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1554 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Le patrimoine génétique est l'ensemble du génome d'un organisme, c’est-à-dire les différents allèles des gènes que possède cet individu. Le patrimoine génétique se transmet génétiquement de génération en génération selon le type de reproduction de l'organisme. Il évolue, par le jeu de la reproduction sexuée, et via les mutations du génome, quand elles sont conservées ou favorisées par la sélection naturelle.
1023 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
La molécule d'ADN est constituée de séquences de nucléotides qui codent des informations. On peut ainsi découper une molécule d'ADN en un certain nombre de séquences porteuses d'informations qu'on appelle gènes. Chaque gène porte une information génétique précise, qui dépend de la séquence en nucléotides. La séquence d’un gène peut être légèrement différente d’un chromosome homologue à l’autre, la molécule produite par la cellule peut alors être différente. On parle d'allèles ( versions différentes d’un gène)
1539 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Interro 1ere SPE SVT
1598 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Le caractère héréditaire de certaines maladies témoigne de l’origine génétique. Certaines mutations donne origine à des maladies ou dysfonctionnement plus ou moins graves. La drépanocytose affecte l'hémoglobine des globules rouges. La recherche poursuit donc ses efforts pour les améliorer, voire traiter la maladie à la source, là où naissent les globules rouges. Dans cette situation, on parle de maladie monogénétique car un gène est affecter dans le génome.
1029 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Les gamètes sont produits par la méiose des cellules germinales. Le gamète mâle est donc haploïde : il ne contient qu'un des deux chromosomes de chaque paire de chromosomes homologues de la cellule germinale qui l'a généré ; le gamète femelle est lui aussi haploïde. La fécondation permet de rétablir la diploïdie.
1540 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Interro 1ere SPE SVT
1453 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Un arbre généalogique est une représentation graphique de la généalogie. Dans un arbre généalogique, les femmes sont toujours représentées par des ronds et les hommes par des carrés. La couleur des ronds et des carrés précise le phénotype des individus.On repère les individus par la génération à laquelle ils appartiennent et leur numéro
1563 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Les enzymes sont le plus souvent des protéines, et sont donc constituées de chaînes d'acides aminés. Parfois, les activités enzymatiques sont portées par des ARN.
La partie importante de l'enzyme est constituée du site actif. C'est dans ce site, qui prend souvent la forme d'une cavité, que se fixe le substrat qui pourra alors être soumis à l'action de l'enzyme afin de le transformer en produit.
Chaque enzyme protéique possède une structure adaptée à sa fonction.
1048 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Il existe une incroyable diversité de réactions enzymatiques. Les enzymes peuvent donc être soit intra ou extra-cellulaires ; dans tous les cas leur synthèse a lieu au sein de la cellule, mais leur lieu d’action peut changer.
Pour une substance donnée ou substrat, une enzyme n’est capable de catalyser une réaction que dans un seul sens. C’est la spécificité d’action.
Il y a reconnaissance du substrat par l'enzyme grâce à la structure particulière de l'enzyme.Les enzymes sont des protéines possédant une structure 3D très particulière, elles possèdent un site actif.
Le site actif d’une enzyme doit, pour permettre la catalyse, avoir une conformation 3D bien précise. C’est cette conformation qui explique la spécificité au substrat.
Le site actif est décomposé en 2 parties :
  • une zone de fixation
  • une zone catalytique
1470 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Le BrdU est une molécule qui peut remplacer la thymine lors de la réplication. Des cellules en phase G1 sont cultivées sur un milieu avec thymine et sans BrdU pendant de nombreux cycles cellulaires. Puis, pendant deux cycles cellulaires, sur un milieu avec BrdU et sans thymine. Les chromosomes sont analysés pendant la métaphase de la mitose du second cycle cellulaire. Ils sont traités avec une substance (le giemsa) qui colore en jaune les molécules d'ADN contenant de la thymine alors que celles contenant du BrdU sont peu colorées.
1452 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Les arbres généalogiques en génétique indiquent la répartition d’un ou plusieurs phénotypes au sein d’unefamille. L’étude d’un arbre généalogique permet de déterminer le mode de transmission des allèles impliqués :
  • - caractère dominant ou récessif des allèles
  • - localisation des allèles: autosomes (=chromosomes non sexuels), chromosomes sexuels: X ou Y
L’étude permet ensuite de déterminer la probabilité d’apparition des phénotypes étudiés pour des enfants à naître. Dans un arbre généalogiques, les femmes sont toujours représentées par des ronds et les hommes par des carrés. La couleur des ronds et des carrés précise le phénotype des individus.
1562 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Dans l’organisme, les enzymes permettent d’accélérer les nombreuses réactions chimiques qui se réalisent dans nos cellules. Les enzymes sont donc des catalyseurs (=accélérateurs) des réactions chimiques. Ainsi, en présence des enzymes digestives (comme l’amylase ou la décarboxylase), la digestion est plus rapide même si elle pourrait se réaliser en absence d’enzymes mais trop lentement pour le bon fonctionnement des cellules et de l’organisme.
1605 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Le terme d'œil de réplication est utilisé pour désigner la forme représentée par la molécule d'ADN lors de sa réplication. Cette réplication se fait lorsque l'ADN est à l'état de chromatine, pendant la phase S de l’interphase.
On remarque que chaque molécules d'ADN se réplique et donne deux nucléofilaments identiques, reliés au niveau du centromère. Cette réplication qui conserve un brin de la molécule d'ADN initiale dans chacune des molécules d'ADN fille est dite semi-conservative. On parle alors de chromosome constitué de deux chromatides.
1487 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Durant la méiose, la quantité d'ADN au sein de la cellule évolue au cours du temps.
Elle se déroule en plusieurs étapes formant un ensemble de deux divisions cellulaires successives. La première division méiotique est dite réductionnelle car elle permet de passer de 2n chromosomes à 2 chromatides à n chromosomes à 2 chromatides.
La seconde est dite équationnelle car elle conserve le nombre de chromosomes : on passe de n chromosomes à 2 chromatides à n chromosomes à 1 chromatide. La méiose permet ainsi la formation de 4 cellules filles haploïdes (ou gamètes) génétiquement différentes.
1449 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Souvent, les images ME publiées sont colorisées, pour des raisons esthétiques, mais aussi pour apporter une apparence plus réaliste à l'échantillon ou pour favoriser son interprétation par la vision humaine. La colorisation est une opération manuelle effectuée à l'aide de logiciels de retouche d'image.
1450 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
La mitose correspond à l'étape de la division cellulaire chez les cellules non sexuelles des organismes eucaryotes (c'est-à-dire qui possèdent un noyau). Elle se déroule en plusieurs phases, commence après la duplication de l’ADN et se termine avec la séparation des deux cellules filles. C'est un mécanisme fondamental qui se produit pour la première fois dans les heures suivant la fécondation.
1541 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Interro 1ere SPE SVT
1383 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
L’ADN ou Acide désoxyribonucléique est une macromolécule formée de deux brins de nucléotides enroulés en double hélice et associés entre eux par des liaisons faibles entre bases complémentaires (A/T; C/G). L’information génétique y est inscrite sous la forme de gènes qui sont des séquences de nucléotides responsables de la réalisation d’un caractère élémentaire ou d’une fonction par l’intermédiaire des polypeptides qui sont des séquences d’acides aminés.
La transcription est la synthèse dans le noyau d’un ARNprémessager à partir du brin transcrit d’un gène par complémentarité de base. L’ARN prémessager (Acide Ribonucléique messager) est un polynucléotide formé d’un seul brin, dont chaque nucléotide est constitué de l’assemblage d’un sucre, le ribose, d’un groupement phosphate et d’une base azotée parmi 4 possibles (Adénine, Uracile, Guanine ou Cytosine). Il constitue une copie « en négatif » de la séquence du gène situé sur l’ADN.
1542 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Interro 1ere SPE SVT
1461 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Le caryotype est une représentation ordonnée de l’ensemble des chromosomes d’une cellule somatiques.Toutes les cellules somatiques possèdent l’intégralité des chromosomes (excepté les globules rouges).
Pour la réalisation du caryotype, il faut utiliser des cellules en métaphase de mitose car la chromatine est condensée, les chromosomes sont alors visibles. Le matériel génétique est ensuite coloré, cette étape fait apparaître les bandes caractéristiques des chromosomes homologues, il est alors possible de les classer par paires. Le caryotype humain fait apparaître 46 chromosomes, ils sont regroupés en 23 paires.
Une paire est formée d’un chromosome d’origine paternelle et d’un chromosome d’origine maternelle.
1380 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Les protéines sont de grosses molécules qui peuvent accomplir toutes sortes de tâches dans les cellules. Elles peuvent faciliter des réactions chimiques (ex. : enzymes), jouer un rôle structurel (ex. : cytosquelette), transmettre des signaux à la surface de la cellule (ex. : récepteurs membranaires) et bien plus encore.
Les gènes inscrits dans notre ADN sont en quelque sorte des recettes pour fabriquer des protéines...
1465 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Un cycle cellulaire est composé des phases suivantes :
1381 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Après sa synthèse, l'ARN messager est envoyé hors du noyau, car les protéines sont fabriquées ailleurs dans la cellule. Là, les ribosomes, petites structures qui abondent près du noyau, vont jouer les cuisiniers et lire la "recette" pour fabriquer la protéine. Les ingrédients de base des protéines sont les acides aminés et les ribosomes se servent du plan de l’ARN messager pour assembler les acides aminés dans le bon ordre et former une longue chaîne. Les acides aminés sont des molécules organiques acides composées d’une amine, une structure chimique dérivée de l’ammoniaque. Les chimistes en connaissent des centaines, mais seulement 20 acides aminés entrent dans la composition des protéines.
317 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Une mutation est une modification rare, accidentelle ou provoquée, de l'information génétique (séquence d’ADN ou d’ARN) dans le génome. Selon la partie du génome touchée, les conséquences d'une mutation peuvent varier. Une mutation est dite héréditaire si la séquence génétique mutée est transmise à la génération suivante. Elle est l’un des éléments de la biodiversité et l’un des nombreux facteurs pouvant éventuellement participer dans l'évolution de l'espèce.
1455 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
La molécule d'ADN est le support matériel de l'information génétique. Elle a une forme en double hélice. La mitose ou division cellulaire permet à une cellule mère de transmettre l'intégralité de l'information génétique contenue dans l'ADN à chacune de ses deux cellules filles.
1047 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
La mitose est une division simple d'une cellule-mère en deux cellules-filles contenant la même information génétique. C'est une copie conforme d'une cellule. Elle est précédée d'une étape importante: la duplication (ou copie) de l'ADN.
La méiose est une double division cellulaire qui aboutit à la formation des cellules reproductrices. Elle a lieu à partir de cellules-mère par exemple dans les testicules ou les ovaires. Le brassage chromosomique (et génétique) qui a lieu pendant la méiose entraîne la fabrication de gamètes génétiquement différents.
1551 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Du génotype au phénotype
1017 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Au cours du cycle biologique de tous les êtres vivants à reproduction sexuée, il y a une alternance d'une haplophase et d'une diplophase. Le passage de la diplophase à l'haplophase est la méiose. L'étude de la méiose peut se faire assez facilement en travaillant sur le développement des grains de pollen dans les anthères de lis. En effet, le grain de pollen correspond au gamète male et c'est donc par un processus méiotique qu'il apparaît.Voici quelques photos de la méiose du lis non ordonnées :
1544 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Interro 1ere SPE SVT
1391 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Les organismes vivants sont le siège d'un grand nombre de réactions biochimiques très diverses.
Ces réactions s'effectuent dans des conditions où, normalement, elles ne pourraient se faire. Si elles ont lieu, c'est parce qu'elles sont catalysées par des macromolécules biologiques : les enzymes.
Le pouvoir de catalyse des enzymes est lié, entre autre, à la très haute spécificité de reconnaissance des molécules sur lesquelles elles agissent.
L'enzymologie est la partie de la biochimie qui étudie les propriétés structurales et fonctionnelles des enzymes (relation structure - fonction). En particulier, elle s'applique à décrire la vitesse des réactions catalysées par les enzymes.
1388 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Les ribosomes sont parmi les « enzymes » les plus complexes de la nature. Ils sont constitués de deux sous-unités de taille inégale (voir schéma ci-dessous), chacune constituée d'ARN ribosomaux, les ARNr, et de protéines.
La petite sous-unité interagit avec l'ARNmessager le long duquel elle se déplace à la façon d'une tête de lecture. Les acides aminés qui constitueront la protéine sont codés par des triplets de nucléotides, nommés codons, de l'ARNmessager. Ces acides aminés sont transportés jusqu'au ribosome par des ARN de transfert, les ARNt.

