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(par un professeur de SVT - faites-moi part de vos suggestions-corrections) Les parties sur fond gris sont les parties vues en Physique-Chimie |
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Liste des fiches
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Les
parties sur
fond rouge
constituent le
cours à
apprendre par
cœur. Cela
ne veut pas
dire que des
questions au
bac ne seront
posées
que sur ces
notions, mais
elles
constituent la
base que JE
pense
être
indispensable
au vu des
épreuves
passées
pour obtenir
une note
correcte mais
non maximale.
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ancien cours 1èreL (ancien programme sur la vision) |
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| P1
- Les
mécanismes
optiques |
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 *La chambre noire ou camera obscura est une boîte percée d'une petite ouverture (le sténopé) qui fait office de diaphragme. |
Pour
être vu
un objet doit
être lumineux
(émetteur
de
lumière
propre) ou éclairé
(diffuseur
de
lumière). L'œil fonctionne comme une chambre noire*. Un objet est vu au niveau du fond de l'œil (la rétine) sous la forme d'une image conjugée qui est inversée par rapport à sa position réelle. L'ensemble des structures translucides de l'œil peut être modélisé (c'est l'œil réduit si l'on ajoute un diaphragme devant la lentille) par une lentille convergente de distance focale 17 mm (cette distance définit le punctum proximum : point le plus proche visible sans accommodation). Le punctum remotum est le plus le plus éloigné qui peut être vu avec netteté sans accommodation : il est normalement situé à l'infini. |
 L'accommodation permet de faire varier la vergence du cristallin de façon à former l'image conjugée des objets au niveau de la rétine. Le cristallin ne comportant pas de muscles : ce sont les muscles ciliaires qui déforment plus ou moins le cristallin. Cette déformation est extrêmement complexe du fait de l'orientation des fibres au sein du cristallin et de la présence de ligaments suspenseurs en plus des muscles cilaires radiaires. On peut cependant dire qu'il est plus convergent lorsque les muscles ciliaires sont contractés et qu'il permet ainsi une vision de près. |
La vergence
d'une lentille
est
donnée
en dioptries
(sigle
δ) : C =
1/f' (f' =
distance
focale en
mètres).
Les lentilles
divergentes
ont une
vergence
négative.
Les lentilles
convergentes
une vergence
positive. Avec l'âge le punctum proximum s'éloigne : 10 cm à 10 ans, 25 cm à 40 ans, 40 cm à 50 ans...
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| L'œil
normal est dit
"emmétrope". Les défauts visuels Corrections |
L'hypermétropie se résume par un défaut de convergence de l'œil au repos (le foyer image F' se situe en arrière de la rétine). Pour voir net l'hypermétrope est obligé d'accommoder en permanence, ce qui induit des maux de tête. On corrige ce défaut par le port d'un verre convergent. | La myopie se caractérise par un œil au repos trop convergent (le foyer image F' se situe en avant de la rétine). Le myope voit net de près et flou de loin. On corrige ce défaut par le port d'un verre divergent. | La presbytie est un défaut d'accommodation (souvent dû à l'âge et à la perte de souplesse du cristallin). On la corrige par le port de verres convergents. | |||||
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P2 - Couleurs et arts
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| Source
principale :
Encyclopedia
universalis
(217, article
"couleur"). Présentation de la trichromie sur le serveur de l'université de Lyon Présentation des synthèses additives et soustractives sur le serveur de l'université de Lyon Lumières primaires et secondaires Filtres primaires et secondaires Action de deux filtres
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La
couleur est
une
caractéristique
qualitative de
la
lumière
ou d'un objet
éclairé.
