samedi 31 janvier 2015

Cahier de texte TS6. Spécialité, 2014-2015

Vendredi 5 septembre.
Thème 1. Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l'avenir
La composition initiale de l'atmosphère terrestre. Evolution du taux de CO2 des origines à aujourd'hui: quelques mécanismes.

Vendredi 12 septembre
Thème 1. Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l'avenir
Evolution du taux de dioxygène depuis les origines. Signification des minerais de fer rubané et rôle des cyanobactéries.

Vendredi 19 septembre
Thème 1. Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l'avenir
Quelques méthodes permettant de retrouver les climats passés
Utilisation de la mesure du ∆18O dans les carottes de glaces et dans les tests de foraminifères.

Vendredi 26 septembre
Pas de spé, sortie scolaire

Vendredi 3 octobre
Thème 1. Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l'avenir
Quelques méthodes permettant de retrouver les climats passés
Utilisation de l'indice stomatique pour déterminer le taux de CO2. Travail pratique sur une feuille de Gingko biloba (4 binômes)
Extraction de grains de pollen de la tourbe (5 binômes).

Vendredi 10 octobre
Thème 1. Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l'avenir
Quelques méthodes permettant de retrouver les climats passés
Synthèse des activités précédente. utilisation d'un diagramme pollinique
Les paramètres astronomiques influant sur les climats. Rôle de l'albédo
Cours assuré par Benoît Delcour en mon absence pour arrêt maladie.

Vendredi 17 octobre
Dans le cadre de Sciences en fête, conférence de Michael Salson, maître de conférence à Lille I sur la bio-informatique.

Vendredi 7 novembre
Thème 1. Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l'avenir
Analyse des conséquences climatiques et écologiques de l'éruption du Toba (- 75 000 ans) sous la forme d'un article de journal.

Vendredi 14 novembre
Thème 1. Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l'avenir
Les climats de l'avenir. Travail de groupe sur le rapport du GIEC 2014 et mise en commun. Utilisation du logiciel Simclimat.

Vendredi 21 novembre
Thème 2. Energie et cellule vivante
ATP et activité musculaire
— Présentation de la molécule d'ATP
— Activité de groupe : extraction et mise en évidence du glycogène musculaire

Vendredi 28 novembre
Pas de séance. Journée pédagogique

Mercredi 3 décembre
Rattrapage 1 heure
Thème 2. Energie et cellule vivante
ATP et activité musculaire
— Les différents types de métabolisme et de fibres musculaires
— Le métabolisme anérobie alactique
— La molécule de glycogène

Vendredi 5 décembre
Thème 2. Energie et cellule vivante
ATP et activité musculaire
— Le métabolisme anaérobie lactique
— Le métabolisme respratoire
— Activités de groupes : conditions de production d'ATP par du tissu de moule. Observation de fibres musculaires striées chez la grenouille

Vendredi 12 décembre
Thème 2. Energie et cellule vivante
ATP et activité musculaire
Bilan général sur l'activité musculaire. Le rôle de la myosine et de l'actine

Vendredi 19 décembre
Thème 2. Energie et cellule vivante
La respiration
Activités de groupes :
— Mise en évidence de la consommation d'oxygène par une suspension de levure en présence de glucose par EXAO.
— Mise en évidence du phénomène de respiration sur du tissu de navet par réduction du bleu de méthylène.

Vendredi 9 janvier
Thème 2. Energie et cellule vivante
La respiration
Mise en commun et synthèse sur la respiration

Vendredi 16 janvier
Thème 2. Energie et cellule vivante
Les fermentations
— fermentation alcoolique : montage, mise en évidence du CO2 et de l'éthanol
— fermentation lactique : observation des bactéries du yaourt

Vendredi 23 janvier
Thème 2. Energie et cellule vivante
La photosynthèse
— Mise en évidence du dégagement d'O2 chez l'élodée par EXAO
— observation microscopique d'une feuille d'élodée et mise en évidence de la cyclose. Dessin légendé et titré.
— Mise en évidence de l'influence de l'intensité lumineuse dur la photosynthèse par comptage des bulles d'oxygène.

Cahier de texte TS6. Partie spécifique, 2014-2015

Mercredi 3 septembre
Thème 1A. Génétique et évolution
Remise en place de quelques notions de génétique de 1ère S sous forme de discussion

Accompagnement. Présentation de l'épreuve de SVT au bac S spé SVT.

Lundi 8 septembre
Thème 1A. Génétique et évolution
Méiose et fécondation
Présentation du cycle de l'espèce humaine. Signification de la méiose et de la fécondation.
Présentation de la méiose à travers l'étude chez le criquet mâle.
Mise en place des grandes étapes de la méiose.

Mercredi 10 septembre
Thème 1A. Génétique et évolution
Méiose et fécondation
Fin de la mise en place de la méiose. Succession d'une division réductionnelle et d'une division équationnelle.

Accompagnement. Groupe A : utilisation du microscope, reprise des bases
Groupes B et C : Travail écrit sur Lyssenko, à partir de quelques extraits de textes en vue d'une évaluation des capacités de synthèse.

Vendredi 12 septembre
Thème 1A. Génétique et évolution
Méiose et fécondation
Déroulement de la méiose et de la fécondation.