On cherche à élucider le mécanisme de reconnaissance entre ARNt et ARNm lors de la traduction, et plus précisément si un complexe ARNt-acide aminé est reconnu par l’ARNm du fait de l’acide aminé ou de l’ARNt.
Ehrenstein étudie in vitro la synthèse protéique en utilisant des ARN de transfert. Pour cela il réalise une expérience en 3 temps :
  • Manipulation 1 : Le milieu contient, en autre, de l’ARN de transfert porteur d’alanine radioactive : ARNt-ala*.
  • Manipulation 2 : Le milieu contient, en autre, de l’ARN de transfert porteur de cystéine radioactive : ARNt-cys*.
  • Manipulation 3 : Le milieu diffère du précédent par le fait que la cystéine radioactive a été modifiée, après sa fixation sur l’ARNt, en alanine : ARNt-cys modifiée ala*.
Dans chaque manipulation on synthétise 3 peptides a, b et c dont la séquence d'acides aminés est différente. Le milieu contient les ARNt porteurs des 20 acides aminés existants à l'état non radioactif.

Voici les résultats expérimentaux :

Peptide a
Peptide b
Peptide c

Manipulation 1

avec ARNt-ala*

radioactif

renferme
3 alanines
0 cystéine

non radioactif

renferme
0 alanine
1 cystéine

radioactif

renferme
3 alanines
1 cystéine

Manipulation 2

avec ARNt-cys*

non radioactif

renferme
3 alanines
0 cystéine

radioactif

renferme
0 alanine
1 cystéine

radioactif

renferme
3 alanines
1 cystéine

Manipulation 3

avec ARNt-cys modifié ala*

non radioactif

renferme
3 alanines
0 cystéine

radioactif

renferme
1 alanine
1 cystéine

radioactif

renferme
4 alanines
1cystéine
239 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
La séquence des nucléotides d’une molécule d’ADN représente une information. Le code génétique est le système de correspondance mis en jeu lors de la traduction de cette information. À quelques exceptions près, il est commun à tous les êtres vivants. Les portions codantes de l’ADN comportent l’information nécessaire à la synthèse de chaînes protéiques issues de l’assemblage d’acides aminés. Après une éventuelle maturation, l’ARN messager est traduit en protéines dans le cytoplasme.
1451 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
L’ADN est une molécule informative, elle détient l’ensemble des informations nécessaires au fonctionnement cellulaire. Chez les organismes eucaryotes l’ADN est localisé dans le noyau de la cellule.L’homme possède environ 33000 gènes (fragments d’ADN) qui conduisent à la fabrication d’un nombre très élevé de protéines, molécules à l’origine des caractères cellulaires et des caractères d’une espèce formant son phénotype. Il existe plusieurs échelles du phénotype :
  • - échelle macroscopique au niveau de l’organisme
  • - échelle cellulaire au niveau de la cellule
  • - échelle moléculaire c’est-à-dire l’ensemble des molécules (protéines) présentes au sein de la cellule.
1390 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Les enzymes sont des molécules qui catalysent des réactions métaboliques. Elles augmentent la vitesse de transformation sans figurer dans l’équation de la réaction et sans modifier la composition du système à l’état final. Elles fonctionnent à la température du corps, c’est pourquoi on parle de « biocatalyseur ». Les enzymes sont nécessaires au métabolisme des cellules car à 37°C les réactions chimiques seraient trop lentes pour apporter aux cellules ce dont elles auraient besoin.
1019 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Le cycle biologique des vertébrés est ponctué par les évènements de méiose (qui intervient lors de la formation des gamètes) et de fécondation (union du gamète mâle et du gamète femelle) qui modifient la quantité d’ADN présente dans les noyaux cellulaires. On cherche à identifier certains évènements cellulaires chez un animal en exploitant le document ci-dessous (Evolution de la quantité d’ADN par noyau, depuis la fabrication des spermatozoïdes à partir d’une cellule mère dans les testicules jusqu’à l’obtention d’un embryon de 2 cellules)
1387 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
La cinétique enzymatique a pour objet d'identifier et de décrire les mécanismes des réactions biochimiques, catalysées par les enzymes (réaction enzymatique), en étudiant leur vitesse. Un catalyseur est une molécule qui accélère la vitesse de la réaction, sans changer la direction de cette réaction ni l'état d'équilibre.
1543 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Interro 1ere SPE SVT
1535 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
La synthèse des protéines (schéma d'après banque de schémas de SVT ac-Dijon)
991 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Le patrimoine génétique est l'ensemble du génome d'un organisme, c’est-à-dire les différents allèles des gènes que possède cet individu. Le patrimoine génétique se transmet génétiquement de génération en génération selon le type de reproduction de l'organisme. Il évolue, par le jeu de la reproduction sexuée, et via les mutations du génome, quand elles sont conservées ou favorisées par la sélection naturelle.
1031 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Lors du cycle de développement des individus diploïdes (2n chromosomes), la production de nouveaux individus nécessite la création de gamètes haploïdes (n chromosomes). La méiose est le mécanisme qui permet la formation des gamètes et donc le passage d’un état diploïde à un état haploïde. On se propose d’identifier les différentes phases de la méiose. Voici quelques photos de la méiose du lis non ordonnées :
1025 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Chez les eucaryotes, la méiose Est la succession de deux divisions cellulaires permettant la formation de gamètes, ou cellules sexuelles chez les organismes eucaryotes. Elle se distingue de la mitose, division cellulaire somatique, qui ne se déroule qu'en un temps. À partir d'une cellule mère diploïde, on obtient quatre cellules filles haploïdes au matériel génétique différent.
127 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Le principe de la sélection génétique. Un agriculteur souhaite rentabiliser son élevage bovin. Il possède des vaches à viande et voudrait augmenter leur production laitière. On cherche quelle technique va lui permettre de rentabiliser au mieux son élevage.
1021 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Une cellule d'anthère de Lys en division...
1467 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique

La reproduction sexuée implique la rencontre d’un gamète mâle et d’un gamète femelle. Ils apportent chacun la moitié du patrimoine génétique de l’espèce. la méiose permet le passage de cellules diploïdes à des gamètes haploïdes.

Après la fécondation, la cellule oeuf se divisera rapidement en conservant le caryotype.