La
lumière
solaire ou
lumière
blanche couvre
un large
spectre dont
seule une
partie est
visible par
l'œil
(de longeur
d'onde*
comprise entre
400 et 700 nm
environ). Une lumière complexe peut être décomposée en couleurs différentes (par exemple par l'utilisation d'un prisme). Les lumières simples sont monochromatiques et repérées par la longeur d'onde* du phénomène électromagnétique vibratoire qui les constituent. Dans la perception de la couleur intervient non seulement la longueur d'onde, mais aussi la luminance et même, pour une part mal comprise les composantes invisbles du spectre (IR et u.v.). Deux couleurs peuvent paraître identiques à deux observateurs sans avoir la même longeur d'onde (couleurs homochromes). Le nom des couleurs reste très variable (et partiellement subjectif) et aucune convention de délimite par exemple le domaine du rouge ou de l'orangé. Ces noms varient selon les cultures. *Toute radiation simple correspond à une vibration, extrêmement rapide, de période déterminée T que l'on repère, comme en radioélectricité, par sa longueur d'onde λ, égale au produit de T par la vitesse de propagation de la lumière dans le vide (λ=T.c avec c~=300.000.000 m.s-1). |
En
se basant sur
l'observation
de la
présence
de seulement
trois types de
cônes
dans la
rétine,
on
décompose
cette
lumière
blanche en 3
lumières
primaires (trichromie
ou méthode
de la
synthèse
trichrome)
: bleu, vert
et rouge. On a donc 3 lumières primaires (B, V et R) et 3 lumières complémentaires issue de l'addition de deux lumières primaires : B+V= C (cyan), B+R=M (magenta) et V+R=J (jaune). En arts plastiques, em imprimerie ou en informatique la théorie trichromatique est fort utilisée. La couleur des objets en lumière naturelle est due à la couleur de la lumière qu'ils diffusent après avoir reçu la lumière solaire (blanche). Dans la théorie simplifiée trichromatique, une tomate rouge réémet le rouge sans réémettre le bleu et le vert. Elle se comporte donc comme un filtre primaire qui arrête toutes les autres lumières autres que la sienne. On a donc des filtres primaires R, V et B qui permettent d'émettre chacune de ces lumières. De la même façon, on imagine des filtres secondaires qui ne laissent passer que deux lumières primaires afin d'obtenir une lumière secondaire. Les filtres secondaires donnent donc les lumières secondaires C, M et J. Deux filtres secondaires superposés laissent passer une lumière primaire fC+fM=fB, fC+fJ=fV, fM+fJ=fR.  |
La
couleur des
objets (voir
toujours ici): - en lumière blanche, un objet jaune se comporte comme un filtre primaire jaune (absorbe le bleu). - en lumière verte, un objet jaune ne réémet que le vert et est donc perçu jaune. - en lumière blanche si j'observe un objet jaune à travers un filtre vert, qui ne laisse plus passer que le rouge, je vois donc l'objet en vert. La synthèse additive est celle qui est réalisée par un éclairagiste qui souhaite obtenir une lumière blanche par superposition (addition) de trois couleurs primaires. Les additions de deux lumières primaires donnent des lumières secondaires. La synthèse soustractive est celle réalisée par les peintres qui désirent obtenir une couleur par mélange de deux autres couleurs. Les pigments colorés des peintures absorbent la lumière de toutes les couleurs autres que leur propre couleur et soustraient ainsi leur couleur complémentaire à la lumière blanche. En mélangeant dans les mêmes proportions les couleurs secondaires (C, M et J) on obtient du bleu (C+M appelé violet), du vert (C+J) et du rouge (M+J appelé orangé). R = rouge, B =bleu, G= vert (green), W = blanc (white), K = noir (black)  La synthèse additive (des 3 lumières primaires) permet d'obtenir du blanc (B+V+R à gauche), la synthèse soustractive (des 3 couleurs secondaires) du noir (C+M+J à droite) |
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| E.U. 2017 (articles peintures, polychromie, pigments) | Les
colorants
sont des
substances
chimiques
solubles dans
le milieu
qu'elles
colorent. Les
colorants
comme les
teintures
permettent de
colorer les
tissus. Les pigments sont des substances chimiques ayant une couleur propre (en fonction de leur éclairage, leur concentration...). Les pigments des peintures étaient par le passé des produits naturels (terre de Sienne, ocre, oxyde de zinc...). Dès le XVIIIe siècle on créa des pigments artificiels (bleu de prusse en 1710, bleu outremer en 1828, bleu de cobalt en 1802...). |
Les peintures sont des mélanges liquides (visqueux) constitués d'un pigment dans un milieu de suspension et qui forment en séchant un film solide protégeant ou décorant une surface peinte. Le milieu de suspension est constitué principalement d'un liant qui forme le film, durcit et sèche la peinture. Le liant est soit une résine naturelle ou synthétique, soit un caoutchouc synthétique (peintures latex), soit de la caséine (protéine) ou de la colle. Dans la peinture à l'huile, le liant est une huile qui sèche. Le milieu de suspension peut aussi contenir un solvant, un séchant, un antioxydant et un plastifiant. Le solvant amincit la peinture, ce qui rend plus facile de la brosser, de la pulvériser ou, éventuellement, de la passer avec un rouleau, et accroît son pouvoir de pénétration. | Le
terme polychromie,
formé
à
partir du grec
ancien polus
(«
nombreux
») et chrôma
(«
couleur
»),
désigne
l’application
de couleurs
à la
sculpture et
à
l’architecture,
soit par le
recours
à la
peinture
(polychromie
dite «
artificielle
»), soit
par
l’assemblage
de
matériaux
de couleurs
différentes
(polychromie
dite «
naturelle
»). Le
mot
apparaît
dans la langue
française
au XIXe
siècle,
lors des
débats
qui ont
divisé
les savants
sur la
question de la
coloration des
statues et
édifices
des Grecs et
des Romains. On sait aujourd’hui que la sculpture et l’architecture antiques étaient polychromes. |
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V1 - L'œil vivant : l'œil contient un appareil d'optique vivant, mais aussi un appareil sensitif complexe de traitement des images et des formes en mouvement issu du cerveau embryonnaire. |
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TP
- Dissection
de l'œil
de veau
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1 - anatomie et histologie de l'œil
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Avec
l'âge le
cristallin
perd de sa
souplesse
(baisse de la
convergence =
presbytie
liée
à
l'âge)
et s'opacifie
(cataracte).