Lundi 15 septembre
Thème 1A. Génétique et évolution
Brassage chromosomique
Analyse à partir de comptages, des croisement black vestigial x sauvage et ebony vestigial x sauvage chez la drosophile.

Mercredi 17 septembre
Elections des délégués
Thème 1A. Génétique et évolution
Brassage chromosomique
Mise en place des notions de brassage interchromosomique et intrachromosomique.
Exercice pour le lundi 22 septembre

Accompagnement. Groupe B : utilisation du microscope, reprise des bases
Groupes A et C : Travail écrit sur Lyssenko, à partir de quelques extraits de textes en vue d'une évaluation des capacités de synthèse.

Lundi 22 septembre
Thème 1A. Génétique et évolution
Brassage chromosomique 
Correction de l'exercice distribué le 17 septembre.
Les anomalies de la méiose
— Les anomalies chromosomiques. Origine des trisomies durant la méiose, quelques anomalies.
— Origine des familles multigéniques. Utilisation du logiciel Phylogène pour l'étude de la famille des globines.

Mercredi 24 septembre
Evaluation sommative
Thème 1A. Génétique et évolution 
Les anomalies de la méiose
— Origine des familles multigénique. Les mécanismes.

Accompagnement. Groupe C : utilisation du microscope, reprise des bases
Groupes A et B : Travail écrit sur Lyssenko, à partir de quelques extraits de textes en vue d'une évaluation des capacités de synthèse.

Vendredi 26 septembre
Pas de cours. Sortie scolaire.

Lundi 29 septembre
Thème 1A. Génétique et évolution
Diversification des êtres vivants
— polyploïdisation. L'exemple de la Spartine
— symbiose. Le cas des lichens. Utilisation de la caméra couplée au microscope.Observation de mycelium de champignon, de pleurocoques et de coupe de Lichen.

Mercredi 1er octobre
Thème 1A. Génétique et évolution
Diversification des êtres vivants
Synthèse des activités précédentes. 
— Transferts horizontaux de gènes. Exemple de l'Elysie émeraude.

Accompagnement. Correction de l'évaluation n°1. Etude d'un croisement entre deux hétérozygotes dominants.

Lundi 6 octobre
Thème 1A. Génétique et évolution
Diversification des êtres vivants
— Rôle des gènes homéotiques
— Evolution des comportements : le cas des Macaques japonais

Mercredi 8 octobre
Thème 1A. Génétique et évolution
Diversification des êtres vivants
— Comment définir une espèce ? Aspect historique de la question

Accompagnement. Correction du DS n°1. Quelques pistes d'analyse du travail sur Lyssenko.

Vendredi 10 octobre
Arrêt maladie

Lundi 13 octobre
Thème 1A. Génétique et évolution
Diversification des êtres vivants
— Dérive génétique et sélection naturelle. travail sur le logiciel de Philippe Cosantino. Cas pratique : relation entre la drépanocytose et le paludisme
— Spéciation : étude du cas du Pizzly et des croisements entre Félidés d'espèces différentes.

Mercredi 15 octobre
2 heures de cours
Thème 1A. Génétique et évolution
Diversification des êtres vivants
— Comment définir une espèce ? Le darwinisme et la théorie synthétique de l'évolution.
Un regard sur l'évolution de l'homme
L'homme parmi les Primates. Notion de caractère ancestral et dérivé.

Lundi 3 novembre
Thème 1A. Génétique et évolution
Un regard sur l'évolution de l'homme
L'homme parmi les Primates
Travail par groupe
— mesure de l'angle facial chez l'homme et le chimpanzé (laser ou mesurim)
— caractéristiques du bassin
— position du trou occipital (logiciel Homininés)
— arbre phylogénétique des Homininés avec le logiciel Phylogène


Mercredi 5 novembre
Thème 1A. Génétique et évolution
Un regard sur l'évolution de l'homme
L'homme parmi les Primates
— Etablissement d'un arbre phylogénétique simplifié des Primates
— La bipédie chez les Hominoïdes à partir d'une vidéo de Pascal Picq

Accompagnement. Groupes de travail sur le schéma-bilan des chapitres consacrés à la biodiversité

Vendredi 7 novembre

Thème 1A. Génétique et évolution
Un regard sur l'évolution de l'homme
L'homme parmi les Primates
— comparaison des caryotypes
— comparaison de la molécule de globine epsilon
— les problèmes de augmentation du volume crânien et du langage
— quelques éléments sur le comportement des Hominoïdes

Lundi 10 novembre 
Thème 1A. Génétique et évolution
Un regard sur l'évolution de l'homme
La lignée humaine, une notion très discutée
— Activité de groupe : A partir d'une collection d'éléments anatomiques (crâne, bassins) et d'outils, retrouver quelques marqueurs de la lignée humaine.
— Mise en commun : de Toumaï à Homo erectus


Mercredi 12 novembre 
Thème 1A. Génétique et évolution
Un regard sur l'évolution de l'homme
La lignée humaine, une notion très discutée
— mise en commun (fin) : de Homo neanderthalensis à Homo sapiens
— Quelques éléments sur l'art préhistorique.
Origine des populations actuelles d'Homo sapiens
— les hypothèses

Accompagnement : correction de la partie spécialité du DS n° 2

Lundi 17 novembre
Thème 2. La vie fixée
Circulation des substances dans la plante
— Travail de groupes : en vue de l'élaboration d'un schéma de synthèse de la plante, observations de l'ascension d'un colorant vital dans une plante, de coupes transversales de racine et de tiges, des vaisseaux conducteurs de sève et de stomates d'épiderme de poireau.