Ci-dessous, une cellule d'anthère de Lys en division...
1604 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
La mitose est la division cellulaire des eucaryotes par laquelle une cellule mère se transforme en deux cellules filles qui lui sont génétiquement identiques. Les mécanismes de la mitose sont très semblables chez la plupart des eucaryotes, avec seulement quelques variations mineures.
1389 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Les protéines enzymatiques sont des catalyseurs de réactions chimiques, ce qui veut dire que la vitesse à laquelle se réalise ces réactions chimiques est beaucoup plus grande avec l'enzyme que sans l'enzyme.
Ces réactions sont spécifiques du substrat: chaque enzyme ne reconnait qu'un seul type de substrat.
La structure tridimensionnelle de la molécule lui permet d’interagir avec un seul substrat: il existe une relation de type clé-serrure entre l'enzyme et son substrat.
Cette structure tridimensionnelle explique les spécificités de substrat mais aussi d’action.
Une enzyme ne catalyse qu’une seule action: on parle de spécificité de substrat et d'action.
A la fin de la réaction, l’enzyme est de nouveau prête à catalyser une autre réaction.
Toute enzyme possède des optimums de fonctionnement : pH, température et concentration en substrat.
Les enzymes sont donc les outils de la cellule.Les enzymes, qui sont des protéines, résultent de l’expression du patrimoine génétique.
1552 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
La séquence des nucléotides d’une molécule d’ADN représente une information. Le code génétique est le système de correspondance mis en jeu lors de la traduction de cette information. À quelques exceptions près, il est commun à tous les êtres vivants. Les portions codantes de l’ADN comportent l’information nécessaire à la synthèse de chaînes protéiques issues de l’assemblage d’acides aminés. Après une éventuelle maturation, l’ARN messager est traduit en protéines dans le cytoplasme.
1027 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Méiose et brassage génétique. Il existe deux principaux types de brassage génétique, qui ont lieu lors de la méiose : les recombinaisons intra-chromosomiques (enjambement ou crossing-over) et les recombinaisons inter-chromosomiques.
L'animation ci-dessous (visible ici) est extraite du site Biologie en flash de Claude Perrin.
NB : les appareils IOS (Ipad, IPhone, IPod ...)ne peuvent pas lire ces animations.
140 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Du génotype au phénotype
1382 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
La transcription est le processus par lequel un morceau particulier d'ARN - appelé ARN messager (ARNm) - est construit à l'aide d'une séquence génétique particulière (ADN) comme matrice.
Tout d'abord, les enzymes déroulent une partie de l'hélice d'ADN bicaténaire et rompent les liaisons entre les paires de base complémentaires dans la section non déroulée. Ensuite, un brin complémentaire d'ARN messager est synthétisé, utilisant comme matrice l'un des brins de l'ADN non déroulés. Par exemple, si une partie d'un brin de l'ADN non défait lit GATCAT, la séquence d'ARN messager complémentaire lira CUAGUA. Enfin, une fois que l'ARN messager complémentaire est formé, le segment d'ADN reprend sa forme originale, soit celle d'une double hélice.
La transcription donne lieu à la création d'une molécule d'ARN messager complémentaire à une section donnée d'ADN (qui constitue un gène). Contrairement aux molécules d'ADN, les molécules d'ARN messager sont libres de sortir du noyau par les pores de la membrane nucléaire pour voyager dans le reste de la cellule (appelé cytosol). C'est dans le cytosol que prend place la traduction.
139 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
La synthèse des protéines (schéma d'après banque de schémas de SVT ac-Dijon)
1468 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
La rencontre et la fusion des deux gamètes reconstitue le stock chromosomique caractéristique de l'espèce. Chez l'espèce humaine, par exemple, chacun des deux gamètes possède 23 chromosome et la cellule œuf en possède 46. La fécondation compense donc la réduction du nombre de chromosomes qui s'est produite lors de la formation des gamètes et amplifie, par ailleurs, le brassage chromosomique.
1553 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Une mutation est une modification rare, accidentelle ou provoquée, de l'information génétique (séquence d’ADN ou d’ARN) dans le génome. Selon la partie du génome touchée, les conséquences d'une mutation peuvent varier. Une mutation est dite héréditaire si la séquence génétique mutée est transmise à la génération suivante. Elle est l’un des éléments de la biodiversité et l’un des nombreux facteurs pouvant éventuellement participer dans l'évolution de l'espèce.
1386 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Les enzymes sont des molécules biologiques agissant comme des catalyseurs. Ce sont des protéines, c’est-à-dire des molécules constituées par l’enchaînement de plusieurs centaines d’acides aminés.
Lorsqu’une réaction est catalysée par une enzyme, on parle de catalyse enzymatique. D'origine biologique, les enzymes sont des espèces chimiques comme les autres qui obéissent à des lois physico-chimiques.
Au cours d’une réaction de catalyse enzymatique, les réactifs sont en solution dans la même phase liquide que l’enzyme.
1015 - Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
Un gène est un fragment d’ADN, donc une portion constituée d’un enchaînement de nucléotides. Il existe 4 nucléotides : A, T, C et G. Un gène contient une information codée : c’est l’ordre dans lequel s’enchaîne les nucléotides qui détermine cette information au sein d’une séquence d’ADN appelée gène.
Dans une espèce, un gène peut exister sous différentes formes appelées allèles. Quand un gène subit une mutation (modification aléatoire d’un gène) une nouvelle variante est créée, c’est l’allèle. Les variations de la séquence génétique sont dues aux différentes mutations qui affectent la molécule d’ADN.
1439 - Thème 2 - À la recherche du passé géologique de notre planète
La lithosphère continentale est constituée d’une croûte continentale principalement composée de granite (ou de roches de la même famille) et d’un manteau lithosphérique composée de péridotites rigides. La croûte continentale affleure dans les régions émergées que constituent les continents.
Le granite est une roche magmatique plutonique grenue dont la densité (2,7) est inférieure à celle de la péridotite (3,2), du basalte (2,9) et du gabbro (2,9). On peut observer plusieurs types de minéraux comme le quartz, la biotite (ou mica noir) et les feldspaths (orthose, plagioclase).
Dans la croûte continentale, on peut aussi rencontrer de nombreuses roches sédimentaires (calcaire, grès) et métamorphiques qui résultent d’une transformation physique ou chimique de roches préexistantes à l’état solide (ex : gneiss)
1441 - Thème 2 - À la recherche du passé géologique de notre planète
On peut expérimentalement recréer en laboratoire les conditions de pression/température et hydratation qui existent dans la nature. On peut ainsi créer des diagrammes P/T.
1435 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
La subduction et ses conséquences
1425 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
Caractéristiques morphologiques de la croûte continentale par rapport à la croûte océanique :
Les courbes d’altitude sur Terre présentent deux pics, un à -4 km l’autre à +800 m : deux domaines distincts, l’océanique et le continental. La croûte océanique est composée de gabbro/basaltes (densité = 2,9) - (dont les minéraux caractéristiques sont : pyroxènes, feldspaths et olivines). La croûte continentale est composée de granites (densité = 2,7) - (dont les minéraux caractéristiques sont : quartz, feldspaths et micas). La profondeur moyenne du Moho (études sismiques) est de 6 à 10 km sous les océans, de 30 à 70 km sous les continents.
1423 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
La croûte océanique est constituée de couches sédimentaires superficielles, puis d'une couche de basalte. Sous cette couche de basalte se trouve une couche constituée de gabbros.
La croûte continentale est plus épaisse que la croûte océanique et sa composition est plus homogène : les roches qui la constituent sont surtout de type granitique
331 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
Selon wadati et Benioff, les foyers sismiques se répartissent selon un plan incliné d’une épaisseur d’environ 100 Km et qui plonge plus ou moins brutalement sous la fosse océanique puis sous l’arc volcanique.
Ces foyers peuvent atteindre une profondeur de 700 km en s’éloignant de la fosse et de cet arc. Ceci révèle donc la présence jusqu’ à une profondeur importante, d’une structure rigide et cassante.
En comparant l’épaisseur de cette répartition à celle de la croûte on remarque qu’elle est de loin supérieure. En effet, la croûte océanique ne dépasse pas les 10 Km, celle de la croûte continentale ne dépasse pas les 70 à 100 km. On s’intéresse à la distinction entre lithosphère et asthénosphère.
1437 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
Le magmatisme en zone de subduction : une production de nouveaux matériaux continentaux
428 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
Indiquer la seule affirmation exacte pour chaque item.
984 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
Les roches magmatiques se forment quand un magma se refroidit et se solidifie, avec ou sans cristallisation complète des minéraux le composant. Cette solidification peut se produire :
  • en profondeur, ce sont alors des roches plutoniques (dites « intrusives »).
  • à la surface, ce sont alors des roches volcaniques (dites « extrusives » ou « effusives »).
Dans tous les cas, les roches magmatiques sont qualifiées d'endogènes car formées en profondeur, par opposition aux roches exogènes (telles les roches sédimentaires et les roches métamorphiques).
Les roches magmatiques les plus courantes sont le granite et le basalte : la famille des granites représente 95 % des roches plutoniques et les basaltes 90 % des roches volcaniques. De façon générale, les roches magmatiques constituent la majeure partie des roches continentales et océaniques. Les magmas à l'origine de ces différentes roches peuvent provenir du manteau terrestre, de la croûte ou même d'une roche déjà existante refondue. Ces origines variées de fusion partielle, ainsi que les différents processus affectant la vie du magma et les modalités de mise en place, sont à l'origine de la richesse des roches magmatiques.
La roche présentée ci-dessous est une roche magmatique.
429 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
Choisir pour chaque item la seule réponse exacte
218 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
Les anomalies magnétiques résultent de la fossilisation du champ magnétique par les basaltes de la croûte océanique. Elles peuvent être identifiées le long de profils magnétiques réalisés perpendiculairement à la dorsale et datées grâce à l'échelle des inversions magnétiques. Le graphique ci-dessous présente pour trois dorsales la position des anomalies les plus récentes par rapport à l'axe de ces dorsales.
308 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
On s’intéresse à l'idée d'une expansion océanique.
1421 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
Les roches continentales appartiennent pour l’essentiel à la famille du granite. Ce sont des roches magmatiques plutoniques grenues. La densité moyenne de la croûte continentale est de l’ordre de 2,7. La croûte continentale fait partie d’un ensemble rigide beaucoup plus épais, la lithosphère, qui repose en équilibre sur l’asthénosphère moins rigide. On appelle isostasie cet état d’équilibre réalisé à une certaine profondeur de la Terre (profondeur de compensation) : tout se passe comme si l’excès de masse représentée par une masse montagneuse par exemple était compensé en profondeur par un déficit de masse.
1464 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
Sous les dorsales rapides, l'ascension de péridotite fait diminuer la pression à laquelle celle-ci est soumise. Cette décompression entraîne sa fusion partielle. Le magma qui en résulte refroidit sur le manteau péridotitique, formant une croûte océanique constituée de gabbros, surmontés de basaltes en filons et en coussins.
Dans ces contextes d'accrétion océanique rapide, ce sont donc des processus magmatiques qui gouvernent la mise en place de la lithosphère océanique.
307 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
On s’intéresse au modèle global de la tectonique des plaques.
342 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
La croûte continentale est pour l’essentiel au dessus du niveau de la mer, alors que la croûte océanique se trouve exclusivement sous le niveau de la mer. La croûte océanique (CO) a une densité de 2,9 alors que la croûte continentale (CC) a une densité de 2,7. La nature des roches est différente. La CO est constituée de basalte et gabbro, 2 roches issues du même magma et donc ayant la même composition chimique mais ayant des structures différentes selon leur mode de refroidissement au niveau de la dorsale. Ces roches sont généralement recouvertes de roches sédimentaires. L’épaisseur des 2 croûte est très différente également : la CC a une épaisseur moyenne de 30 km alors que la CO n’a une épaisseur que de 6 à 7 km. De plus, la CC peut être très vieille, presque 4 Ga alors que la CO la plus vieille a moins de 200 Ma. La CO est recyclée est permanence. Ces caractéristiques différentes expliquent-elles les différences d’altitude, c'est-à-dire que la croûte continentale pour l’essentiel soit au-dessus du niveau de la mer alors que la croûte océanique se trouve en profondeur.
414 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
On distingue 2 croûtes superficielles terrestres.
La croûte continentale est relativement peu épaisse, surtout formée de roches granitiques. Son épaisseur moyenne est de 15 à 20 km (mais elle peut atteindre jusqu’à 70 à 80 km sous les grandes chaînes de montagnes telles que les Andes boliviennes).
La croûte océanique est plus dense et plus mince (6 à 7 km) que la croûte continentale, elle est formée essentiellement de roches basaltiques en surface et de gabbros plus en profondeur.
Il est à noter qu’on trouve également, au niveau de la croûte, une couverture sédimentaire : mince pellicule de sédiments produits et redistribués à la surface de la croûte par les agents d’érosion (vent, eau, glace).
327 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
Des observations, essentiellement réalisées dans les océans, et dont le début a plus d'un siècle, ont permis d'élaborer la théorie de la tectonique des plaques selon la quelle la lithosphère est découpée en plaques animées de mouvements relatifs de divergence, convergence et coulissage. Elles se basent sur la forme des continents, la faune et la flore fossiles, des formations géologiques continentales, les sédiments océaniques et les anomalies magnétiques des fonds océaniques. Ces informations sont relayées actuellement par la technique du GPS.
992 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
Les failles sont des cassures avec un déplacement vertical, horizontal ou oblique du terrain. Lorsque les fractures affectent des sédiments bien stratifiés, on arrive facilement à les repérer de loin dans le paysage.
330 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
On s’intéresse au renouvellement de lithosphère. Le solidus (S) - ici solidus de la péridotite sèche - sépare le milieu dans lequel la péridotite est solide du milieu dans lequel la péridotite est partiellement fondue.
Le liquidus (L) sépare le milieu dans lequel la péridotite est partiellement fondue du milieu où la péridotite est totalement fondue.
On constate que le géotherme des dorsales recoupe le solidus de la péridotite sèche dès 20 km de profondeur : la fusion partielle est donc possible à faible profondeur, ceci permet la formation d’un magma.

