles) [ou la limite de lintrusion] est postrieur la formation quil affecte.Ltudedesminrauxselimiteaucasounminralestinclusdansunautreetluiestantrieur, et au cas o lapparition dun minral caractristique dune raction mtamorphiquela situe par rapport aux minraux prexistants.Limites (ne sont pas exigibles) :Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001-Lessuperpositionsdeplis,lesfiguresrsultantdelasuperpositiondeplisetplusgnralement les systmes polyphass.Plusieurs principes sont utiliss simultanment pour expliquer des situations plus complexes.Parexemplepourladiscordance :unediscordanceestlexpressionduneinterruptiondelacontinuitdelasdimentation.Lescouchessituessousladiscordancesontantrieurescellesquisontaudessus.Lvnementtectoniqueousdimentaireresponsabledeladiscordance est postrieur la dernire couche sous la discordance et antrieur la premirecoucheaudessusdeladiscordance.Linventaireexhaustifdesexemplesoudessituationsdoittrevit.Llvedoitpouvoirappliquerunprincipededatationrelativelorsdequestions portant sur la collision et les phnomnes associs.Limites (ne sont pas exigibles) :- La descriptiondtaille de la mise en place des structures choisies,leur formation ouleurvolution au cours du temps.- Les mcanismes de sdimentation et de maturation des sdiments.- La typologie des structures tectoniques et sdimentaires.-Lesmcanismesdedformationquiengendrentlesplisetlesfaillesetlesmcanismesdelorogense.Deuxautresprincipesfournissentlapossibilitdecorrlerdesobservationslocalesetdisperses ;ilspermettentdedterminersilesinterprtationssontgnralisableslchellede laffleurement, de la rgion, du continent ou de locan, ou mme toute la plante.- Le principe de continuit permet dtendre un marqueur temporel sur toute la surface o lacoucheestreprsente.Ceprincipeestnoncetappliqudanslasituationlocalelaplussimple.Lescolesdeterrainoulesreconstitutionspalogographiquesdesmusespeuventpermettre dillustrer ce principe ; ce peut tre aussi loccasion de prendreconscience surdesexemplesnaturelsdufaitquetouteslescouchesdungedonnnesontpaslesmmeslasurfacedelaTerreetdufaitquelesfacteursclimatiquesougographiqueslorsdudptinduisent des facis diffrents.Limites (ne sont pas exigibles) :- Les passages latraux ainsi que toutes les figures sdimentaires.-Leprincipedidentitpalontologiqueestfondsurlareconnaissancede fossilesstratigraphiques ;ilpermetdtendreunmarqueurtemporellorsqueleprincipedecontinuit nest pas applicable. On choisit un exemple que lon peut rinvestir dans ltude ducalagetemporeldelunedescrises(ex :Crtac-Tertiaire).Lescolesdeterrainoulesreconstitutionspalogographiquesdesmusespeuventgalementpermettredillustrerceprincipe.Lutilisation de ces principes a permisde construire une rfrence temporelle qui a une valeurgnrale etquisappliquetouteslestudesgologiques:cestlchellestratigraphiqueinternationale des temps gologiques.Limites (ne sont pas exigibles) :- La construction et la connaissance de lchelle stratigraphique internationale.- Le dcoupage en tages, systmes, biozones .Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001Datation AbsolueLadatationrelativefournitunmoyenefficacedordonnerdansletempsunesuccessiondobjetsoudvnements.Cettemthodedanscertainescirconstancesfavorables(granderichesseenfossilesstratigraphiquesettauxdesdimentationlev)peutpermettreunreprage dune grande finesse mais ne donne pas lge dun vnement. Il est donc impossibleparcetteapprochedechiffrer(enmillionsdannes)lgedunphnomne,oudaborderdirectement la dure des phnomnes observs.Pourobtenirlgedunphnomne,duneroche,dunminraletexceptionnellementdunfossile,onutiliseunemthodesappuyantsurladcroissanceradioactivedisotopesdecertainslmentschimiques.Cettemthodededatationestappelemthodededatationabsolue. En se rfrantaux parties du programme concernes, elle permet par exemple :dedaterdesmissionsvolcaniquesintercalesdanslessdimentscontenantdesfossiles dhominids dAfrique de lest,de dater des roches mtamorphiques dune chane de collision,dedaterlesrochesvolcaniquesetplutoniquesdunarcmagmatiqueassociunesubduction.La faisabilit de la datation et la qualit de la date calcule dpendent de :la qualit et la pertinence de lchantillon utilis,la priode de lisotope choisi pour lanalyse.- Qualit etpertinence de lchantillon utilisLa date que lon obtientestcellequicorrespondaumomentolesisotopesdelchantillonutilis(fractionminrale,rochetotale)onttconfins :aucunconstituantnapuquitterlchantillonetaucundesconstituantsextrieursnapuyentrer.Apartirdecettedateleslmentschimiquesontvoluspontanmentensuivantlesloisphysiquesdedsintgrationsansinteractionaveclemilieu.Onparledesystmeferm.Parexemple,ondsignepar fermeture lemomentoleschangesdlmentschimiquesentrelesminraux-etventuellementleverre-delarochecessent.Ladatetrouveestcelledelafermeturedusystme.Onsignalequengnrallesrochessdimentairesnesontjamaisdessystmesferms.Saufcasparticulierscommele 14C,laradiochronologienepermetpasdedaterlesroches sdimentaires.On se limitera au cas des roches magmatiquesetmtamorphiquespourlesquelles,dansdesconditionsdepressiondonnes,lafermeturedusystmeestduelabaissementdelatemprature en de dun certain seuil.