Programmes 2002 de ts svt : plan du cours








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Programmes 2002 de TS SVT : plan du cours
TS

Chapitre 1: le temps en biologie et en géologie

I. Les différentes échelles de temps utilisées.

II. Particularités du temps en géologie.

III. Le problème du choix de l’échelle d’observation
Chapitre 2 : Parenté entre êtres vivants actuels et fossiles – phylogenèse –Evolution

Partie 1 : Recherche de parenté entre les vertébrés- l’établissement de phylogénies.

I. Introduction : le monde vivant un ensemble homogène d’individus apparentés

II. L’arbre de la vie.

A) Les phylogénies

B) L’arbre de la vie est-il bien un arbre.

C) Où situer dans le temps la racine de l’arbre de la vie ?

III. Des caractères hérités : notion d’homologie

IV. Recherche d’une classification « naturelle » :  la notion de clade..

A) Le clade : un taxon lié à l’histoire de la vie

B) Caractère dérivé (état dérivé d’un caractère) : Une méthode pour repérer l’appartenance à un clade

C) Nombre de caractères dérivés et parenté.

D) Caractère dérivé et primitif (ou ancestral): une question de point de vue

E) Risque d’apparition répétée d’un même caractère

V. Utilisation des données moléculaires pour construire des arbres phylogénétiques

A) Des molécules homologues.

B) Construction d’arbres phylogénétiques à partir des données moléculaires.

C) Notion d’horloge moléculaire.

VI. Que représentent les éléments portés sur un arbre phylogénétique.

1) La position des caractères dérivés.

2) Les nœuds de l’arbre.

3) L’ancêtre commun

4) Les « fossiles vivants »

VII. Phénogrammes et cladogrammes.

  1. Conclusion : une évolution constatée, mais quel est son moteur ?



Chapitre 2 : Parenté entre êtres vivants actuels et fossiles – phylogenèse –Evolution

Partie 2 : La lignée humaine. Place de l’homme dans le règne animal.

I. L’état des lieux : situation de l’espèce humaine dans l’arbre de la vie.

II. Phylogénie des hominidés.

A) Hominoïdes :

B) Hominidés :

C) Homininés :

III. L’évolution des homininés.

A) Comparaison avec un proche parent : le chimpanzé.

1) Point de vue anatomique

Caractères liés à la locomotion bipède ou quadrupède.

b) Caractères sans rapport direct avec la locomotion.

2) Point de vue moléculaire

a) Caryotype

b) Génome

3) Point de vue comportemental et culturel.

4) Conclusion

B) Les critères d’appartenances à la lignée humaine.

C) Les fossiles de la lignée humaine

1) Les australopithèques

2) Le genre homo : les premiers représentants

3) Les hommes modernes : sapiens et neanderthalensis

4) Où s’enracine la lignée humaine.

D) Idée actuelle de la phylogénie de l’homme moderne

1) Quels caractères se dégagent.

2) Une prudence nécessaire dans l’interprétation des faits.

3) Problème : pourquoi y a t’il une tendance évolutive ?

IV. La conquête de la planète par l’homme.

A) Caractères génétiques des homo sapiens actuels

B) Plusieurs scénarios pour la diffusion de l’espèce humaine.

1) Théorie de la différenciation sur place.

2) Théorie de l'origine africaine.


TS Chapitre 3 : Stabilité et variabilité des génomes et évolution.

Partie 1 : révisions

I. Le support de l’information génétique.

A) Nature chimique des acides nucléiques

1) La famille des ACIDES NUCLEIQUES

2) Les caractères généraux de la molécule

3) Les résultats de l'analyse (nucléosides, nucléotides, bases azotées).

4) Le Squelette (chaîne ribose phosphate)

5) Les Bases azotées

6) Comparaison ADN ARN

B) Représentation de l'information génétique sur les acides nucléiques

C) Localisation de des acides nucléiques dans la cellule

Cas des eucaryotes.

2) Cas des procaryotes

3) Cas des virus

II. De l’ADN aux protéines : les étapes de la traduction de l’IG.

A) Transcription de l'IG.