Conditions expérimentales de fusion de la péridotite et géothermes
1463 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
On s’intéresse au modèle global de la tectonique des plaques.
310 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
On s’intéresse au renouvellement de lithosphère. Titre du document : Conditions expérimentales de fusion de la péridotite et géothermes
1419 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
L' épaisseur moyenne de la croûte continentale est de 30 km.alors que l'épaisseur de la croûte océanique est d'environ 7 km. Sous les montagnes, la croûte continentale est plus épaisse et forme une racine crustale, pouvant atteindre 50-70 km de profondeur dans les Alpes et l'Himalaya. La croûte continentale est moins dense et plus épaisse que la croûte océanique. Dans le cadre de la théorie de l'isostasie, ces différences de densité et d'épaisseur explique les différences d'altitude entre croûte continentale et croûte océanique.
341 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
L'hypothèse de la dérive des continents fut présentée par Alfred Wegener en janvier 1912. Mais malgré les arguments présentés, et faute d'un mécanisme explicatif satisfaisant (et parce que cela bousculait de nombreuses idées établies), il ne réussit pas à faire reconnaître sont point de vue. Ses arguments, comme ceux de ses successeurs, reposaient, uniquement sur l'observation des continents : les fonds océaniques, qui représentaient les deux tiers de la surface terrestre et dont la connaissance est cruciale pour appréhender la Terre dans son ensemble, restaient largement inexplorés. La situation évolue au lendemain de la Seconde Guerre mondiale grâce au développement de l'océanographie et des techniques de reconnaissance sous-marine. C'est la découverte progressive des fonds marins qui va permettre aux idées mobilistes de s'implanter.
329 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
Selon wadati et Benioff, les foyers sismiques se répartissent selon un plan incliné d’une épaisseur d’environ 100 Km et qui plonge plus ou moins brutalement sous la fosse océanique puis sous l’arc volcanique.
Ces foyers peuvent atteindre une profondeur de 700 km en s’éloignant de la fosse et de cet arc. Ceci révèle donc la présence jusqu’ à une profondeur importante, d’une structure rigide et cassante.
En comparant l’épaisseur de cette répartition à celle de la croûte on remarque qu’elle est de loin supérieure. En effet, la croûte océanique ne dépasse pas les 10 Km, celle de la croûte continentale ne dépasse pas les 70 à 100 km. On s’intéresse à la distinction entre lithosphère et asthénosphère.
217 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
La croûte continentale est formée d'une grande diversité de roches. Elle est majoritairement composée de roches magmatiques voisines du granite et de roches métamorphiques (ex : gneiss). En surface, on note aussi la présence de roches sédimentaires. La croûte continentale a une densité (2, 7) plus faible que la croûte océanique.
1445 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
On s’intéresse au renouvellement de lithosphère. Le solidus (S) - ici solidus de la péridotite sèche - sépare le milieu dans lequel la péridotite est solide du milieu dans lequel la péridotite est partiellement fondue.
Le liquidus (L) sépare le milieu dans lequel la péridotite est partiellement fondue du milieu où la péridotite est totalement fondue.
On constate que le géotherme des dorsales recoupe le solidus de la péridotite sèche dès 20 km de profondeur : la fusion partielle est donc possible à faible profondeur, ceci permet la formation d’un magma.

Conditions expérimentales de fusion de la péridotite et géothermes
328 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
L’expansion des fonds océaniques est un modèle scientifique élaboré en 1962 par le géologue américain Harry Hess et qui explique la mise en place de la croûte océanique et sa dynamique. Hess, s'appuyant sur de nouvelles données scientifiques (cartes des fonds océaniques avec mise en évidence des rifts et fosses océaniques, flux de chaleur et cartes de l'âge du plancher océanique), propose que la croûte océanique, créée au niveau des dorsales est continuellement recyclée alors que la croûte continentale, à cause de sa légèreté, dérive à la surface de la Terre.
Ce modèle théorique a été constitué à partir du concept de dérive des continents développé au début du XXe siècle par Alfred Wegener

Possédant une grande analogie avec celle d'Arthur Holmes présenté trente ans auparavant, la théorie de l'expansion des fonds océaniques a soulevé un grand débat scientifique avant de s'intégrer dans le modèle de la tectonique des plaques accepté par la communauté scientifique à la fin des années 1960.
309 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
On s’intéresse à la distinction entre lithosphère et asthénosphère.
135 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
Exploitation d’un profil de sismique réflexion au niveau de la dorsale médio-atlantique au Sud des Açores.
1417 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
On distingue 2 types de plaques lithosphériques : océanique et continentale. Toutes deux sont constituées de croûte et de manteau lithosphérique. La croûte continentale date par endroit de plus de 4 Ga. Les plus vieilles roches continentales connues sont situées au Canada (Gneiss d'Acasta, 4,02 Ga). Plusieurs sites ont des roches âgées de 2,5 à 4 Ga (Groënland, Afrique du Sud et de l'Est...).
La croûte océanique, quant à elle, est âgée de moins de 200 Ma. La lithosphère océanique se renouvelle en permanence contrairement à la lithosphère continentale.
136 - Thème 2 - La dynamique interne de la Terre
Anomalies magnétiques de part et d'autre de la dorsale de Juan de Fuca, océan PAcifique à l'ouest du continent nord américain
374 - Thème 3 - Écosystèmes et services environnementaux
Un écosystème naturel est constitué d’un biotope, paramètres physico-chimiques (sol, température, ensoleillements…) et d’une biocénose c'est-à-dire l’ensemble des êtres vivants. Des relations complexes s’établissent entre biotope et biocénose et un équilibre s’établit.
L’agrosystème est un écosystème naturel modifié par l’homme afin de subvenir à ses besoins. Dans cet agrosystème, l’homme favorise une seule espèce au dépend des autres. Pour cela, il agit à la fois sur le biotope mais aussi sur la biocénose. Une des différences majeures entre écosystème et agrosystème est l’exportation de la quasi-totalité de la biomasse produite, ce qui est compensé par des importations humaines appelées intrants.
113 - Thème 3 - Écosystèmes et services environnementaux
Développement durable et agriculture
372 - Thème 3 - Écosystèmes et services environnementaux
Une terre arable est une terre qui peut être labourée ou cultivée. Les terres arables comprennent les terrains en jachère, les cultures maraîchères et céréalières et les prairies artificielles. Quand ils sont intensivement cultivés et labourés, les sols arables peuvent perdre certaines de leurs qualités (richesse en humus, diversité génétique et richesse en champignons y diminuent généralement, de même parfois que leurs capacités de rétention et épuration de l'eau).
La surproduction, la mauvaise gestion des terres et de l’eau, la déforestation, la désertification, l’absence de rotation des cultures, le recours excessif aux engrais et autres produits chimiques et l’emploi d’un matériel agricole inadapté entraînent une dégradation des sols et des baisses de productivité qui touchent actuellement près de 40 % des surfaces agricoles.
1408 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Une infection est une invasion de l' organisme par un agent étranger, comme une bactérie ou un virus, provoquant un état pathologique par lésion des cellules locales, libération de substances toxiques ou par réaction immunitaire.
Ces agents pathogènes peuvent être responsables de maladies plus ou moins graves et toucher tous les organes ou systèmes de l’organisme. La prise en charge de ces maladies diffère selon la nature de l’agent infectieux en cause.
1624 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Mucoviscidose - 2
1595 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Les cellules cancéreuses se forment à la suite d’une ou plusieurs mutations somatiques. Les cellules cancéreuses vont alors avoir différentes caractéristiques.
1396 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Les modifications de l'ADN sont spontanées et leur fréquence est faible. Cependant, certains facteurs ont la propriété d'augmenter cette fréquence. Ils sont qualifiés d'agents mutagènes. Ces agents mutagènes sont nombreux :
  • l’alcool est responsable d’un état inflammatoire permanent favorisant l’apparition des cancers
  • le tabac quand il se consume libère du benzopyrène altérant l’ADN
  • les rayonnements de type UVB ou rayons gamma sont à l’origine de mutations
  • l’inhalation de fibres d’amiante est à l’origine de cancer broncho-pulmonaires.
1627 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Le 3 septembre 1928, le docteur Alexander Fleming, de retour de vacances, retrouve son laboratoire de Mary’s hospital, à Londres où il poursuivait des recherches sur des staphylocoques. Il a la surprise de voir une des boîtes de Pétri dans laquelle il faisait une culture de ces bactéries, envahie par des colonies cotonneuses d’un blanc verdâtre : en son absence, sa boîte avait été contaminée par une spore de moisissures (champignon microscopique) : le Penicillium notatum, qu’utilise son voisin. Avant de jeter sa boîte, Fleming y jette un coup d’œil et constate autour de la colonie de Penicillium, une zone dépourvue de staphylocoques.
1628 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Un antibiogramme est une technique de laboratoire visant à tester la sensibilité d'une bactérie vis à vis de plusieurs antibiotiques. Le principe consiste à placer la culture de bactéries en présence de pastilles imbibées d'antibiotiques.
Dans l'exemple ci-dessous, on considère que pour les pastilles A, B, D on observe une zone d’inhibition de croissance bactérienne. Alors que pour la pastille C on n'observe aucune zone d’inhibition de croissance bactérienne
1600 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Souvent le déclenchement d’un cancer est favorisé par un certains nombre de facteurs environnementaux mais aussi par la mutation de certains gènes
1601 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Le développement des cancers est souvent associé à la mutation du gène p53. La protéine p53 est capable de se lier à l’ADN aux endroits présentant des anomalies, ce qui permet de corriger les mutations. Cette protéine p53 exerce un contrôle sur le cycle cellulaire et interagit avec des dizaines de gènes. Les études épidémiologiques montrent que le gène p53 est muté dans plus de 50% des cancers. D’autres gènes sont également impliqués dans le développement d’un autre cancer particulier.
1632 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Les antibiotiques exercent une pression de sélection naturelle sur les populations bactériennes à l’origine de l’émergence de plus en plus fréquente de bactéries résistantes. Ce problème majeur de santé publique est fortement lié au mésusage et à la surconsommation des antibiotiques en santé humaine et animale, accentués par la diffusion des antibiotiques et bactéries résistantes dans l’environnement. La prévention de la résistance doit donc être globale avec des leviers d’action multiples.
1625 - Thème 4 - Variation génétique et santé
La drépanocytose est apparue initialement en Afrique et en Inde mais, aujourd’hui, elle est une des maladies les plus répandues au monde. On estime qu’en France, la prévalence est d’environ 1 enfant sur 1900 naissances.
La prévalence correspond au rapport entre le nombre de personnes présentant une maladie donnée et l’ensemble d’une population à laquelle ces personnes appartiennent.
Les symptômes de cette maladie peuvent être variables selon le malade. Ils définissent le phénotype du patient, c’est-à-dire l’ensemble des caractères propres à l’individu, à l’échelle de l’organisme.
Une personne atteinte de drépanocytose souffre d’essoufflements fréquents et de palpitations cardiaques qui traduisent une mauvaise oxygénation des organes, notamment lors d’efforts physiques. Elle a souvent les lèvres bleues et des douleurs articulaires très violentes dues à une mauvaise circulation sanguine.
1398 - Thème 4 - Variation génétique et santé
La drépanocytose affecte l'hémoglobine des globules rouges. Cette maladie génétique très répandue se manifeste notamment par une anémie, des crises douloureuses et un risque accru d'infections. Si les traitements actuels ont permis d'augmenter grandement l'espérance de vie des patients affectés, ils restent encore limités. La recherche poursuit donc ses efforts pour les améliorer, voire traiter la maladie à la source, là où naissent les globules rouges.
1621 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Albinisme - 1
1599 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Un cancer ou tumeur maligne se caractérise par le développement anarchique et ininterrompu de cellules anormales (cellules cancéreuses) au sein d’un organe Ce sont des cellules qui deviennent totalement indisciplinées, à la suite d’une altération de leur patrimoine génétique (ADN). Cette altération intime de la cellule constitue la base même de tous les cancers. La cellule se multiplie sans cesse et cette prolifération cellulaire aboutit à la formation d'une tumeur (tumeur primitive) qui, en se développant, détruit les cellules normales avoisinantes.
1597 - Thème 4 - Variation génétique et santé
L'albinisme est une maladie génétique où il y a un manque de pigmentation dans le corps. Cela se voit avec des cheveux et des poils blancs, une peau très claire qui ne bronze pas, et parfois des yeux avec une rétine et un iris sans couleur.
L’albinisme est souvent lié à une autre maladie héréditaire, la phénylcétonurie. Celle?ci se manifeste lorsque la phénylalanine n’est plus transformée en tyrosine : la phénylalanine en excès est transformée en acide phénylpyruvique toxique, dont la présence est décelée dans le sang et les urines.
La tyrosinase et la phénylalanine hydroxylase sont des enzymes donc des protéines qui catalysent (accélèrent) les réactions chimiques.
1033 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Une mutation est une modification anormale de l'ADN d'un gène, soit spontanément lors de la division cellulaire, soit sous l'influence d'agents extérieurs appelés mutagènes. Ce gène ainsi modifié est transmis aux cellules filles. Certaines mutations n'ont aucune conséquence sur la cellule. D'autres sont la première étape d'un long processus de cancérisation. Ainsi, le cancer est considéré comme une maladie génétique puisqu'il débute à l'échelon d'un gène, à l'intérieur d'une cellule. Toutefois, le cancer n'est pas une maladie héréditaire.
1629 - Thème 4 - Variation génétique et santé
La résistance des bactéries aux antibiotiques s'est progressivement développée. Elle est liée à une utilisation répétée des antibiotiques chez l'homme ou chez l'animal, à un usage inadapté, mais aussi à la propagation des souches résistantes d'une personne à une autre, aux animaux ou dans l'environnement.
1602 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Dans l’espèce humaine , les génomes des individus diffèrent des uns des autres suites aux mutations qui se sont produites au cours des générations successives et ont été conservées dans la population. Ces conséquences peuvent avoir des conséquences en matière de santé ( Dysfonctionnement de certains organes ou cellules, Prédisposition à certains types de pathologies et sensibilité différentes aux agents pathogène).
969 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Une nouvelle arme pour lutter contre le staphylocoque doré. (V.1)
Le staphylocoque doré (Staphylococcus aureus) est une bactérie présente sur la peau et dans les voies nasales des êtres humains. Parfois, des souches virulentes de staphylocoques dorés peuvent causer une infection, le plus souvent locale mais qui peut aussi être généralisée et s’avérer potentiellement mortelle quand les bactéries pénètrent dans la circulation sanguine et se propagent à d’autres organes. Pour lutter contre cette bactérie, on dispose d’antibiotiques, substances chimiques permettant de détruire des bactéries ou d’empêcher leur développement ; mais ils sont parfois inefficaces et les rechutes (reprises de l’infection) sont fréquentes. Des chercheurs ont tenté d’améliorer le traitement par antibiotiques en les combinant à des anticorps. On cherche à expliquer comment la combinaison antibiotique-anticorps pourrait rendre plus efficace les traitements contre le staphylocoque doré et ainsi éviter les rechutes.