- Priode de lisotope choisi pour lanalyseUnefoislesystmeferm,laquantitdisotopesusceptibledesedsintgrerdiminue.Ladatation nest valide que si lon mesure des dures allant du centime dix fois la priode delisotope choisi.Limites (ne sont pas exigibles en SVT, mais sont abords en Physique) :- Les principes physiques de la dsintgration des lments.Le programme de terminale est loccasion daborder diffrentes chelles de temps ; il nexistepas de mthode universelle de datation pour aborder lventail de ces dures.Le 14C,dufaitdesademi-viede5370ans,estparticulirementbienadaptlamesurededures de lordre de quelques dizaines de milliers dannes au plus. Le 14C est produit en hauteatmosphre partir de lazote de lair. On considre quil est produit rgulirement et quil est donc enproportion constante et connue dans tous les milieux et tous les tres vivants. Lorsquun animal ou uneAccompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001plantemeurt,sonmtabolismecesseetsoncarbonenestplusrenouvel ;le 14Cquilcontientaumoment de sa mort se dsintgre; il en est demmepourle 14Cduncarbonate prcipitetisol,oucelui dune masse deau isole.EnconnaissantlaproportionC C12 14/ danslemilieu,lamesuredelaproportionC C12 14/ danslesrestesdtresvivants(os,cheveux,bois,coquille)fournitladurecouledepuislamortou lisolement (fermeturedusystme).Audelde3000040000ans,laquantitdecarbone-14restante dans lchantillon est insuffisante pour permettre une mesure fiable.Dans le cas du14C, le calcul de lge est donc ais car la composition au moment de la fermeture estconnue et on mesure la quantit disotope radioactif restant.Lecouplepotassium-argon(K-Ar)correspondunesituationintermdiaireentre 14Cetlecouplerubidium-strontium (Rb-Sr, cas le plus gnral). Il permet daborder des datations de roches beaucoupplus anciennes. Contrairement au 14C, dans le casdu couple K-Ar la quantit initiale de lisotope issude la dsintgration radioactive est nulle ; ceci illustre le fait que pour calculer un ge il est quivalentde mesurer des rapports isotopiques exprimant le nombre disotopes disparus ou le nombre disotopesapparuslorsdelaractiondedsintgrationradioactive.Enfin,lamthodeauK-Arpermetdesuggrerlexistencedelimitesladatationabsolue.Lisotopedelargonexisteenquantitnonngligeable dans latmosphre et les fluides circulants, lchantillon dat peut donc tre contamin etconduire des dates errones.Lamthodededatationlapluscouranteutiliseuncoupledisotopesdontlaquantitinitialedisotopes est inconnue (nombres disotopes lors de la fermeture de lchantillon). Ce cas gnral estplus complexe que les deux prcdents puisque le problme de datation pos renferme 2 inconnues :la quantit initiale disotope.lge de lchantillon.Pourrsoudreceproblmeilestncessairededisposerdaumoins2quations.Pourcefaire,oneffectueunemesuresurdeuxconstituantsquivalentsdummechantillon.Pourviterleproblmeposparlefaitquelesquantitsinitialesdanslesdeuxchantillonsdesisotopesimpliqusdanslesractions radioactives sont diffrentes, onmesure les rapports isotopiques qui sont bien sr identiques(mais inconnus) lorigine.Unisotopede 87Rrdonnepardsintgrationunisotopede 87Sr.Lademi-vieestde50millionsdannes(50109ans).Le 87Srestunisotopestabletoutcommele 86Srquinestimpliqudansaucune raction de dsintgration. Dans ce qui suit, N87Sr et N86Sr reprsentent les nombres datomesde 87Sr et de 86Sr prsents dans un fragment de roche ou un minral linstant t, etN87Rbreprsentele nombre datomes de 87Rb :N87Rb = (N87Rb)initial exp(- t ) [1]Limites (ne sont pas exigibles) :-LtudedelexpressionmathmatiquedeladsintgrationdurubidiumnestpasauprogrammedeSVT.Ledveloppementmathmatiqueetphysiquepermettantdaboutirladterminationdelgedunerochenepeutpasfairelobjetdunequestionaubaccalauratdanslpreuve de SVT. Le dveloppement qui conduit de lexpression prcdente un systme dquationslinaires dont la solutionestfonction de lge est fourni titre dinformation.Le nombre datomes de 87Sr forms est gal au nombre datomes de rubidium dsintgrs soit :N87Sr = (N87Rb)initial-N87RbN87Sr = (N87Rb)initial [1- exp(- t )],en utilisant[1]N87Sr = N87Rb [exp(t) 1].Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001Le nombre total datomes de 87Sr, somme des atomes prsents initialement et de ceux provenant de ladsintgration du rubidium, est donn par : N87Sr = (N87Sr)initial + N87Rb [exp (t) 1]Onintroduitlerapportisotopiqueendivisantparlenombredatomesdestrontium-86prsentsdanslchantillon actuellement, ce qui conduit :initial mesur mesurSr NSr NSr NRb NtSr NSr N

,_

+

,_

,_

868786878687] 1 ) [exp([2]Larsolutionetladterminationdelgeestfaiteleplussouventdemaniregraphiqueenreportantlesmesuresderapportsisotopiquesdanslerepre[xy]suivant : 11]1

,_

,_