Les anomalies du système optique (forme de l'œil ou plasticité du cristallin) peuvent souvent être corrigées par le port de lentilles convergentes ou divergentes (voir cours de physique). En vision de loin, le cristallin étiré converge au minimum. S'il y a un défaut c'est le plus souvent du fait de la forme de l'œil ; myopie (œil court, courbure excessive de la cornée, déformation cristallinienne...) ou hypermétropie (œil long). En vision de près, le cristallin se relâche et doit converger ; s'il ne le fait pas assez c'est la presbytie.  |
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b – La choroïde et la sclérotique sont des couches respectivement nourricière et protectrice qui viennent des tissus intermédiaires de l'embryon (mésoderme).
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c
– La
rétine
est un tissu
nerveux issu
de cerveau
embryonnaire La vésicule optique embryonnaire se creuse et les deux parois s'accolent pour ne former qu'une seule couche de cellules nerveuses formant la rétine. La rétine contient 3 types de cellules nerveuses principales : - des cellules photoréceptrices (qui sont des cellules nerveuses modifiées : cellules sensitives) : les cônes et les bâtonnets qui contiennent les pigments visuels ; - des neurones qui traitent les informations issues des cellules photoréceptrices et les transmettent au cerveau par le nerf optique. (D'autres cellules nerveuses ont des rôles de soutien et de défense immunitaire : les cellules gliales) ; - des cellules pigmentaires (attention ne pas confondre avec les pigments visuels) qui bloquent la lumière au fond de la rétine. |
 Issue du sujet Pondichéry 2017 |
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Il existe deux types de photorécepteurs, mais il existerait une grande variabilité individuelle dans la répartition et le nombre des photorécepteurs : - les bâtonnets, les plus nombreux (90.000.000 env.) sensibles à la seule intensité lumineuse, même faible (les bâtonnets ne permettent pas de distinguer les couleurs), répartis de part et d'autre de l'axe optique. Il y a, à l'axe optique, une zone circulaire d'environ 600 micromètres de diamètre entièrement dépourvue de bâtonnets (fovéola au centre de la fovéa ou macula ou tache jaune). - les cônes, moins nombreux (4.500.000 env.) sensibles à une plus forte intensité lumineuse, soit surtout dans le bleu, soit surtout dans le vert, soit surtout dans le rouge. Ils sont situés en majorité à l'axe optique de l'oeil. |
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2 - L'œil sait reconnaître des formes en mouvement ; c'est une sensation multiple qui est envoyée au cerveau et non une image. A - les champs visuels délimitent une zone de recouvrement où la vision se fait en relief Expérience : tracés des champs visuels d'un oeil Le champ visuel est différent pour la vision en noir et blanc (champ plus large) que pour la vision en couleur (centrée autour de quelques dizaines de degrés à partir de l'axe optique) : Bâtonnets > bleu > rouge > vert Les champs visuels droits des deux yeux (droit et gauche) sont reçus par l'hémisphère gauche et les champs visuels gauches des deux yeux sont reçus par l'hémisphère droit.  image externe |
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 On notera qu'au niveau du chiasma optique les nerfs issus des parties de la rétine correspondant aux champs côté nasal, se croisent alors que les champs latéraux côté externe ne se croisent pas. |
B
- les voies
optiques relient
la
rétine
au aires
visuelles du
cerveau: Les nerfs optiques contiennent des neurones qui passent d'abord (en y faisant des relais) par les corps genouillés latéraux puis le thalamus et se terminent tous au niveau de la partie la plus superficielle du cerveau : le cortex. Le cortex dit visuel est situé très en arrière du cerveau (partie occipitale).