Document 1 : l’infection par le staphylocoque doré
Suite a une blessure par exemple, le staphylocoque doré peut pénétrer dans l’organisme. Face à sa multiplication dans le milieu extracellulaire, des défenses immunitaires innées se mettent en place. Ce qui se traduit par la phagocytose des bactéries par les macrophages.
Cependant, les macrophages ne parviennent pas à détruire la totalité des staphylocoques phagocytés. En effet, certains staphylocoques peuvent échapper à la destruction et se multiplier à l’intérieur même des macrophages.

Document 2 : action des antibiotiques sur le staphylocoque doré
Le graphique ci-dessous montre l’action d’un antibiotique, injecté à t=0, sur le staphylocoque doré présent à l’extérieur des cellules (forme extracellulaire) ou à l’intérieur (forme intracellulaire) dans des cultures cellulaires de macrophages.

Document 3 : rôle des anticorps dans le traitement antibiotique contre le staphylocoque doré

Pour améliorer le traitement antibiotique contre les formes intracellulaires du staphylocoque doré, on associe un antibiotique inactif à un anticorps spécifique de la bactérie. Ces conjugués anticorps-antibiotiques inactifs reconnaissent les staphylocoques dorés et s’y accrochent. Ils pénètrent ainsi avec les bactéries à l’intérieur des macrophages où ils subissent l’action de substances chimiques nommées protéases qui libèrent et activent les antibiotiques.

Document 4 : efficacité de l’action des antibiotiques contre le staphylocoque doré intracellulaire
On mesure la persistance de staphylocoques dorés intracellulaires dans les reins de souris 4 jours après le début de l’infection lors de différents traitements.

1397 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Le cancer du côlon est l'un des plus fréquents en France. Le vieillissement de la population et le mode de vie ont augmenté l'incidence de cette maladie. L'étude de ces facteurs de risque permet d'envisager des mesures de prévention.
1407 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Un antibiogramme est une technique de laboratoire visant à tester la sensibilité d'une bactérie vis-à-vis de plusieurs antibiotiques. Les bactéries d’une souche se multiplient sur un milieu gélosé, en donnant un clone qui envahit toute la boite de Pétri. Le principe consiste à placer cette culture de bactéries en présence de pastilles imprégnées d'antibiotiques. On dépose sur le milieu de culture des pastilles contenant des antibiotiques. Les molécules d’antibiotiques diffusent tout autour de la pastille, dans la gélose, de façon rayonnée.
1032 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Le plus souvent, l’impact du génome sur la santé n’est pas un déterminisme absolu. Il existe des gènes dont certains allèles rendent plus probable le développement d’une maladie sans pour autant le rendre certain. En général les modes de vie et le milieu interviennent également, et le développement d’une maladie dépend alors de l’interaction complexe entre facteurs du milieu et génome.
430 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Plus de 95% des cancers du col utérin sont secondaires à une infection par un papilloma virus humain (HPV).

Qu'est-ce que le Papilloma virus ? (HPV= Human Papilloma Virus)
  • Il ne s'agit pas, en fait, d'un seul et unique virus, mais d'une famille de virus comportant une large variété́. Deux virus de cette famille sont particulièrement cancérigènes, ce sont les virus 16 et 18 responsables de près de 80 % des cancers du col.
  • Le vaccin anti HPV : Il s'agit d'un vaccin anti-viral, destiné à prévenir les infections virales les plus dangereuses, c'est-à-dire contre les virus les plus susceptibles de générer un cancer, soit les virus 16 et 18.
1409 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Le 3 septembre 1928, le docteur Alexander Fleming, de retour de vacances, retrouve son laboratoire de Mary’s hospital, à Londres où il poursuivait des recherches sur des staphylocoques. Il a la surprise de voir une des boîtes de Pétri dans laquelle il faisait une culture de ces bactéries, envahie par des colonies cotonneuses d’un blanc verdâtre : en son absence, sa boîte avait été contaminée par une spore de moisissures (champignon microscopique) : le Penicillium notatum, qu’utilise son voisin. Avant de jeter sa boîte, Fleming y jette un coup d’œil et constate autour de la colonie de Penicillium, une zone dépourvue de staphylocoques.
1630 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Les antibiotiques sont des médicaments qui servent à soigner les infections dues à des bactéries. Les bactéries peuvent devenir insensibles à ces drogues : on parle alors de résistance aux antibiotiques et de bactéries résistantes.?
En Europe, plus de 35 000 décès résultent de bactéries résistantes aux antibiotiques, selon le Centre européen de contrôle et de prévention des maladies (ECDC - 2024).
1603 - Thème 4 - Variation génétique et santé
L’albinisme est une maladie héréditaire qui se traduit par un déficit général de la pigmentation. Chez une personne non albinos, la couleur de la peau est due à un pigment, la mélanine, synthétisée par les cellules de la peau, par les cellules de la racine des poils et des cheveux. Ce pigment est obtenu par une chaîne de biosynthèse :