Mercredi 19 novembre
Thème 1A. Génétique et évolution
Un regard sur l'évolution de l'homme
Origine des populations actuelles d'Homo sapiens
— L'ADN mitochondrial et le modèle de l'Eve mitochondriale
Thème 2. La vie fixée
Les défenses de la plante
— Carences en substances minérales
— Résistance à la sécheresse

Accompagnement. Travail de groupe : Elaboration d'un schéma synthétique du fonctionnement d'un végétal à partir des activités du 17/11.

Vendredi 21 novembre
Thème 2. La vie fixée
Les défenses de la plante
— Résistance à la sécheress
— Résistance aux animaux herbivores
Structure de la fleur
Sera vu en activité de groupes lundi 24/11
Fécondation, pollinisation, graine et coévolution
— cycle général
— Le cas des orchidées

Lundi 24 novembre
Thème 2. La vie fixée
Séance de 1 h 30 pour cause d'intervention de la sécurité routière

Structure de la fleur
— Activité de groupe : représentation du diagramme floral de la tulipe. Dissection floral et représentation des différentes pièces. Etude des gènes homéotique présidant à la mise en place de la fleur.

Mercredi 26 novembre
Accompagnement (2 heures par demi-classe). Activité de groupe : exécution et coloration de coupes de tige de tulipes. Observation microscopique.

Lundi 1er décembre
Thème 2. La vie fixée
La plante domestiquée
— Comparaison entre différents type de carottes. Activités de groupe : chromatographie des caroténoïdes, évaluation du taux de glucose. Comparaison des résultats.

Mercredi 3 décembre
Thème 2. La vie fixée
Fécondation, pollinisation, graine et coévolution
— Exemple de coévolution : Etude de l'orchidée Comète et du Sphynx de Darwin
— La dissémination des graines

Vendredi 5 décembre
Thème 2. La vie fixée
La plante domestiquée
— Les PGM. Travail sur le riz doré sanctionné par un QCM. Quelques éléments sur le débat sur les OGM.


Lundi 8 décembre
Thème 1B. Le domaine continental et sa dynamique
Caractéristiques de la lithosphère continentale
Travaux de groupe :
— estimation de la profondeur du Moho avec Excel
— Détermination de la densité des roches
— Caractéristiques des roches de la lithosphère continentale

Mercredi 10 décembre
Thème 1B. Le domaine continental et sa dynamique
Caractéristiques de la lithosphère continentale
Mise en commun des travaux du 8/12. Notion de métamorphisme

Accompagnement. Présentation des sujets de travail relatifs à la "sortie Bruxelles"

Lundi 15 décembre
Thème 1B. Le domaine continental et sa dynamique
Caractéristiques de la lithosphère continentale
Travaux de groupe :
— comparaison de l'âge de la croûte océanique et de la croûte continentale
— datation de deux granites par la méthode rubidium/strontium en utilisant le logiciel radiochronologie et par une méthode graphique.

Mercredi 17 décembre
Thème 1B. Le domaine continental et sa dynamique
Caractéristiques de la lithosphère continentale
Les déformations de la croûte terrestre
— Notion d'orogenèse et de cycle orogénque
— Les déformations plastiques
— Les déformations cassantes
— Chevauchements et nappes de charriage

Accompagnement. Compte-rendu du conseil de classe

Vendredi 19 décembre
Fête de Noël

Lundi 5 janvier
Thème 1B. Le domaine continental et sa dynamique
Convergence lithosphérique et orogenèse
— Mise en place d'une chaîne de collision
— Mise en évidence des témoins océanique : roches sédimentaires, ophiolithes et blocs basculés
— Existence de subductions continentales sous les Alpes et l'Himalaya

Mercredi 7 janvier
Correction du DS n°3
Thème 1B. Le domaine continentale et sa dynamique
Caractéristiques de la lithosphère continentale
— les anomalies gravimétriques de Bouguer

Accompagnement. Travail de groupe au CDI en relation avec la sortie au Museum de Bruxelles le 20/01

Lundi 12 janvier
Thème 1B. Le domaine continental et sa dynamique
Caractéristiques de la lithosphère continentale
Travail de groupe
— Mise en évidence du réajustement isostatique par l'exemple du bouclier scandinave.

Mercredi 14 janvier
Thème 1B. Le domaine continentale et sa dynamique
Du métamorphisme à l'anatexie dans la lithosphère continentale

Accompagnement. Travail de groupe au CDI en relation avec la sortie au Museum de Bruxelles le 20/01

Vendredi 16 janvier
Fête de l'Epiphanie
Thème 1B. Métamorphisme, moteur et magmatisme en zone de subduction
Le métamorphisme dans le domaine océanique
— Du basalte de dorsale au métagabbro de faciès schiste vert

Lundi 19 janvier
Thème 1B. Métamorphisme, moteur et magmatisme en zone de subduction
Le métamorphisme dans le domaine océanique
— Du schiste bleu à l'éclogite. Travail de groupes : observation d'échantillon de roches. Repérage des minéraux caractéristiques (glaucophane, grenat). Mise en évidence des auréoles de métamorphisme. utilisation d'un diagramme PT.
— Mise en commun

Mardi 20 janvier
Sortie aux Muséum de Sciences Naturelles de Bruxelles. Travail des groupes sur les sujets déjà dégrossis les semaines précédentes.