mesur mesurSr NSr NSr NRb N86878687.Lexpression [2] peut tre exprime sous la formey = A x + B, o les inconnues recherchessontA(pentedeladroite1 ) exp( t )etB(valeurdeylorigine,rapportisotopiqueinitialinitialSr NSr N

,_

8687).Lgedelaroche estfonctiondelapentedeladroite ( ) [ ]( )1 ln1 exp+ At t A:pluslapenteestforte, plus les deux chantillons sontvieux.Ilestpossibledapprocherempiriquementlalignementdesmesuresdanslerepredesrapportsisotopiquesensimulantles2[ouplus]constituantsdummechantillonpar2[ouplus] sacsdeboulescolores contenantlammeproportiondeboulesreprsentant 87Sr, 87Rbet 86Sr,maiscontenant des quantits diffrentes. Le vieillissement est ralis en effectuant des tirages au hasarddans le sac. Chaque fois qune boule 87Rb est tire elle est remplace par une boule 87Sr, chaque foisquune boule 87Sr ou 86Sr est tire elle est remise dans le sac de dpart (il est important de respecter unnombre suffisant de tirages pour satisfaire aux contraintes statistiques de ce type dexprimentation).Eneffectuantplusieursmesuresdurapportisotopiqueaprsn,metptirages(aucoursduvieillissement)onobservequelapentedeladroiteaugmente :lapentedeladroiteestfonctiondelge de lchantillon.En conclusion, les notions exigibles pour llve sont :La mthode de datation absolue est fonde sur la mesure de la variation du rapport isotopiqueentre le moment de la fermeture de lchantillon dat et le prsent.Suivantles couplesdisotopes choisis, ilest possibledecalculerungesoitenmesurantlesrapports isotopiques dun isotope qui disparat lors de la raction et dont la quantit initiale estconnue, soit en mesurant les rapports isotopiques dun isotope qui apparat lors de la ractionet dont la quantit initiale est nulle.Danslecasgnralonneconnatpaslaquantitinitialedisotope ;lgedelarocheestobtenu par rsolution dun systme simple dquations linaires. Dans le cas dune roche, lesquations sont obtenues en effectuant des mesures sur plusieurs minraux de la mme roche.Le choix du couple disotopes pour calculer un ge dpend de lge prsum et de la nature dela roche. Llve doit savoir argumenter ce choix.Savoir exploiter un document ou des donnes numriques sur les rapports isotopiquesen relation avec le calcul de lge absolu des roches ; dans tous les cas o des formulesmathmatiques sontncessaires (y = A x + b, y = exp(t)), celles-ci sont fournies.Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001I .5 La c onver genc e l i t hosphr i que etses ef f et s. I .5 La c onver genc e l i t hosphr i que etses ef f et s. I .5 La c onver genc e l i t hosphr i que etses ef f et s. I .5 La c onver genc e l i t hosphr i que etses ef f et s.Ltude de la dynamique de la lithosphre seffectue de faon continue et progressive sur lesdeux dernires annes du lyce.Lemodledelacinmatiqueglobaledesplaqueslithosphriques,ladivergenceetlesphnomnesassocisonttdveloppsenclassedepremireS.Laconvergencedesplaques, prsente en classe de premire, est dveloppe en classe de terminale S.1.5.1 Convergence et subductionLaconvergencesetraduitparladisparitiondelithosphreocaniquedanslemanteau,ousubduction.Lesmargesactivestmoignentdelaconvergencelithosphriqueetenparticulierdelasubduction.Lesprincipauxcaractresmorphologiques,gomtriquesetphnomnologiques(sismicit,dformations,magmatismeetmtamorphisme)deszonesdesubductionsontprsents et analyss.Pourcela,onutiliseaussibiendescartesetcoupesgologiquessimplifiesdeschanesdesubduction(cartesau1/250 000oupluspetitechelleseulement)quedescartessismo-tectoniques (rpartition des sismes par rapport aux grandes structures tectoniques), des cartesdu relief terrestre ou des images satellitales.Limites (ne sont pas exigibles) :- Lanalyse et linterprtation des cartes gologiques au 1 / 50 000 et 1 / 80000.Dans unemargeactive,lafrontiredeplaquesestgnralementmarqueparlaprsencedereliefs ngatifs majeurs : les fosses ocaniques. Il existe aussi dans le dispositif de subductiondes reliefs positifs, arcs magmatiques et chanes de subduction.Laprsentationdesarcsmagmatiques(reliefpositifetactivitmagmatique),portsparlacroteocaniqueoucontinentaledelaplaquechevauchante,estl'occasiondeconstaterlacoexistence de roches plutoniques et volcaniques.Lanotiondedformationlithosphriqueestabordeparlobservationdesstructuresdeschanes de montagnes et par ltude du prisme daccrtion.Cettenotiondeprismed'accrtionestlimitecelledeprismetectonique,constitudematriauxsdimentairesdforms,localislafrontireentreplaquesubduiteetplaquechevauchante.Ladformation(limiteauxplisetfaillesinverses)desmatriauxsdimentaires du prisme permet de souligner le raccourcissement et l'paississement imposspar la convergence.Lesbassinsd'arrire-arcnesontprsentsquecommeundesmarqueursventuelsdelasubduction.Limites (ne sont pas exigibles):- Les divers types de plis et les mcanismes de leur gense,- Les mcanismes de la formation des bassins darrire -arc,- Ltude exhaustive des chanes de subduction.La rpartition des foyers des sismes en profondeur sert identifier le panneau lithosphriquesubduit.Limites (ne sont pas exigibles) :- L'tude de la sismicit en tant que telle (puissance, magnitude, mcanismes au foyer...).