Remarques :
  • La phénylalanine (Acide Aminé) est fournie par l’alimentation.
  • la phénylcétonurie est une maladie génétique causée par une mutation du gène de la phénylalanine hydroxylase (PAH)
1620 - Thème 4 - Variation génétique et santé
A partir de l'arbre généalogique d'une famille touchée par une maladie autosomique, on peut affirmer que :
1631 - Thème 4 - Variation génétique et santé
L’acquisition de la résistance aux antibiotiques peuvent se faire essentiellement de deux façons :
  • par mutation du matériel génétique bactérien
  • par transfert de fragment d’ADN circulaire nommé plasmide. Parmi les gènes du plasmide peut se trouver des gènes qui confèrent une résistance.
Un antibiogramme permet de mettre en évidence la sensibilité/résistance d’une souche bactérienne à un antibiotique et de définir ainsi avec quel antibiotique il faut traiter la bactérie pathogène.
1400 - Thème 4 - Variation génétique et santé
La protéine p53 est un facteur de transcription qui joue un rôle important dans le cancer. Découverte en 1979, elle se lie à l'ADN et favorise l'expression de gènes qui doivent réparer les dommages cellulaires. La protéine p53 exerce un contrôle sur le cycle cellulaire et interagit avec des dizaines de gènes.
Ainsi, quand la cellule est endommagée, selon la gravité de la situation, l'activation de la protéine p53 peut avoir comme conséquence :
  • soit de contrôler la croissance cellulaire : p53 peut bloquer la croissance de la cellule et favoriser sa réparation
  • soit d'induire le suicide de la cellule (mort cellulaire programmée ou apoptose), afin d'éviter que celle-ci ne se transforme en cellule tumorale
1596 - Thème 4 - Variation génétique et santé
On estime que le fardeau mondial du cancer a aujourd’hui atteint 18,1 millions de nouveaux cas et 9,6 millions de décès 2018. Un homme sur cinq et une femme sur six dans le monde risquent de développer un cancer au cours de leur vie, et un homme sur huit et une femme sur 11 meurent de cette maladie. L'augmentation du fardeau du cancer est due à plusieurs facteurs, notamment la croissance démographique et le vieillissement, ainsi qu’au développement social et économique.
1454 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Pour tester la sensibilité d'une bactérie vis-à-vis de plusieurs antibiotiques, les biologistes utilisent la technique de l'antibiogramme. Les bactéries d’une souche se multiplient sur un milieu gélosé, en donnant un clone qui envahit toute la boite de Pétri. Le principe consiste à placer cette culture de bactéries en présence de pastilles imprégnées d'antibiotiques. On dépose sur le milieu de culture des pastilles contenant des antibiotiques. Les molécules d’antibiotiques diffusent tout autour de la pastille, dans la gélose, de façon rayonnée.
Lecture des résultats et interprétation : On mesure le diamètre de la zone d’inhibition de croissance autour de chaque pastille d’antibiotique. Dans l’exemple ci-dessous, ces bactéries ne sont pas sensibles à l’antibiotique 1, mais elles sont un peu sensibles à l'antibiotique 2 et très sensibles à l'antibiotique 3.
1395 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Une maladie génétique est transmissible, comment ? Pour une personne atteinte, le risque de transmettre la maladie à son enfant varie selon le type de transmission.C'est l'arbre généalogique de la famille qui va fournir, au neurogénéticien, des indications
1622 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Albinisme - 2
1623 - Thème 4 - Variation génétique et santé
Mucoviscidose - 1
958 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Chez certains animaux, une protéine de réserve appelée vitellogénine est transportée par le sang puis stockée dans les ovaires. NB : dans Homo sapiens, Homo est le nom du genre, sapiens est le nom de l’espèce.
1499 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
L'inflammation est un mécanisme de défense de première ligne face à une agression. Elle consiste à détruire et éliminer toutes les substances qui lui sont étrangères.
La détection de l'agression par l'organisme entraine une arrivée massive de cellules immunitaires sur le site concerné. Pour cela, les vaisseaux sanguins de la zone se dilatent et les cellules immunitaires sur place produisent des molécules qui activent et attirent leurs congénères en fonction de la menace identifiée. C'est ce qui cause les rougeurs, gonflements, douleurs et sensation de chaleur souvent présentes sur le site de l'inflammation.
961 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Une inflammation est une réaction de défense immunitaire stéréotypée du corps à une agression externe (infection, brûlure, allergie, etc) ou interne (cellules cancéreuses).
L’inflammation peut se manifester par :
  • une rougeur (érythème) : il y a une vasodilatation locale
  • un gonflement (œdème)
  • une sensation de chaleur
  • une douleur
959 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Immunité
954 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Expérience historique de Gustav Nossal 1959. Sir Gustav Nossal est un chercheur australien dont les travaux ont permis de construire les bases de l’immunologie moderne. On cherche à déterminer certaines caractéristiques cellulaires et moléculaires de la réponse immunitaire.
1478 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Défense de l'organisme face à une infection virale : chez un malade, des lymphocytes T cytotoxiques (LTc) sont prélevés et mis en culture avec des cellules infectées par un virus. L'image ci-dessous est alors observée.
1448 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Pour chaque affirmation, choisissez l'unique bonne réponse.
1488 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Le système immunitaire adaptatif désigne les lymphocytes T, qui contribuent à l'immunité à médiation cellulaire, et les lymphocytes B qui sont responsables de l'immunité à médiation humorale. Ces deux populations cellulaires ont des propriétés et des fonctions distinctes des cellules du système immunitaire inné.
L'activation d'un lymphocyte s'accompagne d'une expansion clonale (permettant d'amplifier la réponse immunitaire spécifique à l'antigène), et de la mise en place d'une mémoire (sur laquelle se repose le principe de la vaccination). C'est en cela que l'on parle d'immunité adaptative.
976 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
BAC Liban - Juin 2019. À partir de l’étude des documents, on se propose d’étudier l’immunité anti-tumorale.

Document : Mise en évidence expérimentale de l’immunité anti-tumorale
Une tumeur résulte de la prolifération anormale de cellules pouvant être induite par une substance chimique, le méthylcholanthrene (MCA).
1481 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Un test rapide de diagnostic de la grippe. La grippe est une maladie qui cause en France une mortalité importante chez les personnes âgées et les sujets fragiles. Diagnostiquer rapidement la grippe, pour le médecin, revêt alors une importance particulière dans son choix de prescrire le traitement adapté. Le test TROD est un test de diagnostic rapide de la grippe. On cherche à comprendre le fonctionnement de ce test.
1476 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
La réaction immunitaire (4)
1485 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Quelques aspects de la réaction immunitaire
1472 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
La réaction immunitaire (1)
1486 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Une inflammation est une réaction de défense immunitaire stéréotypée du corps à une agression externe (infection, brûlure, allergie, etc) ou interne (cellules cancéreuses).
L’inflammation peut se manifester par :
  • une rougeur (érythème) : il y a une vasodilatation locale
  • un gonflement (œdème)
  • une sensation de chaleur
  • une douleur
1474 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
La réaction immunitaire (2)
1504 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Plus de 95% des cancers du col utérin sont secondaires à une infection par un papilloma virus humain (HPV) ?

Qu'est-ce que le Papilloma virus (HPV= Human Papilloma Virus) ?
Il ne s'agit pas, en fait, d'un seul et unique virus, mais d'une famille de virus comportant une large variété?. Deux virus de cette famille sont particulièrement cancérigènes, ce sont les virus 16 et 18 responsables de près de 80 % des cancers du col.

Le vaccin anti HPV ?
Il s'agit d'un vaccin anti-viral, destiné à prévenir les infections virales les plus dangereuses, c'est-à-dire contre les virus les plus susceptibles de générer un cancer, soit les virus 16 et 18.

Source https://www.ligue-cancer.net/
1491 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Tout au long de la vie, le système immunitaire garde la mémoire des agressions virales ou bactériennes passées. Chaque fois qu’un nouvel antigène se présente, certaines cellules immunitaires sont chargées de déterminer sa fiche d’identité et de la conserver dans l’attente d’une future agression. La vaccination prend appui sur ce mécanisme pour enrayer les antigènes les plus fulgurants.
voir la vidéo
1498 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Quel que soit le facteur qui la déclenche, la réaction inflammatoire se traduit toujours par :
  • 4 symptômes : douleur, rougeur, gonflement et chaleur au niveau de la zone infectée. Ces symptômes sont associés à un afflux de plasma sanguin vers ce site.
  • un afflux de cellules de l’immunité : les granulocytes et les monocytes. Les monocytes se différencient en macrophages.
1480 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
La réponse immunitaire adaptative contribue à la défense de l’organisme contre les agressions du milieu extérieur. Les expériences ci-dessous permettent de dégager quelques caractéristiques de cette réponse immunitaire adaptative.
963 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Il existe une lignée de souris mutantes dites souris scurfy. Elles présentent de nombreuses lésions cutanées.
971 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Lors d’une blessure, des bactéries peuvent pénétrer dans les tissus et provoquer une réaction inflammatoire aiguë qui se traduit par différents symptômes. Toutefois, une réaction inflammatoire n’est pas toujours associée à des microorganismes pathogènes* : on parle dans ce cas-là d’inflammation stérile.
* Pathogène : qui provoque une maladie.

Expérience 1 : L'inflammation stérile : Une forte chaleur a été appliquée sur une petite surface du foie de souris anesthésiées. Après l’induction de la lésion par la chaleur, le foie des souris est étudié en microscopie optique. Les photographies ci-dessous montrent l’aspect du foie 0h, 1h et 2h après le traitement. Les cellules lésées se situent au centre des photographies et les phagocytes apparaissent sous forme de points noirs.





Expérience 2 : Rôle des médiateurs produits lors de l’inflammation stérile. Des médiateurs chimiques sont présents dans le liquide extracellulaire à proximité des cellules lésées par la chaleur. Ce liquide extracellulaire est prélevé et introduit grâce à une micropipette dans une culture contenant des phagocytes. Le document ci-dessous montre le comportement d’un de ces phagocytes immédiatement après l’introduction de la micropipette (photographie de gauche) puis quelques instants plus tard (photographie de droite). Remarque : ce phénomène n’est pas observé dans l’expérience témoin (liquide extracellulaire prélevé dans une zone non lésée).
1496 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Une nouvelle arme pour lutter contre le staphylocoque doré. (V.2)
Le staphylocoque doré (Staphylococcus aureus) est une bactérie présente sur la peau et dans les voies nasales des êtres humains. Parfois, des souches virulentes de staphylocoques dorés peuvent causer une infection, le plus souvent locale mais qui peut aussi être généralisée et s’avérer potentiellement mortelle quand les bactéries pénètrent dans la circulation sanguine et se propagent à d’autres organes. Pour lutter contre cette bactérie, on dispose d’antibiotiques, substances chimiques permettant de détruire des bactéries ou d’empêcher leur développement ; mais ils sont parfois inefficaces et les rechutes (reprises de l’infection) sont fréquentes. Des chercheurs ont tenté d’améliorer le traitement par antibiotiques en les combinant à des anticorps. On cherche à expliquer comment la combinaison antibiotique-anticorps pourrait rendre plus efficace les traitements contre le staphylocoque doré et ainsi éviter les rechutes.

Document 1 : l’infection par le staphylocoque doré
Suite a une blessure par exemple, le staphylocoque dore peut pénétrer dans l’organisme. Face à sa multiplication dans le milieu extracellulaire, des défenses immunitaires innées se mettent en place. Ce qui se traduit par la phagocytose des bactéries par les macrophages.
Cependant, les macrophages ne parviennent pas à détruire la totalité des staphylocoques phagocytés. En effet, certains staphylocoques peuvent échapper à la destruction et se multiplier à l’intérieur même des macrophages.

Document 2 : action des antibiotiques sur le staphylocoque doré
Le graphique ci-dessous montre l’action d’un antibiotique, injecté à t=0, sur le staphylocoque doré présent à l’extérieur des cellules (forme extracellulaire) ou à l’intérieur (forme intracellulaire) dans des cultures cellulaires de macrophages.

Document 3 : rôle des anticorps dans le traitement antibiotique contre le staphylocoque doré

Pour améliorer le traitement antibiotique contre les formes intracellulaires du staphylocoque doré, on associe un antibiotique inactif à un anticorps spécifique de la bactérie. Ces conjugués anticorps-antibiotiques inactifs reconnaissent les staphylocoques dorés et s’y accrochent. Ils pénètrent ainsi avec les bactéries à l’intérieur des macrophages où ils subissent l’action de substances chimiques nommées protéases qui libèrent et activent les antibiotiques.

Document 4 : efficacité de l’action des antibiotiques contre le staphylocoque doré intracellulaire
On mesure la persistance de staphylocoques dorés intracellulaires dans les reins de souris 4 jours après le début de l’infection lors de différents traitements.