Mercredi 21 janvier
2 heures de cours
Thème 1B. Métamorphisme, moteur et magmatisme en zone de subduction
Moteur de la mise en place d'une subduction
Magmatisme dans les zones de subduction
— Quelques rappels de 1ere sur le magmatiqme
— Analyse des éruptions du St-Helens et du Krakatoa

Lundi 26 janvier
Thème 1B. Métamorphisme, moteur et magmatisme en zone de subduction
Magmatisme dans les zones de subduction
— Comparaison du dynamisme d'une éruption du Kilauea et d'une éruption de l'Anak-Krakatao par vidéo
— Observation et comparaison d'échantillons de roches éruptives des zones de subduction. Dessin légendé d'une lame en LPA
— Origine du dynamisme explosig de ce type d'éruption
— Comparaison andésite/diorite



Cahier de texte 1ère S2. 2014-2015

Mercredi 3 septembre.
Prise de contact. Présentation du programme.
Thème 1. Devenir homme ou femme
1. Quelques éléments anatomiques

Jeudi 4 septembre
Thème 1. Devenir homme ou femme 
1. Quelques éléments anatomiques
Dissection de l'appareil génital de souris. Comparaison entre l'appareil de souris et l'appareil humain

Vendredi 5 septembre
Thème 1. Devenir homme ou femme
2. Du sexe génotypique au sexe phénotypique
Retour sur les connaissances des classes précédentes sous forme de discussion libre

Mercredi 10 septembre
Thème 1. Devenir homme ou femme
2. Du sexe génotypique au sexe phénotypique
Les chromosomes X et Y. Existence du gène SRY. Conséquence sur la détermination du sexe.

Jeudi 11 septembre
Thème 1. Devenir homme ou femme
3. Mise en place du sexe phénotypique
Utilisation du logiciel DifSex. Rôle des hormones dans la différenciation.

Vendredi 12 septembre
Accompagnement. Utilisation du microscope (groupe A, 12 élèves). Travail sur la détermination du sexe chez les tortues en étude (groupes B + C, 22 élèves).

Mercredi 17 septembre
Thème 1. Devenir homme ou femme
3. Mise en place du sexe phénotypique
Synthèse des différents éléments vus précédemment. Schéma bilan
4. Evolution ultérieure. Puberté
Evolution morphologique. Castrats et eunuques. Sécrétions hormonales post-pubertaires.

Jeudi 18 septembre
Thème 1. Devenir homme ou femme
5. Régulation des hormones sexuelles
Observation de CT de testicules et d'ovaire. Utilisation du microscope couplé à une caméra. Obtention de photo légendées.

Vendredi 19 septembre
Accompagnement. Utilisation du microscope (groupe B, 11 élèves). Travail sur la détermination du sexe chez les tortues en étude (groupes A + C, 23 élèves).

Mercredi 24 septembre
Thème 1. Devenir homme ou femme
5. Régulation des hormones sexuelles
Régulation chez le mâle. Principales hormones. Notion de rétrocontrôle.

Jeudi 25 septembre
Thème 1. Devenir homme ou femme
5. Régulation des hormones sexuelles
Observation de CT d'ovaires. Notion de cycle utérin. Observation de CT d'utérus à 2 moments du cycle (quelques problèmes techniques avec les PC).

Vendredi 26 septembre
Accompagnement. Utilisation du microscope (groupe C, 11 élèves). Travail sur la détermination du sexe chez les tortues en étude (groupes A + B, 23 élèves).

Mercredi 1er octobre
Thème 1. Devenir homme ou femme
5. Régulation des hormones sexuelles
Régulation chez la femme.

Jeudi 2 octobre
Thème 1. Devenir homme ou femme
5. Régulation des hormones sexuelles
Régulation chez la femme. Schéma-bilan
6. Biologie du plaisir
Utilisation du logiciel de l'Académie de Versailles.

Vendredi 3 octobre
Pas de cours, messe.

Mercredi 8 octobre
Thème 1. Devenir homme ou femme
7. Contraception et interruption de grossesse
Méthode de contraception. Fonctionnement de la pilule.
Pilule du lendemain.
La pilule contragestive.

Jeudi 9 octobre
Arrêt de travail.

Vendredi 10 octobre
Arrêt de travail.

Mercredi 15 octobre
Thème 1. Devenir homme ou femme
8. Maîtrise de la procréation
Suivi post-natal
Les aides à la procréation : IA, IAD, FIVETE et ICSI

Jeudi 16 octobre
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle 
1. La dérive des continents et ses critiques
— Le modèle de la Terre vers 1900
— Les arguments de Wegener

Vendredi 17 octobre
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle 
1. La dérive des continents et ses critiques
— Les arguments de Wegener
— Les apports de la sismologie

Mercredi 5 novembre
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle 
1. La dérive des continents et ses critiques
— Les apports de la sismologie. Ondes de profondeurs. Mise en évidence de l'hétérogénéité du globe et de son caractère solide. Critique du modèle de Wegener.