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Expérience de Scott Rouley
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C
- On
peut voir le
cerveau
fonctionner
grâce
à
l'IRMf. L'IRM (imagerie par résonance magnétique nucléaire) est un outil puissant de recherche neurobiologique étant donné sa résolution spatiale (de l'ordre du mm) et temporelle (de l'ordre de quelques fractions de seconde). Le principe repose sur l'orientation dans un champ magnétique des molécules d'eau de notre corps (qui présentent une aimantation (un moment magnétique ou spin) au niveau de leurs noyaux d'hydrogène) suivie d'une petite perturbation (par onde radio); on mesure en quelque sorte le degré de liberté de la molécule d'eau dans les tissus. L'IRM anatomique permet de voir une coupe des tissus. L'IRM fonctionnelle permet de suivre l'augmentation du débit sanguin dans différentes parties du cerveau. Il existe d'autres techniques anatomiques comme les rayons X (scanner) ou fonctionnelles comme la TEP (tomographie par émission de positons). |
D – Voir
n'est pas
recevoir et
interpréter
une image,
mais c'est construire,
connaître
(reconnaître
des formes,
des visages,
des mots...)
et mémoriser
une image
mentale
complète,
stable, nette,
précise,
en couleurs et
en relief,
à
partir d'une perception
floue,
incomplète
et instable.
Pour
approfondir:
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E – la vision est une fonction dynamique qui évolue avec l'âge et peut parfois se restaurer partiellement après un accident La vision des couleurs (synthèse des opsines) se fait progressivement la première année après la naissance, mais l'œil n'est considéré comme complètement fonctionnel que vers 6 ans, notamment pour la pleine vision des couleurs. La plasticité cérébrale désigne de façon FLOUE la capacité du cerveau à modeler sans cesse son ORGANISATION, non seulement au niveau des territoires (aires), mais surtout les relations physiques entre les cellules appartenant à ces aires : connexions synaptiques et interactions entre cellules nerveuses gliales et neurones. C'est à l'enfance qu'elle est la plus importante. Une petite page qui intègre un des résultats des travaux en sciences cognitives modernes (notamment les travaux de Stanislas Daehene): la plasticité cérébrale de l'enfant. Dont voici la vidéo pleine de bon sens. L'enfant possède bien plus de connexions synaptiques à la naissance que l'adulte qui se spécialise en perdant les connexions les moins utilisées. |
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V2
- Les pigments
visuels et
quelques
maladies |
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 Molécule de rhodopsine dans les bâtonnets ayant ou non reçu une particule lumineuse (photon) - image copiée (de l'excellent site de raymond rodriguez) externe
 image copiée (de l'excellent site de raymond rodriguez) externe |
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1
– La
famille des
opsines est
gouvernée
par une
famille de
gènes
qui pourraient
avoir
dérivé
d'un
gène
ancestral |
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On
compare les
opsines pour
essayer de
retracer l'évolution
des
gènes
des opsines. Exemple 2 : - arbre phylogénétique illustrant les similitudes des gènes codants pour l'opsine B (Polynésie 2012 partie 3 question 1) |
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 image externe
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2
– Des
défauts
et maladies Remarques
: |
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Les
daltonismes
(au sens large
de
"dichromatisme
liée au
défaut
d'une opsine")
sont les
anomalies les
plus
fréquentes.
Les femmes
sont beaucoup
moins
touchées
que les
hommes. On dit
parfois que
c'est à
cause de la
position du
gène de
l'opsine S sur
le chromosome
X, les femmes
(XX)
possédant
deux
exemplaires du
gène
alors que les
hommes n'en
possèdent
qu'un (XY). En
fait il existe
de nombreux
exemplaires de
gènes
d'opsine... S'il peut être toléré de parler de "daltonisme au sens large" pour les dichromatismes, il est grandement inexact de parler de "daltonisme au sens étendu" pour désigner toute anomalie portant sur les opsines (trichromatismes et dichromatismes, voire même monochromatisme). Comme dans ce corrigé officiel du sujet Asie 2015. |
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B
- Quelques
maladies
liées
à des
défauts
de la
rétine. La DMLA (Dégénérescence maculaire liée à l'âge) est la première cause de cécité après 50 ans. C'est une dégénérescence de la partie centrale de l'oeil qui touche les cônes et les bâtonnets. Elle est probablement liée à des problèmes immunitaires et circulatoires.