960 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Quelques aspects de la réaction immunitaire
1502 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
En cas d'infection, l'organisme déclenche une réaction inflammatoire aigüe. Voyons les principes d'un des éléments qui caractérisent l'immunité innée.
La réaction inflammatoire est caractérisée par 4 signes cliniques invariables : rougeur, gonflement, chaleur, douleur.
C'est l'afflux de plasma sanguin vers le site de l'infection ou de la lésion qui est associé à ces symptômes. Diverses situations s'avèrent dangereuses pour l'organisme qui a réagi : contamination par un agent infectieux ;présence de cellules cancéreuses ;lésion d'un tissu (coupure, brûlure).
Seuls les leucocytes vont jouer un rôle dans cette situation. Des granulocytes et des monocytes migrent rapidement vers le site tissulaire de l'inflammation. Là, les monocytes se différencient en macrophages qui sont aptes comme les granulocytes à réaliser la phagocytose.
Cette réaction rapide et organisée, opérationnelle dès la naissance en cas de contact avec un agent infectieux, est génétiquement héritée et ne demande aucun apprentissage.
1479 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Lors d’une vaccination contre la diphtérie, le sujet reçoit de l’anatoxine diphtérique, toxine diphtérique ayant perdu son pouvoir pathogène mais conservant son pouvoir immunogène. Il développe alors en quelques jours une immunité par la production d’anticorps. Ces anticorps, libérés dans le milieu intérieur, neutralisent la toxine diphtérique. Des expériences sont réalisées pour déterminer le mode d’action des anticorps au cours de cette neutralisation.
967 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Le principe de fonctionnement d'un test de grossesse. Dès les premiers jours de son implantation dans l'utérus, le ieune embryon secrète une hormone : l‘HCG (hormone chorionique gonadotrope humaine). Cette hormone est une glycoprotéine formée de deux sous-unités (α et β) représentant chacune un antigène différent. Chez la femme enceinte, une partie des molécules d'HCG passe dans les urines sans être dégradée. Le test de grossesse consiste à rechercher la présence de cette hormone dans les urines de la femme présumée enceinte. (Exercice tiré du manuel Bordas TS SVT spécifique, 2012).
1475 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
La réaction immunitaire (3)
1490 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Le système immunitaire est constitué d’un ensemble complexe d’organes individualisés et de tissus entre lesquels circulent, de façon constante, des cellules immunocompétentes de l’immunité innée et de l’immunité adaptative. L’organisation du système immunitaire, en réseau de communication, lui confère 3 propriétés essentielles :
  • une importante capacité d’échanges d’informations, par des contacts membranaires intercellulaires, ou par la libération de médiateurs solubles.
  • une forte régulation permettant de préserver, en permanence, l’équilibre du système immunitaire (encore appelée homéostasie) pour aboutir à une réponse immunitaire adaptée.
  • un rôle effecteur performant capable de protéger l’intégrité de l’organisme.
974 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
L'immunité adaptative (ou acquise) est une immunité spécifique car la réaction immunitaire est dirigée contre un seul antigène. Les cellules immunitaires impliquées dans la réponse immunitaire adaptative sont les lymphocytes. Au sein de l'organisme, deux types de lymphocytes sont présents. Ils différent par la nature de leurs récepteurs membranaires qui déterminent leur fonction :
  • les lymphocytes B participant à l'immunité à médiation humorale
  • les lymphocytes T participant à l'immunité à médiation cellulaire
Lorsque le lymphocyte B rencontre l'antigène correspondant (= sélection clonale), il est activé, puis se multiplie par mitoses (= prolifération clonale) et enfin se différencie en plasmocytes (cellules sécrétrices d'anticorps solubles) et en lymphocytes B mémoire, cellules à durée de vie longue qui seront prêtes à réagir rapidement en cas d'une nouvelle attaque par un même antigène. Les anticorps circulants caractérisent la réponse à médiation humorale.

En plus des LB, les organes du système immunitaire sécrètent aussi des centaines de milliers de types de Lymphocytes Tueurs (LT). Produits dans la moëlle osseuse, les LT achèvent leur maturation dans le thymus où ils acquièrent leurs marqueurs membranaires spécifiques et les récepteurs T qui leur permettent de reconnaître directement un peptide viral associé à une molécule du CMH des cellules infectées par un virus (ou cellule cancéreuse par exemple). L'action des cellules cytotoxiques LT caractérise la réponse à médiation cellulaire.
1495 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Une nouvelle arme pour lutter contre le staphylocoque doré. (V.1)
Le staphylocoque doré (Staphylococcus aureus) est une bactérie présente sur la peau et dans les voies nasales des êtres humains. Parfois, des souches virulentes de staphylocoques dorés peuvent causer une infection, le plus souvent locale mais qui peut aussi être généralisée et s’avérer potentiellement mortelle quand les bactéries pénètrent dans la circulation sanguine et se propagent à d’autres organes. Pour lutter contre cette bactérie, on dispose d’antibiotiques, substances chimiques permettant de détruire des bactéries ou d’empêcher leur développement ; mais ils sont parfois inefficaces et les rechutes (reprises de l’infection) sont fréquentes. Des chercheurs ont tenté d’améliorer le traitement par antibiotiques en les combinant à des anticorps. On cherche à expliquer comment la combinaison antibiotique-anticorps pourrait rendre plus efficace les traitements contre le staphylocoque doré et ainsi éviter les rechutes.

Document 1 : l’infection par le staphylocoque doré
Suite a une blessure par exemple, le staphylocoque dore peut pénétrer dans l’organisme. Face à sa multiplication dans le milieu extracellulaire, des défenses immunitaires innées se mettent en place. Ce qui se traduit par la phagocytose des bactéries par les macrophages.
Cependant, les macrophages ne parviennent pas à détruire la totalité des staphylocoques phagocytés. En effet, certains staphylocoques peuvent échapper à la destruction et se multiplier à l’intérieur même des macrophages.

Document 2 : action des antibiotiques sur le staphylocoque doré
Le graphique ci-dessous montre l’action d’un antibiotique, injecté à t=0, sur le staphylocoque doré présent à l’extérieur des cellules (forme extracellulaire) ou à l’intérieur (forme intracellulaire) dans des cultures cellulaires de macrophages.

Document 3 : rôle des anticorps dans le traitement antibiotique contre le staphylocoque doré

Pour améliorer le traitement antibiotique contre les formes intracellulaires du staphylocoque doré, on associe un antibiotique inactif à un anticorps spécifique de la bactérie. Ces conjugués anticorps-antibiotiques inactifs reconnaissent les staphylocoques dorés et s’y accrochent. Ils pénètrent ainsi avec les bactéries à l’intérieur des macrophages où ils subissent l’action de substances chimiques nommées protéases qui libèrent et activent les antibiotiques.

Document 4 : efficacité de l’action des antibiotiques contre le staphylocoque doré intracellulaire
On mesure la persistance de staphylocoques dorés intracellulaires dans les reins de souris 4 jours après le début de l’infection lors de différents traitements.

955 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
La réaction immunitaire (1)
987 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Plus de 95% des cancers du col utérin sont secondaires à une infection par un papilloma virus humain (HPV).

→ Qu'est-ce que le Papilloma virus (HPV= Human Papilloma Virus) ?
Il ne s'agit pas, en fait, d'un seul et unique virus, mais d'une famille de virus comportant une large variété́. Deux virus de cette famille sont particulièrement cancérigènes, ce sont les virus 16 et 18 responsables de près de 80 % des cancers du col.

→ Le vaccin anti HPV
Il s'agit d'un vaccin anti-viral, destiné à prévenir les infections virales les plus dangereuses, c'est-à-dire contre les virus les plus susceptibles de générer un cancer, soit les virus 16 et 18.

Source https://www.ligue-cancer.net/
975 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
En cas d'infection, l'organisme déclenche une réaction inflammatoire aigüe. Voyons les principes d'un des éléments qui caractérisent l'immunité innée.
La réaction inflammatoire est caractérisée par 4 signes cliniques invariables : rougeur, gonflement, chaleur, douleur.
C'est l'afflux de plasma sanguin vers le site de l'infection ou de la lésion qui est associé à ces symptômes. Diverses situations s'avèrent dangereuses pour l'organisme qui a réagi : contamination par un agent infectieux ;présence de cellules cancéreuses ;lésion d'un tissu (coupure, brûlure).
Seuls les leucocytes vont jouer un rôle dans cette situation. Des granulocytes et des monocytes migrent rapidement vers le site tissulaire de l'inflammation. Là, les monocytes se différencient en macrophages qui sont aptes comme les granulocytes à réaliser la phagocytose.
Cette réaction rapide et organisée, opérationnelle dès la naissance en cas de contact avec un agent infectieux, est génétiquement héritée et ne demande aucun apprentissage.
962 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Le système immunitaire adaptatif désigne les lymphocytes T, qui contribuent à l'immunité à médiation cellulaire, et les lymphocytes B qui sont responsables de l'immunité à médiation humorale. Ces deux populations cellulaires ont des propriétés et des fonctions distinctes des cellules du système immunitaire inné.
L'activation d'un lymphocyte s'accompagne d'une expansion clonale (permettant d'amplifier la réponse immunitaire spécifique à l'antigène), et de la mise en place d'une mémoire (sur laquelle se repose le principe de la vaccination). C'est en cela que l'on parle d'immunité adaptative.
949 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Défense de l'organisme face à une infection virale : chez un malade, des lymphocytes T cytotoxiques (LTc) sont prélevés et mis en culture avec des cellules infectées par un virus. L'image ci-dessous est alors observée.
947 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Évolution de la quantité d’anticorps en fonction du temps suite à des injections d’antigène.
1483 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Chez certains animaux, une protéine de réserve appelée vitellogénine est transportée par le sang puis stockée dans les ovaires. NB : dans Homo sapiens, Homo est le nom du genre, sapiens est le nom de l’espèce.
965 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Tout au long de la vie, le système immunitaire garde la mémoire des agressions virales ou bactériennes passées. Chaque fois qu’un nouvel antigène se présente, certaines cellules immunitaires sont chargées de déterminer sa fiche d’identité et de la conserver dans l’attente d’une future agression. La vaccination prend appui sur ce mécanisme pour enrayer les antigènes les plus fulgurants.
voir la vidéo
1484 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Immunité
1489 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Il existe une lignée de souris mutantes dites souris scurfy. Elles présentent de nombreuses lésions cutanées.
1500 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Lors d’une entrée d’un pathogène, certaines de ses protéines seront des antigènes reconnus spécifiquement par quelques clones de LB. Seuls ces clones sont sélectionnés et participent à la réponse immunitaire.

La reconnaissance d’un antigène par un anticorps à la surface d’un LB se traduit par une intense amplification clonale (prolifération cellulaire) dans les ganglions lymphatiques, suivie d’une différenciation en une cellule spécialisée dans la production d’anticorps solubles : le plasmocyte.

Certains lymphocytes B vont être mis en mémoire.

Les plasmocytes ainsi formés sécrètent de grandes quantités d’anticorps à la fois dans le sérum mais aussi sur le lieu de l’infection.
1531 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Graphique de la variation de la concentration des anticorps en fonction du temps et des antigènes présents
966 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Une réaction inflammatoire est une réaction de défense immunitaire stéréotypée du corps à une agression externe (infection, brûlure...). Cette réaction est un processus universel, concernant l'ensemble des tissus.
1501 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
L'immunité adaptative (ou acquise) est une immunité spécifique car la réaction immunitaire est dirigée contre un seul antigène. Les cellules immunitaires impliquées dans la réponse immunitaire adaptative sont les lymphocytes. Au sein de l'organisme, deux types de lymphocytes sont présents. Ils différent par la nature de leurs récepteurs membranaires qui déterminent leur fonction :
  • les lymphocytes B participant à l'immunité à médiation humorale
  • les lymphocytes T participant à l'immunité à médiation cellulaire
Lorsque le lymphocyte B rencontre l'antigène correspondant (= sélection clonale), il est activé, puis se multiplie par mitoses (= prolifération clonale) et enfin se différencie en plasmocytes (cellules sécrétrices d'anticorps solubles) et en lymphocytes B mémoire, cellules à durée de vie longue qui seront prêtes à réagir rapidement en cas d'une nouvelle attaque par un même antigène. Les anticorps circulants caractérisent la réponse à médiation humorale.