- Lapproche tomographique de la subduction.Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001Larpartitionparticuliredesfluxdechaleurdeszonesdesubductionestprsente :fluxfaible au voisinage de la fosse et flux lev associ larc magmatique.Laprsencedunfluxfaibleaudroitdelafossesinterprteparlasubductiondelalithosphreocaniquefroide.Cettedernirerestefroideparcequelavitesselaquelleellesenfonceesttropimportantepourquellepuisseatteindrelquilibrethermiqueavecsonenvironnement.Enrevanche,lefluxlevrefltelascensionetlaccumulationdesmagmaslabasedelacrote de la plaque chevauchante.Schma figure 1 en annexe.Limites (ne sont pas exigibles) :- Le rgime thermique des bassins arrire arc.- Les caractristiques gravimtriques des zones de subduction.-L'tudeexhaustivedeladiversitdessubductionsenparticulierl'oppositionsubduction force / subduction spontane .La diffrence de densit entre lithosphre ocanique et asthnosphre est prsente comme undes moteurs essentiels de la subduction.Limites (ne sont pas exigibles) :-Ladiversitetlarpartitiondesforces(tectoniquesetgravitaires)agissantlorsdelasubduction.- Le couplage entre convection globale et subduction.Les zones de subduction sont lesige dune importante activit magmatique caractristique :volcanisme, mise en place de granitodes.Quelquesrochesmagmatiquesetmtamorphiquesgnresdansuncontextedesubductionsont tudies. Il est souhaitable de favoriser les observations et les descriptions d'chantillonsnaturels de granitodes, de roches volcaniques et de roches mtamorphiques de haute pressionetbassetemprature.Surlensembledesrochesproduitesensubduction,seuleslesrochesvolcaniquesseformentensurfaceetsontdoncdirectementaccessibles.Enrevanche,lesautresrochesnesontaccessiblesqueparcequellesonttremontesensurfaceselondesprocessusquelonntudierapas(volcanisme,tectonique,).Cesontdestudesexprimentales qui ont permis aux gologues de localiser ces roches sur les diffrents niveauxdune zone de subduction selon le schma 2 figur en annexe.Schma figure 2 en annexe.Cependant,onlimitecetteprsentationungranitode(graniteougrano-diorite),uneandsite, une rhyolite, un ou deux mta-gabbros (ou mta-basaltes) de haute pression et bassetemprature (schistes bleus, clogite).Ltudedesrochesseramacroscopiqueetmicroscopique(microscopiephotonique)afindepouvoir prsenter leurs textures ainsi que leurs compositions minralogiques.Limites (ne sont pas exigibles) :- Les caractristiques gochimiques des sries magmatiques calco-alcalines,- les processus de diffrenciation magmatique lis la cristallisation fractionne,Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001-laconnaissancedescompositionschimiquesdesminrauxetleurreconnaissanceaumicroscope photonique,- les mcanismes lorigine de la diversit des laves,- les mcanismes de mise laffleurement des roches gnres dans les parties profondes deszones de subduction.Le rle de l'eau est prsent en tant qu'agent dclenchant la fusion partielle des pridotites dumanteau lithosphrique de la plaque chevauchante (abaissement du point de fusion, pressionet temprature donnes, par hydratation).La rflexion propos de l'origine de l'eau est l'occasion de rinvestir les acquis de la classe depremireS.C'esteneffetunelithosphreocaniquehydrateettransformequientreensubduction.Sadshydratation,quiaccompagnelesractionsdeformationdesminrauxmtamorphiquesdehautepressionetbassetemprature,librel'eauquidclenchelafusionpartielle du manteau lorigine des magmas.On se limite la prsentation des transformations qui s'accompagnent d'une libration d'eau,d'un mta-gabbro (ou d'un mta-basalte) ocanique ( chlorite et actinote) en un mta-gabbro glaucophane et jadite (schistes bleus) puis en un mta-gabbro grenat et jadite (clogite).Ces associations minralogiques sont localises sur un diagramme Pression-Temprature trssimplifi qui permet de comprendre leurs conditions de ralisation .Schma figure 3 en annexeCes transformations, qui se ralisent en phase solide, ont une cintique trs lente par rapportauxtransformationschimiquesconnuesdeslves.Onsignalelesdurestrslentesdecesphnomnes par rapport lchelle des temps humains.Limite (nest pas exigible) :- La mmorisation des quations de transformations mtamorphiques.En conclusion, on souligne que la gense des granitodes, et donc des roches caractristiquesdelacrotecontinentale,estlieaumcanismedesubduction(maislesprocessusgochimiques qui conduisent du magma initial au magma diffrenci sont hors programme).Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 20011.5.2 Convergence lithosphrique et collision continentaleLa collision continentale est laboutissement du processus de fermeture ocanique rsultant delaconvergencedesplaqueslithosphriques.Onsattacheidentifier,dansleschanesdecollision :-dunepartlestmoinsdunanciendomaineocanique(ophiolites,olonretrouvelesconstituantsdunelithosphreocanique)etdesesmargespassives(blocsbasculs,sriessdimentaires associes aux processus dextension),- dautre part les tmoins de la subduction ante-collision (mtamorphisme de haute pression etbasse temprature).Dunemaniregnrale,onprsentelesprincipalescaractristiquesmorphologiquesetgomtriquesdeschanesdecollision.Onidentifieainsilesprincipauxmarqueursdelacollision continentale :- un marqueur morphologique : le relief.