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V3 - Synapses et drogues hallucinogènes : la communication entre neurones visuels est la cible des drogues hallucinogènes Cette partie a été intégrée de façon artificielle à la vision pour pouvoir poser des questions sur les drogues, notamment hallucinogènes. |
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 Structure d'un neurone :la cellule nerveuse qui conduit le message nerveux. |
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Le
message
nerveux
est
composé
de potentiels
d'action (PA)
qui
sont de
petites
dépolarisations
de la membrane
des dendrites
et des axones.
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Les
synapses
sont
les zones de
contact entre
les neurones
et les autres
cellules. Une synapse comporte 3 parties : - la zone présynaptique, -l'espace intersynaptique - et la zone postsynaptique. Les synapses chimiques utilisent des neurotransmetteurs (ou neuromédiateurs), substances sécrétées par le neurone présynaptique, stockées dans des vésicules synaptiqes et libérées dans l'espace intersynaptique lors de l'arrivée d'une stimulation (influx nerveux ou message nerveux)). Le neurostransmetteur se fixe sur des récepteurs au niveau de la membrane postsynaptique et est recapturé par le neurone présynaptique ou détruit simultanément. La liaison neurotransmetteur-récepteur est basée sur une reconnaissance spatiale (de la forme dans l'espace). |
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Bordas ex 6 et 7 pp78-79
Effet
de la
kétamine
- Antilles
2016 |
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La transmission synaptique peut être altérée par de nombreuses substances chimiques. Celles qui provoquent une dépendance sont qualifiées de drogues. Certaines
substances
bloquent la
transmission
synaptique,
d'autres la
stimulent. Les
effets
dépendent
de la
localisation
des neurones
impliqués
et des doses. |
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Le LSD voisin de la sérotonine est un agoniste qui augmente le fonctionnement de certaines synapses et provoque des hallucinations. La cocaïne inactive temporairement la recapture de la dopamine et donc stimule l'action de ce neurotransmetteur. Les opiacés par contre stimuleraient la libération de la dopamine en stimulant indirectement les neurones à dopamine (par inhibition de neurones inhibiteurs, le neurotransmetteur étant de type endorphine). Le cannabis perturbe la vision, comme l'alcool ou d'autres substanceshallucinogènes. L'ectasy bloque la recapture de la sérotonine.
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image externe : mode d'action de quelques drogues au niveau de la synapse Mode d'action de l'ectasy (exercice Hatier n°2 p 77 - CORRIGÉ) - animation (flash beurk !) à télécharger (et à ouvrir dans un navigateur qui accepte le flash de façon native... GoogleChrome par exemple) par Raymond Rodriguez
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Cette
partie demande
beaucoup plus
de
connaissances,
même si
elles sont
rarement
utilisées
dans les
sujets
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S1 - Se reproduire : anatomie et physiologie de la reproductionDans cette partie de nombreux "rappels" de notions de culture sont faits sans qu'ils soient à strictement parler nécessaires pour répondre aux questions des sujets de bac. |
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Quelques "rappels d'anatomie" La
reproduction
est une fonction
globale de
l'espèce. |
L'appareil
reproducteur
comprend : - des gonades ou glandes sexuelles qui produisent les gamètes ou cellules sexuelles et les hormones sexuelles. Ce sont les testicules qui produisent les spermatozoïdes et la testostérone chez l'homme et les ovaires qui produisent les ovocytes, les œstrogènes et la progestérone chez la femme. - les voies génitales (canaux) qui permettent aux gamètes de sortir de l'organisme : épididyme (qui stocke les spermatozoïdes), spermiducte et urètre chez l'homme, oviducte débouchant dans l'utérus chez la femme, ce dernier étant aussi l'organe de gestation; - associées à des glandes annexes : prostate et vésicules séminales qui forment l'essentiel du sperme. - des organes d'accouplement : pénis et vagin avec la partie externe (vulve) - associés aussi à des glandes annexes lubrifiantes : glandes de Cooper et glandes de Bartolin respectivement chez l'homme et la femme. |
appareil
génital
masculin
(coupe
sagittale)
 bassin féminin (coupe sagittale) (vous noterez la position de l'utérus, col orienté vers l'arrière, et des ovaires latéraux, coiffés par les pavillons dans leur partie antérieure)
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TP
- Histologie
de l'ovaire
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Quelques
notions
d'histologie
des gonades. Les
ovaires, dont
le
développement
est
bloqué
depuis le
milieu de la
vie
fœtale,
renferment des
follicules
primordiaux
contenant
chacun un ovocyte
immature
(ovocyte I).
À
partie de la
puberté,
20 follicules
primordiaux
environ
démarrent
chaque jour
dans chaque
ovaire une
longue
maturation qui
dure environ
200 jours et
qui conduit
quelques
follicules
seulement au stade
tertiaire
(cavitaire).