Jeudi 6 novembre
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle 
1. La dérive des continents et ses critiques
— Observation du modèle analogique du trajet d'une onde dans un milieu de densité différente
— Travail sur le logiciel onde P
— Mise en évidence de la discontinuité de Lehman et du Moho
— Structure du globe terrestre

Vendredi 7 novembre
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle 
1. La dérive des continents et ses critiques
— Mise évidence de la structure des croûtes continentales et océaniques. nature des roches


Mercredi 12 novembre
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle
1. La dérive des continents et ses critiques
— les mécanismes de déplacement des continents proposés par Wegener
— les critiques des fixistes
2. L'exploration des fonds océaniques et les concepts de lithosphère et d'asthénosphère
— Brève histoire de l'exploration sous-marine
— Océans à marge passive et à marge active
— flux d'énergie au niveau des dorsales

Jeudi 13 novembre
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle 
Les roches de la croûte terrestre et du manteau
Activité de groupes :
— détermination expérimentale de la densité de 4 roches (granite, basalte, gabbro, péridotite)
— observation à l'œil nu et description des échantillons

Vendredi 14 novembre
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle 
 2. L'exploration des fonds océaniques et les concepts de lithosphère et d'asthénosphère
— Comment construire un profil bathymétrique à partir des relevés de profondeur
— le mécanisme de convection. Application au manteau
— Modèle de Holmes

Mercredi 19 novembre
Pas de cours. DS de français de 4 heures


Jeudi 20 novembre
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle
Les roches de la croûte terrestre et du manteau
Activité de groupes :
— observation des roches en LPA et établissement d'un tableau des roches et des minéraux
2. L'exploration des fonds océaniques et les concepts de lithosphère et d'asthénosphère
Activité de groupes :
— mesure du magnétisme grâce à un teslamètre sur un fond de carte océanique

Vendredi 21 novembre
Correction rapide du DS n° 2
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle
2. L'exploration des fonds océaniques et les concepts de lithosphère et d'asthénosphère
— Le modèle de Hess
— Les travaux de Vine et Matthews. Introduction : le géomagnétisme

Mercredi 26 novembre
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle
2. L'exploration des fonds océaniques et les concepts de lithosphère et d'asthénosphère
— notion d'anomalies magnétiques et de thermorémanence magnétique
— Construction des coupes bathymétriques et magnétiques à partir des résultats du 20/11

Jeudi 27 novembre
Pas de séances. 1/2 journée du projet

Vendredi 28 novembre
Pas de cours. Journée pédagogique

Mercredi 3 décembre
Présentation du concourd Olympiade des Géosciences par Benoît Delcour
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle
2. L'exploration des fonds océaniques et les concepts de lithosphère et d'asthénosphère
— Observation des profils magnétiques et comparaison du modèle à la réalité du terrain : la peau de zèbre de Vine et Matthews
— Utilisation des anomalies magnétiques pour mesurer la vitesse de déplacement des fonds océaniques

Jeudi 4 décembre
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle
2. L'exploration des fonds océaniques et les concepts de lithosphère et d'asthénosphère
— Les zones de disparition des fonds océaniques. Travail de groupes : construire un modèle de zone de disparition de fonds océaniques en utilisant des documents et le logiciel Sismolog

Vendredi 5 décembre
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle
2. L'exploration des fonds océaniques et les concepts de lithosphère et d'asthénosphère
— Estimation de la vitesse de déplacement des fonds océaniques. Comparaison Pacifique/Atlantique. Dorsales lentes et rapides.

Mercredi 10 décembre
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle
2. L'exploration des fonds océaniques et les concepts de lithosphère et d'asthénosphère
— Notion de lithosphère et d'asthénosphère
3. Les failles transformantes
— Mécanisme simplifié
— Exemple de la faille de San Andrea

Jeudi 11 décembre
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle
2. L'exploration des fonds océaniques et les concepts de lithosphère et d'asthénosphère
 — Les zones de disparition des fonds océaniques. Travail de groupes : Reprise du travail du 4/12. Résultats de tomographie sismique. Variations de vitesse des ondes aux niveau de la LVZ.

Vendredi 12 décembre
Accompagnement. Travail de groupe sur la mise en forme du compte-rendu des séances du 04 et 11/12 consacré aux zones de subduction.

Mercredi 17 décembre
Pas de cours. Examen n°1

Jeudi 18 décembre
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle
3. Les failles transformantes
4. Les points chauds
— répartition des volcans sur le globe
— répartition des points chauds
— caractéristiques du volcanisme de point chaud

Mercredi 7 janvier
Correction du DS n°3
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle
 4. Les points chauds
— fonctionnement d'un point chaud

Jeudi 8 janvier
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle
5. Utilisation du GPS pour l'étude du déplacement de la lithosphère océanique
— Travail de groupe :utilisation du logiciel Tectoglob

Vendredi 9 janvier
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle
 4. Les points chauds
— détermination de la vitesse d'une plaque
6. Les dépots sédimentaires 

Mercredi 14 janvier
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle
7. Fonctionnement d'une dorsale
— la faune des zones de dorsale