B) Traduction de l'IG

III. Les étapes du cycle cellulaire.

A) Reproduction conforme de l'IG

B) Répartition d'un matériel génétique identique entre les cellules filles chez un eucaryote : la mitose

C) Cycles de vie d'une cellule eucaryote

IV. Relations entre phénotype et génotype :le vocabulaire à connaître


Chapitre 3 : Stabilité et variabilité des génomes et évolution.

Partie 2 : Innovations génétiques

I. Origine des innovations génétiques

A) Polyallélisme et polymorphisme génique

B) Différents types de mutations ponctuelles et leurs conséquences sur le phénotype

1) Modification d’une base

2) Insertion et délétion.

C) Mécanismes responsables des mutations géniques

II. Les mutations à la source de l’évolution

A) Quelles mutations sont transmises à la descendance : distinction cellules somatiques, lignée germinale

B) Fréquence d’apparition de nouveaux allèles.

C) Importance des mutations pour l’évolution

III. Une évolution orientée par la sélection naturelle

A) Conséquences de mutation de gènes : Etude de trois exemples de relations entre mécanismes de l’évolution et génétique.

1) Cas d’une mutation affectant un gène de structure ayant un effet sur les chances de survie de l’individu : la sélection naturelle.

a) Exemple de la phalène de bouleau : élimination d’un allèle défavorable.

b) Exemple de la drépanocytose : sélection diversifiante.

2) Que se passe t’il en l’absence de pression de sélection : l’effet des mutations neutres.

3) Des mutations aux effets immédiatement importants : les mutations des gènes du développement.

4) Conclusion : pourquoi un gène reste t’il à l’état polymorphe?

B) Apparition de nouveaux caractères : les familles de gènes

1) Qu’est-ce qu’une famille de gènes ?

2) Devenir des copies après la duplication

C) Orientation de l’évolution ou au contraire fixation d’un caractère : effets divergents de la sélection naturelle suivant le milieu occupé par l’être vivant

IV. Conclusion : le couple mutation sélection responsable de l’évolution des êtres vivants.
Chapitre 3 : Stabilité et variabilité des génomes et évolution.

Partie 3 : Diversité des individus stabilité de l’espèce. (3 semaines)

I. Cycle de vie de deux êtres vivants: un mammifère (la souris) et un champignon (sordaria)

A) Déroulement

B) Comparaison

C) Conséquences de la fécondation

II. La méiose : le complément nécessaire de la fécondation

A) Déroulement

1) Les étapes clés:

2) Bilan :

B) Evolution de la quantité d'ADN au cours de la méiose

C) Place de la méiose dans le cycle reproducteur d'un EV

1) Alternance de phases haploïdes et diploïdes

2) Importance relative des deux phases.

D) Conséquences sur le caryotype d’incidents lors de la méiose.

E) Conclusion : stabilité de l’espèce grâce au couple méiose fécondation

III. Les conséquences de la méiose: le brassage du matériel génétique.

A) Brassage interchromosomique

1) le mécanisme

2) Gènes liés ou gènes indépendants : résultats d’un croisement test

B) Brassage intrachromosomique.

1) Mécanisme des crossing over

2) Conséquences sur la séparation des caractères

C) Brassage résultant de la fécondation

1) La fécondation chez un mammifère

2) Diversité des produits de la fécondation

D) Unicité des individus produits par la reproduction sexuée

IV. Conclusion sur l’intérêt de la reproduction sexuée.

1) Elle n’est pas indispensable.

2) Elle peut favoriser les individus qui l’utilisent.

Chapitre 4  Procréation.

Partie 1: du sexe génétique au sexe phénotypique (3 semaines).

I. Nature des phénotypes sexuels chez les mammifères.

A) Différents niveaux des phénotypes sexuels.

1) Niveau génétique (caryotype)

2) Niveau anatomique Notion de caractères sexuels primaires et secondaires.

a) Caractères sexuels primaires

b) Caractères sexuels secondaires

3) Niveau comportemental.

B) Les caractères sexuels primaires.

C) Conclusion

II. Etapes du développement du phénotype sexuel.

A) Développement du phénotype sexuel au cours de la vie fœtale.