-unmarqueurstructural :laracinecrustaleidentifiablegrceauxprofilssismiquesjusquplus de 50 km de profondeur.- des marqueurs tectoniques : les plis, les failles inverses et les charriages.Lanalysedelensembledecesmarqueurspermetdedmontrerqueleschanesdecollisionsont des lieux de raccourcissement et dpaississement de la lithosphre continentale.Limites (ne sont pas exigibles) :-Les mcanismes de la dformation des roches.- Les caractristiques gravimtriques et magntiques des chanes de collision.- La typologie des structures tectoniques.Cesdiffrentesapprochesdescaractresdeschanesdecollisionsontdveloppesdefaonsimple partir de lexemple des Alpes occidentales franco-italiennes et ce grce ltude :- daffleurements (dans le cadre dune ventuelle classe de terrain),- de photographies daffleurements,- de coupes gologiques et cartes simplifies,- dimages satellitales,- de profils sismiques.Limites (ne sont pas exigibles) :- Les mthodes danalyse des profils sismiques.- Le reprage et lidentification des structures tectoniques sur une carte gologiqu.e- Une prsentation de lhistoire gologique de la chane alpine.Lacollisionestaccompagneetsuiviedautresphnomnesgologiques(fusionpartielle,mtamorphisme, formation de granites, rosion, extension, effondrement gravitaire) qui nefont pas partie du programme.Sansquecelapuissefairelobjetdunequestionlexamen,onpeutvoquerleprocessusdrosion qui, coupl la pousse dArchimde sappliquant la racine crustale, est prsentcomme un des moteurs du retour une paisseur normale de la crote. titre de synthse, on illustre schmatiquement lvolution de la dynamique de la lithosphredepuis louverture ocanique jusqu la collision continentale.Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001ANNEXELestroisfiguresprsentesenannexeonttconuescommecomplmentdinformationpourleprofesseur.Ellesneconstituentpasdansleurtotalituneconnaissance exigible pour les lves.Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 200116 Pr oc r at i on 16 Pr oc r at i on 16 Pr oc r at i on 16 Pr oc r at i onCettepartieduprogrammeillustreetcompltelesnotionsacquisesen1reSconcernantlerledesgnesdanslaralisationduphnotypeetpermetlerinvestissementdesnotionsd'hormone et de rgulation, acquises en premire S.Limportancedesmcanismeshormonauxestmontretouteslestapesdelareproductiondepuislamiseenplacedelappareilgnitaljusqulagrossesse.Llvedisposeainsidesbases scientifiques ncessaires la comprhension des problmes individuels et de socit enliaison avec la reproduction.Aproposdergulation,llmentnouveauapprhenddansceprogrammeparrapportla1reSestlanotionde servomcanisme .Ils'agitdabordd'tudier,chezlesmammifresplacentaires,aucoursdudveloppementdel'individu,lesmcanismesdelaralisationprogressive du phnotype sexuel partir du gnotype. Il sagit ensuite dtudier, pour les deuxsexes,largulationdelactivitdelaxegonadotropeavecsestroisniveauxd'intervention(gonades,hypophyse,hypothalamus)pourunecomprhensiongraduedesrtroactionshormonales.Laviviparit,cest--direlapparitiondelanidationassocieaudveloppementdelutrus,estuneacquisitiontardivedansl'volutionetseralisepleinementchezlesmammifresplacentaires.Laspectcomportementalaborddansceprogrammeetlimitauxmammifresapourbutdemettreenvidencelefaitquelesynchronismeentrelesphnomnesphysiologiquesetcomportementauxassursparleshormonessexuellescontribueausuccsreproductif.Danslespcehumaine,ladpendanceducomportementsexuelvis--visdeshormonessexuellesest moins prgnante, ce qui conduit une dissociation partielle entre sexualit et reproduction.AcettedissociationsajoutelacquisitionparlHommedesmoyensdelamatrisedesaprocration.L'apparitiondesphnomnesessentielsquesontmioseetfcondation(mcanismescellulaires dj tudis dans le13) est brivement positionne dans lhistoire de la vie, sansdmonstration.Limites (ne sont pas exigibles)-La reproduction chez les eucaryotes unicellulaires.-Lovoviviparit.-La physiologie de la viviparit.Du sexe gntique au sexe phnotypiqueLobjectif est de comprendre comment le sexe gntique dtermine le sexe phnotypique. Lesdescriptions anatomiques et physiologiques exhaustives sont exclues.Dslafcondation,lesexegntiquedunindividuestdterminparseschromosomessexuels.Ltudedecettepartieduprogrammedoitselimiterstrictementauxquatretapespermettant par la suite lacquisition des structures et de la fonctionnalit des appareils sexuelsmle et femelle. Chez un individu donn on peut les numrer ainsi :-Lapremiretapeestcaractriseparlamiseenplace,aucoursdudveloppement,degonadesphnotypiquementindiffrenciesmaisgntiquementdtermines(mlesoufemelles)etdesdeuxtypesdbauchesdevoiesgnitales(canauxdeMlleretcanauxdeWolff).