La phase
rapide de
maturation (follicule
tertiaire
->
follicule
mûr
et ovocyte
I->ovocyte
II) ne touche
qu'un
follicule
(alternativement
dans chaque
ovaire tous
les 56 jours)
et dure 14 j.
La phase de
fonctionnement
(14j) du corps
jaune se
poursuit avec
sa
dégradation
(corps jaune
cicatriciel)
en environ 1
mois. Chez l'homme, les testicules renferment des tubes séminifères qui produisent les spermatozoïdes depuis la puberté jusqu'à la mort.
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cours de 1èreS de qualité où vous pouvez trouver aussi des explications simples. |
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Sujets
d'entraînement: Asie
2012 - partie
3 - question 1 Rôle
des hormones
dans le
comportement
sexuel du
cochon d'Inde
- Asie
2012q1 |
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Hormones
à
connaître
: |
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L'activité
sexuelle
masculine est
caractérisée
par: |
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L'activité
sexuelle
féminine
est
caractérisée
par: |
Dans
les
années
1950, des
expériences
de stimulation
électrique
autodéclenchées
dans
le cerveau de
rats ont mis
en
évidence
certaines
zones qui
conduisaient
les rats
à
répéter
les actions
ayant conduit
à la
stimulation
électrique.
Ces zones
forment ce que
l'on
appelé
"les
centres du
plaisir"
ou "le
circuit de la
récompense".
Elles
correspondent
à
différentes
aires du
cerveau et
possèdent
deux groupes
de
neurotransmetteurs
: la dopamine
et ensuite les
opoïdes
endogènes
(petits
peptides se
fixant sur les
mêmes
récepteurs
que la
morphine comme
les
enképhaline)
et cannabidoïdes
(se
fixant aussi
sur les
récepteurs
au cannabis).
Ces centres
sont assez
similaire chez
tous les
Mammifères.
Les processus de renforcement dans la reproduction sont le fait d'hormones qui contrôlent le comportement sexuel. Ils perdent de leur influence chez les Mammifères les plus évolués. L'influence est forte chez les rongeurs, mais faible chez les primates. Chez l'être humain, on considère que les renforcements sexuels sont actifs durant toute l'année, ce qui permet des activités érotiques continues. (d'après https://fr.wikipedia.org/wiki/Système_de_récompense) |
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D'une
façon
simplifiée
on peut dire
que: |
La fécondation a lieu dans la partie terminale des trompes (oviducte). Un seul spermatozoïde (durée de vie de l'ordre de 5 jours mais fécondance très faible après 3 jours) féconde l'ovule (d'une durée de vie d'un jour). La gestation a lieu dans l'utérus et dure 9 mois.
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Le zygote (cellule œuf issue de la fécondation) se divise tout de suite et est dirigé par les contractions de l'oviducte vers l'utérus. Lorsque l'embryon s'implante (on dit qu'il nidifie: c'est la nidation), au bout d'environ 1 semaine, il est formé de quelques dizaines de cellules. Cet embryon est formé de trois types de cellules: - certaines cellules vont former avec la muqueuse utérine un organe d'échange, principalement de nourriture (par le sang): c'est le placenta qui est un organe materno-fœtal (il comprend à la fois des cellules maternelles et des cellules fœtales). Le très jeune placenta sécrète une hormone -l'HCG (Gonadotrophine Chorionique Humaine) ou "hormone de grossesse" - qui est décelable dès le 9ème jour après la fécondation: elle stimule l'ovaire et permet le maintien du corps jaune qui persiste pendant une grande partie de la grossesse (corps jaune gestatif). Maximale vers la 10ème semaine de grossesse, la concentration en HCG diminue très fortement à partir de la 15ème semaine. Le placenta, tout comme l'ovaire gestatif, sécrète de la progestérone qui est l'hormone principale qui permet le maintien de la gestation en agissant sur la muqueuse utérine. L'ovaire sécrète aussi de grandes quantités d'œstrogènes. Les tests de grossesse détectent habituellement l'HCG à partir de sa forme dégradée dosée dans l'urine. Pendant toute la durée de la grossesse, les taux élevés de progestérone et d'œstrogènes empêchent toute survenue des règles qui n'apparaissent que plusieurs semaines après l'accouchement ("retour de couches"). - d'autres cellules forment des poches protectrices autour de l'embryon (on les appelle les annexes embryonnaires) - d'autres cellules enfin forment l'embryon proprement dit (les autres tissus étant extra-embryonnaires). |
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S2 - Devenir homme ou femmeCette partie est spécifiquement au programme, comme à celui de la classe de 1èreS. Contrairement à ce que la présentation simplifiée des manuels peut faire croire, les mécanismes de la sexualisation, tant chromosomiques qu'hormonaux, sont loin d'être tous clairement identifiés et compris. Ce qui en fait une partie difficile et à haut risque selon le niveau de connaissance de celui qui a concocté la question... |
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L’ébauche
gonadique
apparaît
entre la 4e et
la 5e semaine
de vie
embryonnaire :
la gonade est
indifférenciée
extérieurement
jusqu’à
la 7e semaine.