Jeudi 15 janvier
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle
7. Fonctionnement d'une dorsale
— Modélisation analogique du rifting par Tectodidac
— Comment fonctionne une dorsale

Vendredi 16 janvier
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle
7. Fonctionnement d'une dorsale
— Rifting, notion de blocs basculés. Exemple du Rift Africain

Mercredi 21 janvier
Revision du programme de géologie en vue d'une évaluation sommative le 28/01
Thème 2. La tectonique des plaques : histoire d'un modèle
7. Fonctionnement d'une dorsale
— Fonctionnement d'une dorsale, notion de fusion partielle de la péridotite
— Analyse du diagramme PT de la péridotite au niveau de la dorsale

Jeudi 22 janvier
Thème 3. Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique
1. reproduction conforme
— Cycle cellulaire
— Réplication : étude de l'expérience de Meselson et Stahl avec le logiciel de l'académie de Toulouse.

Jeudi 23 janvier
Thème 4. Tectonique des plaques et géologie appliquée
Tectonique des plaques et recherche d'hydrocarbures
— Quelques éléments sur la formation des hydrocarbures et retour sur l'étude rapide du cap de la crèche en début d'année.

dimanche 25 janvier 2015

Reproduction conforme de la cellule et réplication de l'ADN (1ère S)

La photo ci-dessous représente le caryotype d'un être humain.


On peut faire plusieurs constatation :
— les chromosomes vont par paire. On dit que l'homme est diploïde. Il y a 23 paires de chromosomes.
— On observe aussi que la caryotype possède XX. On est donc en présence d'une femme.
Le caryotype de cette femme est donc 2N = 46, XX. N représente le nombre de chromosomes différents dans une espèce donnée.
Chaque être humain est différent alors qu'il possède le même caryotype. Les chromosomes portent des gènes dont les versions différents s'appellent des allèles.
Certains êtres vivants comme des plantes sont capables de se reproduire par bouturage. C'est le cas du fraisier. La plante fille est génétiquement identique à la plante mère. C'est une reproduction conforme.


Comment la reproduction conforme se produit-elle dans une cellule ?

Document brut à utiliser.


Dans un document tel que celui-ci, tous les éléments ne sont pas aussi importants. il est nécessaire de hiérarchiser, puis de créer des relations entre les différents éléments.
Lorsqu'on a un tableau, il est préférable d'en tirer une courbe, qui est, en général, beaucoup plus facilement interprétable.
Nous allons donc partir du tableau :


On obtient la courbe suivante :

On constate qu'entre les points A-B et après E, la quantité d'ADN diminue de moitié dans la cellule. En revanche entre C et D, elle double.
Intéressons-nous à ce doublement de quantité d'ADN C-D. Dans les classes précédentes, vous avez déjà vu un tel phénomène : c'est la réplication de la molécule d'ADN. Nous en verrons en les modalités un peu plus tard.
A quoi cela correspond t-il pour les chromosomes ?
La figure suivante représente les différents aspects que peut prendre un chromosome.


Les deux premières figures correspondent au niveau moléculaire du chromosome. Intéressons nous surtout au figures 3 à 5. Sur la figure 3 on constate que le chromosome possède un seul filament (une seule chromatide) alors que dans les figures 4 et 5, il possèdent deux chromatides. Le passage de 1 à 2 chromatides correspond donc à la portion C-D de la courbe, c'est à dire la réplication de l'ADN. Par conséquent, les portions A-B et post-E correspondent à la divisions par deux de la quantité d'ADN. C'est la phase de division conforme ou mitose.
Le chromosome atteint son niveau de condensation maximum pendant la mitose (5). De ce fait, c'est pendant la mitose, en la bloquant grâce à des substances comme la colchicine qu'on photographie les chromosomes.

Chromosome mitotique photographié au MEB (microscope électronique à balayage)


De même, c'est pendant une phase de mitose qu'on photographie les chromosomes nécessaires à l'élaboration d'un caryotype.


On peut, dès lors, rapprocher les différents éléments que nous avons mis en place, avec la figure suivante :


On peut placer la phase S qui correspond à la réplication de l'ADN et la phase M ou mitose. Les deux autres G1 et G2, qui sont des phases de croissance cytoplasmique se place naturellement.
On peut donc maintenant proposer le graphe d'un cycle cellulaire d'une cellule :

On a ci-dessus, le cycle cellulaire classique avec de longs temps de croissance cellulaire. Dans certains cas, la vitesse de division cellulaire est tellement importante, que les phases de croissance sont très réduite. C'est le cas lors de la croissance embryonnaire de certains organismes.

Le déroulement de la mitose
Document brut.


Un site intéressant qui montre bien le phénomène de mitose.
www.discip.crdp.ac-caen.fr/svt/cgaulsvt/travaux/animatio/mitmeio/tpmitose.htm

la mitose est un phénomène général à toute les cellules somatiques aussi bien végétales qu'animales.

Mitose dans une racine d'ail




Mitose lors de la régénération d'une queue de Triton


La mitose est un phénomène continu. Les biologistes l'ont divisé en quatre phases caractéristiques : prophase, métaphase, anaphase, télophase. L'interphase est constituée des phases G1 + S + G2 et n'appartient pas à la mitose.