-Lorsdeladeuximetape,chezlemle,lexpressiondugneSry(localissurlapartiespcifiqueduchromosomeY)danslescellulesdesgonades,entranelasynthsedelaprotineTDF(actuellementappeleprotineSry).CetteprotinedclenchelexpressiondeAccompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001nombreux gnes (rappel de la notion de gne architecte ) qui conduisent la diffrentiationde la gonade indiffrencie en testicule. Les tapes de la diffrenciation de la gonade ne sontpasauprogramme.OnsoulignequecestcemomentetcemomentseulementqueladiffrenceXX,XYintervientdansllaborationduphnotypesexuel :enabsencedugneSry (donc de protine TDF), la gonade se transforme en ovaire.-Lorsdelatroisimetape,dansletesticule,laproductiondetestostroneparlescellulesinterstitiellesetdhormoneantimullerienneparlescellulesdeSertolicontrlelamasculinisationdelappareilgnital.Lesmcanismesmolculaires,cellulairesettissulairesde la masculinisation ne sont pas au programme. Seul le schma de principe sera retenu.ChezlafemellelabsencedhormonestesticulairesestresponsabledelapersistancedescanauxdeMuller(futursoviductesetutrus)etdeladisparitiondescanauxdeWolff(fminisation de lappareil gnital).-Laquatrimetape,dcaledansletemps,estcelledelapubert.Lhormoneantimullerienne nintervient plus, la concentration de testostrone et dstrognes, trs faiblechezlenfant,augmentebeaucoup.Cetteaugmentationcorrespondlamiseenactivitdesgonades et la maturation de lappareil gnitalLeshormonesovariennesnonindispensablespourlamiseenplacedelappareilgnitalfemelle sont ncessaires lacquisition de sa fonctionnalit chez la femelle.Limites (ne sont pas exigibles)-Les tapes de la diffrenciation des organes gnitaux externes.-Lesmcanismesmolculaires,cellulairesettissulairesdelamasculinisationetdelafminisation.Rgulationphysiologiquedel'axegonadotrope:interventiondetroisniveauxdecontrleLaprsentationdufonctionnementdesgonadesconduitposerlaquestionducontrledeleur fonctionnement. La concentration plasmatique des hormones gonadiques, indispensable la russite de la reproduction, est le paramtre rgl.Chez lhommeEn se rfrant au modle de rgulation de la glycmie tudi en 1re S on aborde la rgulationdelatestostronmie.Laconcentrationplasmatiquedetestostronepeuttreconsidrecommevariabledansunintervalledefaibleamplitude.Cetteconcentrationrsultedelintensit de deux phnomnes permanents : la dgradation de lhormone et sa scrtion.Lemaintiendecetteconcentrationunevaleurstablersultedunertroactionngative(feed-backngatifcaractrisantunhomostat)exerceparlhormoneelle-mmesurlesdiffrentsniveauxdelaxegonatrope(hypothalamusetadno-hypophyse)contrlantsascrtion.Le systme de rgulation est constitu comme suit :-paramtre rgl : concentration plasmatique de testostrone,-fonction rgle : fonction de reproduction.-systmerglant(capteurs,centreintgrateur,messagerseteffecteurs) :complexehypothalamo-hypophysaire et testicules (cellules interstitielles).Loriginalitdecesystmeparrapportlargulationdelaglycmiersidedanslemcanismedeneuroscrtionparlhypothalamusdelhormonegonadolibrineoululibrine(GnRH).Parsonintervention,lefonctionnementdecesystmedergulationpeuttremodul par des messages de lenvironnement externe ou interne.Lhypothalamus est un capteur et un centre intgrateur : il intgre des stimulus priphriques(signauxhormonauxetnerveux)etyrpondparlamodulationdelascrtionpulsatiledeGnRH.Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001Le rle des hormones du complexe hypothalamo-hypophysaire (GnRH, LH, FSH) est mis envidence.La testostrone inhibe la scrtion de GnRH et degonadostimuline (LH)parlaxehypothalamo-hypophysaire (rtroaction ngative ou rtrocontrle ngatif).Limites (ne sont pas exigibles)-Linhibine et son rle.-Le rle des cellules de Sertoli et leur participation dans la spermatogense.-Les diffrentes tapes de la spermatogense.-Les aspects histologiques et cytologiques de laxe hypothalamo-hypophysaire.-La nature chimique des scrtions endocrines-Les mcanismes daction des hormones au del de la fixation leur rcepteur ne sont pasabords. La localisation prcise de ces rcepteurs est hors programme.-Lalocalisationprcisedecellules-ciblessurlesquelless'exercelertrocontrlengatif.Llve cependant, doit tre capable dexploiter des documents relatifs aux sites dactionde ces hormones (tissu, organe)Chez la femmeLaphysiologiedelaxegonadotropechezlafemmeestpluscomplexe,ellepermetunergulation de paramtres dont les variations sont quantitativement importanteset cycliques :les concentrations plasmatiques des hormones ovariennes.Leshormonesovariennescontrlentlactivitcycliquedeseffecteurs(utrus)etsontindispensables la fcondation et une nidation ventuelle de lembryon.Le cycle menstruelest ainsi dfini.Comme chez lhomme, les lments du schma rgulateur sont dgags :-paramtre rgl : concentration plasmatique des hormones ovariennes,-fonction rgle : fonction de reproduction.