1) Stade phénotypique indifférencié

2) Etape du sexe gonadique

3) Etape du sexe phénotypique différencié

B) Etude expérimentale

1) Lien entre le sexe génétique et le phénotype : rôle du gène SRY

a) Document 11 : divers caryotypes

b) Document 12 : des caryotypes en contradiction avec le phénotype

2) Rôle des gonades

a) Expérience 15 : nécessité des gonades

b) Expériences 16 17 et 18 : les deux hormones testiculaires : testostérone et hormone anti müllerienne.

III. Schéma de synthèse
Chapitre 4  Procréation.

Partie 2: Régulation physiologique de l’axe gonadotrope : intervention de trois niveaux de contrôle

I. Rappels de 1S : la communication hormonale.

A) Différents types de communication dans l’organisme

B) Différents types de glandes

C) Définition d’une hormone.

II. Régulation de la testostéronémie.

A) Histologie du testicule : La glande interstitielle

B) La chaîne de contrôle de l’activité du testicule

1) Rôles du testicule.

2) Rôle de l’hypophyse : les gonadostimulines

3) L’hypothalamus

a) Mise en évidence d’une commande hypothalamique

b) Gn-RH: une neurohormone

c) Modalité de production de Gn-RH : l’importance d’un « biorythme »

4) Schéma complet de la chaîne de contrôle

C) La régulation du taux d’hormone mâle : les rétrocontrôles

1) Mise en évidence d’un rétrocontrôle

2) Sens du rétrocontrôle

3) Niveau des capteurs (récepteurs au taux de testostérone).

D) Schéma fonctionnel du système de régulation de la testostéronémie

E) Conclusion: notion de régulation avec paramètre à valeur constante.

III. Régulation de la concentration du taux d’hormones ovariennes.

A) Comparaison entre l’homme et la femme.

B) Les évènements du cycle menstruel

1) Au niveau de l’ovaire

a) Evolution du stock de follicules ovariens au cours de la vie

b) Evolution d’un follicule au cours d’un cycle.

c) Evolution des concentrations d’hormones ovariennes au cours d’un cycle.

2) Au niveau de l’utérus

a) Structure de la paroi

b) Au cours de la phase proliférative

c) Au cours de la phase sécrétoire

d) Evolution de l’aspect de la glaire cervicale

e) Les règles

3) Au niveau de l’organisme dans son ensemble

4) Importance du synchronisme entre les différents aspects du cycle.

C) La chaîne de contrôle

D) Les rétrocontrôles

a) En phase folliculaire : rétrocontrôle négatif.

b) A la ponte ovulaire : rétrocontrôle positif

c) Lors de la phase lutéale : rôle inhibiteur de la progestérone

E) Niveau des capteurs sensibles à la concentration en hormones ovariennes

1) Œstrogènes :

2) Progestérone :

F) Différents états endocriniens au cours de la vie de la femme.

1) Jeune fille pré pubère

2) Femme adulte

3) Femme enceinte

4) Femme ménopausée.

G) Conclusion :Le taux d’hormones ovariennes, une régulation à valeur variable du paramètre
Chapitre 4  Procréation.

Partie 3: Applications à la maîtrise de la procréation

I. Les hormones créent des conditions favorables au début d’une grossesse

A) Hormones et comportement

1) Chez le mâle

2) Chez la femelle.

3) conclusion

B) Mise en place de conditions favorables à la fécondation.

1) Localisation de la fécondation

2) Un obstacle à franchir : la glaire cervicale.

a) Evolutions au cours du cycle ovarien

b) Contrôle hormonal de l’aspect de la glaire cervicale

3) L’utérus facilite la progression des spermatozoïdes

C) Le début de la grossesse

1) Rôle du corps jaune

2) Maintien du corps jaune au cours de la grossesse

II. Régulation des naissances

A) Contraception contragestion.

1) Définitions

2) Qualités attendues d’un bon moyen contraceptif.

B) La contraception hormonale féminine

1) La pilule contraceptive féminine

a) Différents modes d’actions

(1) Mode 1 : par le biais des rétrocontrôles, on "vise" l'hypophyse pour "toucher" l'ovaire.