À
partir de la
7e semaine, on
peut
différencier
le futur
testicule du
futur ovaire.
Les gonades ne
sont vraiment
différenciées
que vers la
15e semaine . 1ère étape : le sexe est d’abord déterminé par les chromosomes sexuels qui contrôlent la différenciation de la gonade indifférenciée en testicule ou en ovaire.
L'homme
possède
46 chromosomes
(22 paires
d'autosomes,
et 1 paire de
chromosomes
sexuels ou
gonosomes :
l'homme est XY
et la femme
XX).
En
absence de
gonades
différenciées,
les voies sont
féminines.
L'AMH (hormone
anti-müllerienne)
sécrétée
uniquement
chez le
mâle,
provoque la
dégénérescence
des canaux de
Müller et
la mise en
place des
voies
génitales
mâles.
|
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Moyen
mnémotechnique
: (c'est
le canal de MüLler
qui se
développe
chez la Femme
ovaires
atrophiées
et caryotype
XY - Asie
2012 - partie
3 - question 3 |
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S3 - De la maîtrise de son corps au contrôle de l'espèceCette partie est plus anthropologique que scientifique; elle doit être abordée prudemment, sans avoir peur de s'opposer au politiquement correct. |
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Les
questions
abordées
ici sont des
questions
d’anthropologie.
Dire
qu’il
existe une
position
scientifique
« neutre »
est un
mensonge. La
science
expérimentale
n’est
d’aucun
secours
lorsque
l’homme
doit faire
usage de sa
liberté
en conscience.
Les termes du
programme sont
le reflet
d’une
vision de
l’homme
-
utilitariste,
hédoniste,
relativiste,
rationaliste
laïciste
- contre
laquelle vous
êtes en
droit de vous
rebeller*. En
fait, il
s'agit souvent
davantage de faire
croire que la
maîtrise
technique se
confond avec
la
maîtrise
consciente
libre,
ce qui revient
à nier
la conscience
et la
liberté.
Le
contrôle
s’applique-t-il
à notre
comportement
(une
maîtrise),
à notre
physiologie ou
à la
nature (voire
à
l’espèce
: une
sélection)
?
Sujets
d'entraînement |
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1-
Favoriser une
fécondation
puis une
gestation Seuls 5% des couples sont stériles. Un grand nombre de moyens peuvent être mise en œuvre pour augmenter la fécondité naturelle basés sur la connaissance des cycles, des périodes de fécondité, de la date d’ovulation, de la durée de vie des gamètes, ce qui permet d’optimiser les rapports fécondants. Des méthodes paramédicales et médicales viennent ensuite : psychologie, relaxation, chirurgie, traitement hormonal.... tout ce qui permet de soigner (naprotechnologies). 2 - Empêcher une fécondation par des moyens naturels ou artificiels La contraception désigne l’ensemble des moyens mis en œuvre pour empêcher une fécondation (du latin conceptus = contenu entièrement, conçu et de contra = contre). On peut préférer à ce mot d’origine anglaise moderne (XXe) l'expression « contrôle naturel/artificiel des naissances » ou encore « maîtrise de la reproduction ». - Les moyens naturels nécessitent tous un contrôle (maîtrise) de la date du rapport sexuel qui doit avoir lieu en période d’infécondité féminine. (sujet d'entraînement sur les méthodes naturelles de maîtrise de la fécondité) - Les moyens artificiels empêchent la fécondation par barrage aux spermatozoïdes (barrage mécanique, chimique ou désynchronisation des cycles de la glaire cervicale avec l’ovulation). Les pilules contraceptives sont des agents chimiques très voisins des hormones féminines de type œstrogène et progestérone qui agissent de façon variée - et pas toujours bien connue - sur les cycles féminins : désynchronisation des cycles utérin et ovarien (glaire cervicale empêchant le passage des spermatozoïdes) ou absence d’ovulation. 