Lors d'une observation, on ne distingue pas les chromosomes bien séparés. De plus, chaque phase peut prendre un aspect assez différent.


A = interphase
B = prophase
C = prophase
D = métaphase
E = métaphase
F = anaphase
G = anaphase
H = télophase
I = interphase

Les schéma suivant représente le déroulement de la mitose. On remarquera que les 2 chromatides de chaque chromosome se sépare lors de l'anaphase par clivage du centromère (il se coupe en deux).


Une petite vidéo sur la mitose


Les cultivateurs se sont aperçu de puis longtemps qu'ils pouvaient "améliorer" les fruits en jouant sur la mitose.


On peut constater qu'en bloquant la mitose au niveau de l'anaphase, on obtient des fraises tétraploïdes (4 lots de chromosomes au lieu de deux), beaucoup plus grosses.
Ce dernier exemple met bien en évidence le fait que le nombre de chromosomes est fondamental dans la définition d'une espèce.
Document.



Caryotype d'un chien :


Caryotype d'un chat :


On constate que chez le chien 2N = 78, alors que chez le chat 2N = 38.
On comprend facilement, dès lors qu'une hybridation entre un chat et un chien soit impossible.
Pour autant, on a tenté depuis longtemps des hybridations soit dans un but utilitaire (cas du mulet), soit dans le but d'attirer le public par des croisements étonnants (cas des Tigrons et Ligrons), beaucoup moins défendables.

Le mulet est le croisement d'un âne et d'une jument.


Le caryotype du cheval étant 2N = 64 et celui de l'âne étant 2N = 62, le caryotype du mulet est anormal et ne permet pas la fabrication de gamètes. Il est donc stérile.
Au début du XXème siècle, la mode était aux "monstres" dans les ménageries de cirques. On a donc essayer l'hybridation de nombreuses espèces et particulièrement entre tigre et lion.

Couple de Ligrons issus du croisement d'une tigresse et d'un lion


Un Tigron, issu du croisement d'une lionne et d'un tigre


Dans les deux cas, alors que chez le lion, le tigre et le chat 2N = 38, la femelle est fertile, mais le mâle est stérile. Les biologistes n'expliquent pas ce problème qui met en évidence que le caryotype n'est pas le seul élément à définir une espèce.
Un exemple plus étonnant est celui du Pizzly (contraction de Polar bear et Grizzly) ou Grolar (Grizzly + Polar bear) qui est un hybride naturel entre deux ours d'Amérique du Nord. 


Les deux espèces souches sont très proche (2N = 74), et il semble que cette hybridation est une origine climatique. Le Pizzly est fertile.
En ce qui concerne la répartition des chromosomes, il peut exister des anomalies dont la majorité sont non-viables dans l'espèce humaine.
La plus courante, qui est viable, est le syndrome de Dawn ou trisomie du 21.


Une autre trisomie est celle du 13, ou syndrome de Patau. L'enfant peut survivre quelques mois.


Un grand nombre d'anomalies concerne la répartition des chromosomes sexuels.
On peut retenir la monosomie X ou syndrome de Turner. Les sujets sont, en général de petite taille, assez peu sexualisés et non-fertiles.


Le caryotype XYY ou syndrome du Y surnuméraire a  fait couler beaucoup d'encre au milieu du XXème siècle. Des études avaient soit-disant montré que ce Y en plus, inclinait à la violence. Actuellement, on estime que la présence de ce Y, n'a aucune influence sur l'individu.


Nous avons vu que la mitose est toujours précédée par le phénomène de réplication de l'ADN qui permet un doublement de la quantité d'ADN.

Comment l'ADN se réplique t-il ?
Document.


Dès la découverte de la structure de l'ADN en 1953, la question de sa duplication s'est posée. Plusieurs hypothèses étaient défendues, résumées sur le schéma ci-dessous.


Pour valider une des hypothèses, deux chercheurs, Meselson et Stahl, ont élaboré un protocole célèbre. Partant de la constatation que l'ADN est constituée en grande partie de bases azotées, ils cultivent dans un milieu enrichi en 15N des bactéries. Pendant les réplications, les bactéries utilisent de l'azote pour construire leur nouvel ADN. L'ADN contenant du 15N est dit ADN lourd, par opposition à celui qui ne contient que du 14N.
Lorsqu'ils ont vérifié que les bactéries ne contenait que de l'ADN lourd, en centrifugeant l'ADN et en mesurant la densité, ils cultivent les bactéries sur du 14N puis analysent la composition de l'ADN après la première réplication puis la seconde réplication. Ils obtiennent les résultats suivants :


On constate que lors de la 2ème réplication, on obtient de l'ADN hybride et de l'ADN léger et pas d'ADN lourd. Si on compare les trois hypothèses, on constate que seule la réplication semi-conservative est en accord avec l'expérience de Meselson et Stahl.


Une petite vidéo sur l'expérience de Meselson et Stahl… en anglais, mais cela se comprend sans problème.


Afin de pouvoir mieux analyser des échantillons d'ADN, on a inventé une technique basée sur la duplication, la PCR (polymerase chaine reaction). 
Document


La première étape consiste à séparer les deux chaînes constituant le brin d'ADN. Ensuite on installe sur chaque demi-molécule une amorce complémentaire constituée de quelques nucléotides. On fait ensuite intervenir une enzyme, la polymerase qui reconstitue l'ensemble de la molécule.