En plus des LB, les organes du système immunitaire sécrètent aussi des centaines de milliers de types de Lymphocytes Tueurs (LT). Produits dans la moëlle osseuse, les LT achèvent leur maturation dans le thymus où ils acquièrent leurs marqueurs membranaires spécifiques et les récepteurs T qui leur permettent de reconnaître directement un peptide viral associé à une molécule du CMH des cellules infectées par un virus (ou cellule cancéreuse par exemple). L'action des cellules cytotoxiques LT caractérise la réponse à médiation cellulaire.
948 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
La myasthénie est une maladie caractérisée par une atteinte de la synapse neuromusculaire entraînant une faiblesse de la musculature squelettique et une fatigabilité excessive. Elle est causée par des anticorps circulants qui ciblent les récepteurs à acétylcholine de la synapse neuromusculaire, inhibant l'effet excitateur de ce neuromédiateur.
1503 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
À partir de l’étude des documents, on se propose d’étudier l’immunité anti-tumorale.

Document : Mise en évidence expérimentale de l’immunité anti-tumorale
Une tumeur résulte de la prolifération anormale de cellules pouvant être induite par une substance chimique, le méthylcholanthrene (MCA).
964 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Le système immunitaire est constitué d’un ensemble complexe d’organes individualisés et de tissus entre lesquels circulent, de façon constante, des cellules immunocompétentes de l’immunité innée et de l’immunité adaptative. L’organisation du système immunitaire, en réseau de communication, lui confère 3 propriétés essentielles :
  • une importante capacité d’échanges d’informations, par des contacts membranaires intercellulaires, ou par la libération de médiateurs solubles.
  • une forte régulation permettant de préserver, en permanence, l’équilibre du système immunitaire (encore appelée homéostasie) pour aboutir à une réponse immunitaire adaptée.
  • un rôle effecteur performant capable de protéger l’intégrité de l’organisme.
950 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Lors d’une vaccination contre la diphtérie, le sujet reçoit de l’anatoxine diphtérique, toxine diphtérique ayant perdu son pouvoir pathogène mais conservant son pouvoir immunogène. Il développe alors en quelques jours une immunité par la production d’anticorps. Ces anticorps, libérés dans le milieu intérieur, neutralisent la toxine diphtérique. Des expériences sont réalisées pour déterminer le mode d’action des anticorps au cours de cette neutralisation.
953 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Un test rapide de diagnostic de la grippe. La grippe est une maladie qui cause en France une mortalité importante chez les personnes âgées et les sujets fragiles. Diagnostiquer rapidement la grippe, pour le médecin, revêt alors une importance particulière dans son choix de prescrire le traitement adapté. Le test TROD est un test de diagnostic rapide de la grippe. On cherche à comprendre le fonctionnement de ce test.
957 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
La réaction immunitaire (3)
1493 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Le principe de fonctionnement d'un test de grossesse. Dès les premiers jours de son implantation dans l'utérus, le ieune embryon secrète une hormone : l‘HCG (hormone chorionique gonadotrope humaine). Cette hormone est une glycoprotéine formée de deux sous-unités (? et ?) représentant chacune un antigène différent. Chez la femme enceinte, une partie des molécules d'HCG passe dans les urines sans être dégradée. Le test de grossesse consiste à rechercher la présence de cette hormone dans les urines de la femme présumée enceinte. (Exercice tiré du manuel Bordas TS SVT spécifique, 2012).
1447 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Lors d’une infection, une réponse immunitaire innée se met très rapidement en place et grâce à la phagocytose permet de détruire des agents infectieux. En quelques jours, une autre réaction immunitaire débute : elle est qualifiée de réponse immunitaire adaptative (RIA), car elle fait intervenir des cellules et des molécules très spécifiques et donc adaptées aux agents infectieux reconnus. Elle se caractérise donc par des mécanismes très spécifiques de détection et d’élimination des agents infectieux, de cellules anormales ou étrangères, mécanismes complémentaires de la réponse immunitaire innée.
1477 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Évolution de la quantité d’anticorps en fonction du temps suite à des injections d’antigène.
952 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
La réponse immunitaire adaptative contribue à la défense de l’organisme contre les agressions du milieu extérieur. Les expériences ci-dessous permettent de dégager quelques caractéristiques de cette réponse immunitaire adaptative.
970 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Une nouvelle arme pour lutter contre le staphylocoque doré. (V.2)
Le staphylocoque doré (Staphylococcus aureus) est une bactérie présente sur la peau et dans les voies nasales des êtres humains. Parfois, des souches virulentes de staphylocoques dorés peuvent causer une infection, le plus souvent locale mais qui peut aussi être généralisée et s’avérer potentiellement mortelle quand les bactéries pénètrent dans la circulation sanguine et se propagent à d’autres organes. Pour lutter contre cette bactérie, on dispose d’antibiotiques, substances chimiques permettant de détruire des bactéries ou d’empêcher leur développement ; mais ils sont parfois inefficaces et les rechutes (reprises de l’infection) sont fréquentes. Des chercheurs ont tenté d’améliorer le traitement par antibiotiques en les combinant à des anticorps. On cherche à expliquer comment la combinaison antibiotique-anticorps pourrait rendre plus efficace les traitements contre le staphylocoque doré et ainsi éviter les rechutes.

Document 1 : l’infection par le staphylocoque doré
Suite a une blessure par exemple, le staphylocoque dore peut pénétrer dans l’organisme. Face à sa multiplication dans le milieu extracellulaire, des défenses immunitaires innées se mettent en place. Ce qui se traduit par la phagocytose des bactéries par les macrophages.
Cependant, les macrophages ne parviennent pas à détruire la totalité des staphylocoques phagocytés. En effet, certains staphylocoques peuvent échapper à la destruction et se multiplier à l’intérieur même des macrophages.

Document 2 : action des antibiotiques sur le staphylocoque doré
Le graphique ci-dessous montre l’action d’un antibiotique, injecté à t=0, sur le staphylocoque doré présent à l’extérieur des cellules (forme extracellulaire) ou à l’intérieur (forme intracellulaire) dans des cultures cellulaires de macrophages.

Document 3 : rôle des anticorps dans le traitement antibiotique contre le staphylocoque doré

Pour améliorer le traitement antibiotique contre les formes intracellulaires du staphylocoque doré, on associe un antibiotique inactif à un anticorps spécifique de la bactérie. Ces conjugués anticorps-antibiotiques inactifs reconnaissent les staphylocoques dorés et s’y accrochent. Ils pénètrent ainsi avec les bactéries à l’intérieur des macrophages où ils subissent l’action de substances chimiques nommées protéases qui libèrent et activent les antibiotiques.

Document 4 : efficacité de l’action des antibiotiques contre le staphylocoque doré intracellulaire
On mesure la persistance de staphylocoques dorés intracellulaires dans les reins de souris 4 jours après le début de l’infection lors de différents traitements.

956 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
La réaction immunitaire (2)
973 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
L'inflammation est un mécanisme de défense de première ligne face à une agression. Elle consiste à détruire et éliminer toutes les substances qui lui sont étrangères.
La détection de l'agression par l'organisme entraine une arrivée massive de cellules immunitaires sur le site concerné. Pour cela, les vaisseaux sanguins de la zone se dilatent et les cellules immunitaires sur place produisent des molécules qui activent et attirent leurs congénères en fonction de la menace identifiée. C'est ce qui cause les rougeurs, gonflements, douleurs et sensation de chaleur souvent présentes sur le site de l'inflammation.
1492 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Une réaction inflammatoire est une réaction de défense immunitaire stéréotypée du corps à une agression externe (infection, brûlure...). Cette réaction est un processus universel, concernant l'ensemble des tissus.
968 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Une réaction immunitaire non spécifique est une réaction immunitaire dont le déclenchement ne dépend pas de la reconnaissance d'un antigène par un récepteur spécifique (immunité naturelle). Une réaction inflammatoire est, par exemple, une réaction immunitaire non spécifique qui se développe en réponse à un foyer local d'irritation d'origine biologique ou physico-chimique caractérisée par l'afflux de leucocytes. Elle se traduit par les signes cliniques suivants : chaleur, rougeur, œdème et douleur.
Une réaction immunitaire spécifique est une réaction immunitaire dont le déclenchement dépend de la reconnaissance d'un antigène par un récepteur spécifique (immunité acquise).
1494 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Une réaction immunitaire non spécifique est une réaction immunitaire dont le déclenchement ne dépend pas de la reconnaissance d'un antigène par un récepteur spécifique (immunité naturelle). Une réaction inflammatoire est, par exemple, une réaction immunitaire non spécifique qui se développe en réponse à un foyer local d'irritation d'origine biologique ou physico-chimique caractérisée par l'afflux de leucocytes. Elle se traduit par les signes cliniques suivants : chaleur, rougeur, œdème et douleur.
Une réaction immunitaire spécifique est une réaction immunitaire dont le déclenchement dépend de la reconnaissance d'un antigène par un récepteur spécifique (immunité acquise).
972 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Quel que soit le facteur qui la déclenche, la réaction inflammatoire se traduit toujours par :
  • 4 symptômes : douleur, rougeur, gonflement et chaleur au niveau de la zone infectée. Ces symptômes sont associés à un afflux de plasma sanguin vers ce site.
  • un afflux de cellules de l’immunité : les granulocytes et les monocytes. Les monocytes se différencient en macrophages.
1482 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Expérience historique de Gustav Nossal 1959. Sir Gustav Nossal est un chercheur australien dont les travaux ont permis de construire les bases de l’immunologie moderne. On cherche à déterminer certaines caractéristiques cellulaires et moléculaires de la réponse immunitaire.
1497 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Lors d’une blessure, des bactéries peuvent pénétrer dans les tissus et provoquer une réaction inflammatoire aiguë qui se traduit par différents symptômes. Toutefois, une réaction inflammatoire n’est pas toujours associée à des microorganismes pathogènes* : on parle dans ce cas-là d’inflammation stérile.
* Pathogène : qui provoque une maladie.

Expérience 1 : L'inflammation stérile : Une forte chaleur a été appliquée sur une petite surface du foie de souris anesthésiées. Après l’induction de la lésion par la chaleur, le foie des souris est étudié en microscopie optique. Les photographies ci-dessous montrent l’aspect du foie 0h, 1h et 2h après le traitement. Les cellules lésées se situent au centre des photographies et les phagocytes apparaissent sous forme de points noirs.





Expérience 2 : Rôle des médiateurs produits lors de l’inflammation stérile. Des médiateurs chimiques sont présents dans le liquide extracellulaire à proximité des cellules lésées par la chaleur. Ce liquide extracellulaire est prélevé et introduit grâce à une micropipette dans une culture contenant des phagocytes. Le document ci-dessous montre le comportement d’un de ces phagocytes immédiatement après l’introduction de la micropipette (photographie de gauche) puis quelques instants plus tard (photographie de droite). Remarque : ce phénomène n’est pas observé dans l’expérience témoin (liquide extracellulaire prélevé dans une zone non lésée).
1530 - Thème 5 - Le fonctionnement du système immunitaire humain
Le cannabis est une drogue qui produit des effets sur le cerveau par le biais du THC, le tétrahydrocannabinol. Cette molécule possède d’autres effets sur l’organisme. Le THC est soupçonné de diminuer la réponse immunitaire face à des cellules cancéreuses. On cherche à vérifier cette hypothèse.