(2) Mode 2 : Grâce à la progestérone.

b) Différents types de pilule

(1) Les pilules séquentielles

(2) Les pilules combinées

(3) Les Micro pilules

2) La contragestion hormonale

a) Pilule du lendemain

b) La pilule abortive RU 486

C) Les autres moyens contraceptifs

III. Aide médicalisée à la procréation (PMA)

A) Le suivi de la grossesse

1) Facteurs de risques

2) Examens sanguins

3) Echographie

4) Amniocentèse ou choriocentèse

B) Le rétablissement de la fertilité.

1) Stérilité d’origine féminine

2) Stérilité d’origine masculine

C) Conclusion : problèmes posés par les PMA

Chapitre 5 : Immunologie

I. Le SIDA (syndrome de l’immunodéficience acquise)

A) L’histoire de la pandémie et symptômes.

B) L’agent de la maladie

1) Nature du virus.

2) Modes de transmission du virus.

3) Le cycle de vie du VIH

a) Fixation du virus (par la protéine gp120) sur un récepteur membranaire de cellule cible.

b) Fusion de l’enveloppe virale avec la membrane plasmique.

c) La transcription inverse.

d) Incorporation au génome cellulaire

e) Phase de réveil du virus.

4) Les signes marquant l’évolution de la maladie.

C) Prévention et traitement de la maladie

1) Prévention

2) Traitements

D) Les principales zones infectées par le virus.

1) Anatomie du système immunitaire.

a) Les organes lymphoïdes primaires.

b) Les organes lymphoïdes secondaires

2) Les organes lymphoïdes secondaires : des cibles privilégiées.

II. Les réactions de l’organisme à une infection

A) Mécanismes innés mécanismes acquis

B) Les mécanismes de défenses innés

1) Défenses passives

2) Rôle des phagocytes.

III. L’immunité acquise

A) Notion d’antigène

B) L’élimination de corps présents dans le milieu intérieur : le rôle des anticorps.

1) Les anticorps

a) Des protéines en quantité variable dans le sang

b) Structure chimique des anticorps

c) Mode d’action : la complémentarité anticorps antigène.

d) Des exemples d’applications au dépistage précoce de l’infection au VIH

2) Etapes de mise œuvre de la réponse

a) Sélection des LB

b) Multiplication

c) Différenciation

d) Phase effectrice : l’action des anticorps.

C) L’élimination de virus ayant pénétré dans les cellules : le rôle des lymphocytes T8

1) Caractères et mode d’action des lymphocytes T 8

a) Caractères

b) Le récepteur T

c) Le baiser qui tue.

2) Etapes de mise œuvre de la réponse à médiation cellulaire

a) Sélection des LT8

b) Multiplication

c) Phase effectrice : Action cytotoxique

d) Types d’infection mettant en jeu les LTC.

D) Nécessité d’une coopération cellulaire pour une réponse efficace.

a) Expérience de d’irradiation et destruction du thymus

b) Le rôle des LT4

E) Schéma de synthèse

IV. L’évolution du phénotype immunitaire

A) Mise en évidence d’une mémoire immunitaire

B) Existence d’un répertoire immunologique

C) Origine de la diversité du répertoire immunologique.

1) Le paradoxe apparent du phénotype immunitaire

2) Le codage des parties variables :un bandit manchot génétique.

3) Elimination des clones auto réactifs

D) Les vaccins, une méthode pour développer le répertoire immunologique (modifier le phénotype immunologique).

1) Principe

2) Difficulté d’application au cas du VIH.

3) Perspective

V. Conclusion : les raisons d’une défaite du système immunitaire.
Chapitre 6  La mesure du temps dans l’histoire de la Terre et de la vie

2 semaines.

I. Deux types de datation :relative et absolue.

II. Différents types de méthodes de datations relatives.

A) Définition

B) Les méthodes de classement

1) Principe de superposition

a) Cas des roches sédimentaires

b) Cas des roches éruptives.

2) Principe de recoupement : intersection de structures.