On peut ainsi multiplier à l'infini le nombre de molécule d'ADN à étudier.


Combien de temps met une molécule d'ADN pour se répliquer ?
Document


1) En utilisant une valeur moyenne de 1000 paires de bases répliquées à la seconde, on arrive à une durée de 1 h et 6 mn pour la réplication du chromosome bactérien.
2) En appliquant le même type de calcul pour un chromosome humain, on arrive au résultat de 54 jours pour la réplication de la molécule d'ADN.
3). L'observation directe de la durée de la phase S (réplication) aboutit à une durée d'une heure. Il y a donc une contradiction flagrante entre les deux résultats.
4) L'introduction de thymine radioactive permet, grâce à une expérience d'autoradiographie, de voir que la réplication ne commence pas à une seule extrémité du chromosome mais sur plusieurs point en même temps : les yeux de réplication.










Genèse des magmas de subduction et matériaux continentaux (TS)

Les roches magmatiques se répartissent selon leur composition chimique, et particulièrement selon leur richesse en silice. A partir d'un magma donné, on pour obtenir une roche plutonique, de texture grenue et entièrement cristallisée et une roche éruptive, de structure microlitique et incomplètement cristallisée, selon les conditions de refroidissement.
Le tableau suivant fixe quelques couples de roches plutoniques/éruptives : au dessus les roches éruptives, en dessous les roches plutoniques.

Quelle est l'origine des magmas de subduction ?
Une petite expérience analogique va nous permettre de comprendre mieux le problème. Si on fait chauffer à la même température la même quantité de sucre, sec dans un cas et humide dans l'autre, on constate que le sucre humide fond plus vite que le sucre sec.
On a analysé les péridotites de différentes zones notamment la péridotite de la lithosphère océanique et de la lithosphère de subduction :

On constate que la péridotite de zone de subduction est plus hydratée que la péridotite de zone de dorsale. On peut donc supposé qu'un phénomène analogue à celui du sucre se produit dans la péridotite.
Un certain nombre d'études expérimentales ont permis d'établir des courbes de fusion des roches. Dans le cas de la péridotite, on obtient les résultats suivants :

On constate que dans le graphe du bas, la zone de liquidus partiel de la péridotite hydratée recoupe la géotherme de subduction ce qui n'est pas le cas pour une péridotite anhydre. Dans le cas de la péridotite hydratée, on a une fusion partielle à 15% de la péridotite.
A quelle profondeur se situe la fonte de la péridotite ?
Sur le graphe ci dessus, on constate que cette fusion se produit expérimentalement entre 80 et 160 km de profondeur. En analysant le tracé des plans de Benioff de différentes subduction, on peut préciser cette profondeur :

Tous les plans de Benioff se recoupent à 100 km de profondeur. c'est donc à cette profondeur que se situe la chambre magmatique. La péridotite hydratée a donc pour origine le manteau lithosphérique.
On peut ainsi faire un schéma-bilan du fonctionnement d'une subduction :

Les adakites et la formation de la croûte continentale
Pour avoir une idée de la genèse de la croûte continentale, on peut s'arrêter à un cas particulier de magmatisme des zones de subduction : la mise en place des adakites. Les adakites sont des roches qui ressemblent à des andésites.

Elles apparaissent dans des zones où la subduction s'exerce sur une lithosphère océanique jeune (moins de 20 millions d'années), comme en Patagonie.



Si on fait une analyse minéralogiques des adakites, on constate que ces roches contiennent des traces de hornblende et de grenats.

La présence de ces minéraux présents dans les roches métamorphiques de la croûte subduite (schiste bleu, éclogite) montre que le formation des adakites provient non seulement de la fusion de la péridotite mais aussi de la fusion d'une partie de la croûte plongeante.
On considère aujourd'hui que la majorité de la croûte continental a été formée pendant une période géologique appelée l'Archéen.


Il existe encore de nombreuses zones où des roches formées à cette période sont présentes, voire à
l'affleurement.

En rouge, les terrains affleurants. En jaune, les terrains recouverts par des couches sédimentaires.

Une roche archéenne (-3,8 milliards d'années) au Grønland

Durant la période archéenne la Terre est une planète beaucoup plus chaude, comme le montre le graphe suivant :

Cela signifie que le turn-over des matériaux est beaucoup plus rapide. La mise en place de matériaux continentaux va donc être beaucoup plus rapide puisque les zones de renouvellement et de disparition de croûte océaniques sont plus nombreux.

On a pu reconstitué le géotherme de la période archéenne et le comparer au géotherme actuel. On constate que pour une pression équivalente, la température terrestre est beaucoup plus élevée à l'Archéen :

On peut constater que le liquidus partiel du basalte hydraté ne coupe jamais le géotherme actuel pour une croûte supérieur à 20 millions d'années alors que ce n'est pas le cas pour le géotherme archéen. Cela signifie que la croûte basaltique fondait lors des subductions archéenne, de la même façon que ce qui se passe dans la formation des adakites. Cette fusion de la croûte plongeante explique aussi le volume énorme de croûte continentale formée pendant l'Archéen.