-systmerglant(capteurs,centreintgrateur,messagerseteffecteurs) :complexehypothalamo-hypophysaire et ovaires.Le rle des hormones du complexe hypothalamo-hypophysaire (GnRH, LH, FSH) est mis envidence.Onmontrequelarigoureusechronologiedesscrtionsendocrinesovariennesreposesurdeuxtypesdertroactions-rtroactionsngativesetrtroactionspositives-sexerant des moments diffrents sur laxe hypothalamo-hypophysaire :-Unertroactionngativeestexerceendbutdephasefolliculaireparlstradiolfaibleconcentration plasmatique ;-Unertroactionpositiveenfindephasefolliculaireestexerceparlstradiolconcentrationplasmatiqueleveetmaintenuependant24heuresouplus(notiondeservomcanisme : il sagit du pilotage de la variation du sens de la rgulation qui de ngativedevient positive) ;-Unertroactionngativeestexerceenphaselutiniqueparlecoupleoestradiol/progestrone.LaccentestmissurlimportancedupicdescrtiondeLH,dclencheurdelovulationetncessairelamiseenplaceducorpsjauneainsiquesurlerledelhormoneLHdanslaproduction de progestrone.La synchronisation des vnements permettant la fcondation puis la nidation est souligne.Ilestgalementimportantdesoulignerquenfindecycle,lachutedelaconcentrationdstrognesetdeprogestronediminuelesrtroactionsngatives,entranantainsilaproduction accrue de FSH et le redmarrage du cycle.Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001Limites (ne sont pas exigibles)-Laction des hormones ovariennes au niveau vaginal et mammaire.-La connaissance de la localisation prcise de cellules-cibles surlesquelless'exercentlesrtrocontrles. Llve cependant doit tre capable dexploiter des documents relatifs auxsites daction de ces hormones (tissus, organes).-Les aspects histologiques et cytologiques de laxe hypothalamo-hypophysaire.-Les diffrentes tapes de lovogense.-La coopration entre les cellules de la thque et les cellules de la granulosa.-La nature chimique des scrtions endocrines.-Les mcanismes daction des hormones au del de la fixation leur rcepteur ne sont pasabords. La localisation prcise de ces rcepteurs est hors programme.Rencontre des gamtes et dbut de grossesseApartirdeslmentsduprogramme,unediscussionsurlespriodesdefconditsengage,qui se prolongera par la suite par la partie matrise de la procration.La disparition temporaire des menstruations et la scrtion dHCG par lembryon, dtectabledans le plasma et dans les urines, signalent le dbut de la grossesse.Limites (ne sont pas exigibles) -Le principe du fonctionnement du test de grossesse.-Les aspects histologiques, cytologiques et physiologiques de la nidation et de la gestation,mis part la scrtion dHCG, lascrtiondeprogestrone(parlecorpsjaune)etleurrle dans le maintien de la grossesse.-Les modalits du dveloppement embryonnaire.Aspect comportemental Ltudeducomportementreproducteurpermetdesoulignernouveaulimportancedesrgulationshormonalesdanslarussitedelareproductionpuisquellesinterviennentaussidans le comportement reproducteur.Les femelles de mammifres autres que les primates prsentent un cycle oestrien marqu parlacceptationdumle(oestrus)quifavoriselafcondation.Cestlepicplasmatiquedstrognes prcdant lovulation qui est responsable de ce comportement.LHomme, est capable de matriser sa reproduction. Il peut dissocier le comportement sexuelet la reproduction.Limites (ne sont pas exigibles)-Les cycles et les priodes de reproduction des diffrents groupes de mammifres.-La description des comportements reproducteurs.Matrise de la procration :- Rgulation des naissancesLtudeduprincipedelacontraceptionhormonalefminineestloccasionderinvestirlesconnaissances acquises sur la physiologie sexuelle chez la femme(niveauovarienetniveauglairecervicale).Cettepartieestaussiloccasionderappelerlensemble des moyens contraceptifs et de discuter de certains dentre eux du point de vue deleur efficacit.LeprincipesdactionduRU486(analoguestructuraldelaprogestrone),permetdedfinirune mthode contragestive et consolide les connaissances sur le mode daction des hormones.Lexempledelapiluledulendemain(fortedosedstrogneet/oudeprogestrone)montrelimportance du respect desquilibresdesconcentrationsplasmatiqueshormonaleschaqueAccompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001moment du cycle. Un dsquilibre brutal, selon le moment du cycle, empche lovulation, lafcondation ou bloque la nidation.Limites (ne sont pas exigibles)-Ltude exhaustive des diffrentes molcules et dosages contraceptifs.-Les mcanismes pharmacologiques de lIVG (association RU 486 et prostaglandines) - Aide mdicalise la procration!Le suivi de la grossesseLexemple de recherche de la trisomie 21 permet dintroduire la notion de dpistage (analysesanguine,chographie)etdediagnostic(amniocentseouchoriocentse)etdesouleverlesproblmes thiques qui sy rapportent.!Infertilit et procration mdicalement assiste Le constat de la trs grande diversit des causes dinfertilit des couples peut tre loccasionde rinvestir certaines connaissances de cette partie sur la procration .Le principe gnral de la FIVETE est dcrit. Cest aussi loccasion de soulever les problmesthiqueslisauxprogrsmdicauxdanslamatrisedelareproductionhumaine(lienaveclenseignement dEducation civique, juridique et sociale). Limites (ne sont pas exigibles)-Laconnaissanceexhaustivedesdiffrentestechniquesdesurveillancedelagrossesseetleur interprtation-La connaissance exhaustive des causes dinfertilit dun couple.