C) Définition d’unités homogènes

1) Principe de continuité

2) Identité paléontologique : Utilisation des fossiles stratigraphiques

D) L’échelle stratigraphique des temps géologiques : une combinaison des deux méthodes

III. Principe d’une datation absolue

A) Définitions

1) Qu’est-ce qu’une datation absolue ? Une information de plus que la datation relative

2) Fixation de l’année 0.

B) Méthode utilisant l’horloge astronomique : l’enregistrement des saisons.

1) Varves.

2) Dendrochronologie.

3) Intérêt et limite de ces méthodes

C) Méthodes utilisant les radio isotopes

1) Principe :cas d’une méthode potassium argon.

a) Désintégration d’un radioélément : élément père et élément fils

b) Loi de décroissance de la radioactivité.

c) Période (demi-vie) et constante de désintégration

d) Signification de la date mesurée.

2) Problème de la mise à zéro du chronomètre.

3) Strontium rubidium : Une méthode évitant de connaître les quantités initiales des éléments.

4) Le cas particulier du carbone 14

a) L’origine des radioéléments

b) Le carbone 14 un radioélément à vie courte.

IV. Datations relative et absolue, des méthodes complémentaires.


Chapitre 8 : La convergence lithosphérique

subduction 2,5 semaines (5 h de cours 2,5 TP)

chaînes de collision 1.5 semaines

I. Pourquoi des zones de convergences ?

A) Rappels sur la structure de la Terre

1) La structure du globe terrestre.

2) Les plaques divisant la lithosphère terrestre.

B) L’autre face des zones d’expansion océanique.

C) Différents types de lithosphères impliqués dans la convergence.

II. Les zones de convergence impliquant une lithosphère océanique: les subductions

A) Répartition des foyers de séismes.

B) Phénomènes mécaniques affectant les plaques plongeantes.

1) Mécanisme au foyer :

2) Les moteurs de la subduction

C) Topographie et structures tectoniques associées aux zones de subduction

1) Profil topographique.

2) Une convergence associée à des structures en compression ou en distension

3) Prisme d’accrétion

D) Flux thermique associé aux subductions.

E) Magmatisme associé aux subductions.

1) Position des arcs insulaires et des volcans de type andin.

2) Nature du volcanisme associé aux subductions: la ceinture des andésites

3) Transformations minéralogiques au sein de la lithosphère océanique.

a) Rappels sur les transformations minéralogiques avant la subduction.

b) Transformations dans la plaque plongeante (= sous charriée).

4) Mécanisme du magmatisme associé aux subductions : la conséquence de la libération d’eau.

F) Problème de l’équilibre entre la production de lithosphère et sa destruction.

III. Convergence entre deux lithosphères continentales : les chaînes de collision

A) Les caractères actuels des Alpes franco italiennes : des caractères de chaîne de collision

1) Les marqueurs de collision continentale

a) Marqueurs topographiques

b) Marqueur structural : l’épaississement crustal.

c) Marqueurs tectoniques

2) Les Alpes résultat d’une collision entre deux continents

B) Les restes d’un ancien océan au cœur des alpes franco italiennes actuelles

1) Vestiges d’une marge passive

2) Vestiges d’un plancher océanique :Les ophiolites.

3) Vestiges d’une subduction

4) Conclusion : existence d’un océan alpin

C) Un scénario pour la formation des Alpes
Couplage des événements biologiques et géologiques au cours du temps

Chapitre 7

I. Les grandes crises biologiques

A) Mise en évidence.

B) Utilisation comme coupure dans les temps géologiques.

II. La crise crétacé tertiaire

A) Le monde avant et après la crise crétacé tertiaire

1) En milieu continental

2) En milieu océanique

3) bilan des événements paléontologiques

B) Les marqueurs lithologiques de la transition

1) Anomalies géochimiques.

2) Anomalies minéralogiques

3) Un évènement bref, mais à quel point ?

C) Des causes possibles pour les anomalies observées

III. Une ou plusieurs causes pour les grandes crises biologiques?

A) Les effets d’un gros impact météoritique.

B) Les autres causes de modifications globales.

1) Le volcanisme

2) La tectonique des plaques.

3) Une autre hypothèse interstellaire, les sursauts gamma.

4) Chaque crise biologique: un cas d’espèce


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