-Les modalits des techniques de PMA.-La liste exhaustive des diffrentes techniques de PMA.-Les problmes thiques soulevs par la matrise de la reproduction humaine.Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001I 8Coupl agedesvnement sbi ol ogi queset gol ogi quesauc our s I 8Coupl agedesvnement sbi ol ogi queset gol ogi quesauc our s I 8Coupl agedesvnement sbi ol ogi queset gol ogi quesauc our s I 8Coupl agedesvnement sbi ol ogi queset gol ogi quesauc our sdu t emps (1,5 semai ne) du t emps (1,5 semai ne) du t emps (1,5 semai ne) du t emps (1,5 semai ne)Depuis lapparition de la vie, la Terreest le sige dinteractions entre le monde vivant etlesenveloppes fluides ou solides de la plante. Dans le cadre de lhoraire imparti, un seul sens decetteinteractionestenvisag,celuidelinfluencedesvnementsayantaffectlasurfacelaTerre sur le monde vivant. Le degr de cette influence a t variable au cours du temps.Onnenvisagedanscettepartiequelespriodespendantlesquelleslinfluencedesvnements qui ont affect la surface de la Terre ont t particulirement importantes pour leschangements de la biosphre.Danslabiosphrecommedanslagosphre,unecriseestunediscontinuitmajeurelchelle plantaire et lchelle des temps gologiques qui spare des priode de plus grandestabilit.La limite Crtac Tertiaire : un vnement gologique et biologique majeurLanotiondenvironnementplantaireabordeensecondeestrinvestieici :unvnementcatastrophique local a des consquences lchelle de la plante.Parmilesgrandescoupuresrfrencesdanslchellestratigraphiqueinternationale,onsintresse plus particulirement au passage du Crtac au Palocne.Lesbouleversementsdelagosphresontconsidrsloriginedeschangementsdelabiosphre. En ce qui concerne la diversification aprs la crise, on se limite un constat.Cet exemple peut tre utilis pour renforcer lide ducaractrenonprvisibledelvolutionqui rsulte de la combinaison des innovations gntiques dune part et de la slection naturelledautre part.La limite Crtac Tertiaire a t dfinie au XIXme sicle par des changements faunistiques.Par la suite,des analyses stratigraphiques prcises ont mis en vidence lexistence dune finecouchedecompositioncaractristique,intercaledansdessriesdenvironnementssdimentairesvarisendeslieuxrpartissurtoutelasurfacedelaTerre.Cettecouchesouventnomme coucheiridium sertderepretemporelltudedeschangementsbiologiques qui ont affect la diversit du monde vivant.Lenombredegroupessystmatiquespeuplantlesmilieuxcontinentauxetlesmilieuxocaniqueschute.Onsoulignequelesextinctionsdespcesconstatescettepriodeconcident avec les vnements gologiques et cosmique suivants : trapps du Deccan, cratredimpactdastrodedeChixulub(Mexique).Ilnyapaslieudengagerunediscussionsurlimportance relative des deux hypothses.Lexploitationdedocumentsgologiquesdivers(chantillons,carottesoulogsdeforages,coupes,cartes,relevsfaunistiquesetfloristiques,photographies),permetdtablirleschangements biologiques (extension ou permanence de faune et de flore) la limite Crtac-Palocne,danslesmilieuxplagiques,benthiquesetcontinentaux.Cettetudeimpliquelerinvestissementdesprincipeslmentairesdelastratigraphieetdesnotionsdefossilesstratigraphiquesacquis auparavant.Il est attendu des lves quils puissent citer, parmi les formes disparues, les Ammonites, lesDinosaures,lesForaminifres,Enrevanche,sidesnomsdespcesfigurentsurcertainsdocuments, aucune espce nest retenir, a fortiori reconnatre. De mme, aucune liste nestexigible en ce qui concerne les formes qui survivent la crise, et celles qui apparaissent lasuite de celle-ci.Accompagnement du programme de SVT de terminale SDocument de travail - duSCOL novembre 2001Les crises biologiques, repres dans lhistoire de la TerreDans cette partie, lanalyse des archives palontologiques conduit lide que dautres crisesbiologiques sont survenues au cours de lhistoire de la plante.Onrecherchelesvnementsgologiquessusceptiblesdexpliquerlescrisesbiologiquesobserves.Ilestpossibledtablirdescorrlationsentreextinctionsmassives,pisodesvolcaniquescomparables celui des trapps du Deccan et/ou traces de collision avec astrodes.OnexigelareconnaissancedelexistencedunecrisemaispaslammorisationdescrisesautresquelacriseCrtac-Tertiairenidesmarqueursbiologiquesetgologiquesquilescaractrisent.Limites (ne sont pas exigibles)-Les donnes gologiques associes au cratre dimpact.-Lanalyse de la complexit des consquences climatiques des impacts mtoritiques et duvolcanisme.-Laconnaissanceduncalendrierdesvnementsgologiques(maisonpeutlutilisercomme document).Enconclusion,onvoquelactiondelHommesurlabiodiversitetsurlesconditionsphysico-chimiquesdelaplante.Cetteconclusionneferapaslobjetdequestionsaubaccalaurat.