3 - Empêcher une gestation ou éliminer l’embryon La contragestion désigne l’ensemble des moyens mis en œuvre pour empêcher ou interrompre la gestation (du latin gestatis = porter un enfant, et de contra = contre). Ce mot est moderne et permet d'éviter de parler à tort et à travers d’avortement. On rapelle que l’embryon désigne la cellule oeuf fécondée (stade 1 cellule) jusqu’au début de la 8e semaine de développement. On parle ensuite de fœtus. La gestation commence lorsque les liens mère-embryon se développent et donc à partir de la nidation (vers le 6e jour après la fécondation). Le verbe avorter (du latin avortare = avorter = détourner, empêcher (ou être empêché) de conduire (ou d'être conduit) à son terme) désigne habituellement en biologie une interruption du développement de cellules (un tissu, un membre avortif...). L'avortement devrait donc désigner l'interruption de la vie embryonnaire ou même fœtale du fait même de l'embryon ou du fœtus et non du fait de la mère, contrairement au sens courant "sociétal". Lorsque l’avortement est naturel (c’est-à-dire par exemple lorsque l’embryon ne nidifie pas - il n'y a donc pas encore de gestation- , ce qui est au moins aussi fréquent que la poursuite du développement, en absence de tout moyen artificiel), on pourrait parler d’avortement spontané (ce qui fait bien référence à l’embryon) plutôt que d'avortement involontaire (qui fait référence à la mère) ou encore de "fausse-couche". La gestation ou "grossesse" commence au moment de la nidation. Empêcher une nidation conduit clairement à un avortement forcé-volontaire. L'expression « interruption de grossesse » est équivalente à avortement à partir de la nidation. L'interruption de grossesse volontaire - IVG - désigne un acte volontaire - de la mère ou d'un tiers. L’interruption de grossesse est qualifiée de « médicale », lorsque la santé de la mère est en danger : c'est l' IMG. Certains qualifient d'IMG un avortement après détection de malformations ou maladies potentielles graves chez l'embryon ou le fœtus : c'est clairement un abus puisque la réponse "médicale" consiste alors à le tuer (la médecine soigne). 4 - Obtenir une grossesse par des moyens artificiels : les AMP Il ne s’agit pas ici des techniques visant à soigner une infertilité, mais des techniques reproductives qui permettent de s’affranchir de telle ou telle étape naturelle empêchée chez l’un ou l’autre des parents, voire de s’affranchir de la présence d’un parent ou même des deux. Les Assistances Médicales à la Procréation (AMP) consistent à reproduire en laboratoire une partie des processus naturels de la fécondation et du développement embryonnaire précoce. Ces techniques ont déjà fait leurs preuves, mais elles restent une épreuve tant physique que psychologique pour chaque couple. |
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 Ne pas confondre contraception et contragestion et bien sûr interruption de grossesse après nidation (non représenté ici).  Il faut se battre contre l'utilisation abusive et erronée du mot "contraception" pour désigner tout acte visant à empêcher l'arrivée d'un enfant dans un couple. contraception (empêcher une fécondation) - contragestion (empêcher la nidation (et le développement) ou l'interrompre) - avortement (empêcher une nidation (et le développement) ou l'interrompre) - IVG (interrompre une gestation)- stérilisation (mutilation car non réversible) |
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Données
hormonales
OVARIENNES sur
lesquelles
reposent les
méthodes
contraceptives
et
contragestives
chimiques: - la baisse SIMULTANÉE des taux d'œstrogènes et de progestérone est responsable de l'apparition des règles. En absence de baisse ou en présence de la baisse du taux d'une seule hormone, la muqueuse utérine est maintenue au stade sécrétoire ou au stade post- menstruel sans prolifération selon les dosages et la période de début de prise d'hormone...) ; - la préparation de l'ovulation est due au pic -plus ou moins étalé - d'œstrogènes en phase folliculaire ovarienne (lui-même à l'origine de la décharge ovulante de LH et FSH); en absence d'une augmentation du taux d'œstrogènes (ou lors d'un maintien de celui-ci à un taux élevé) il n'y a pas d'ovulation ; - les variations cycliques de la glaire cervicale sont sous la dépendance des œstrogènes et de la progestérone. En maintenant un taux constant élevé de ces hormones l'état de la glaire empêche le passage des spermatozoïdes et donc la fécondation. |
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Sujets
d'entraînement: |
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Les
MST sont les
maladies
sexuellement
transmissibles
: SIDA,
infections
à
herpès,
hépatite,
blennorragie...).
Le ministère
de la
santé
publique
leur
préfère
le terme
IST
(infections
sexuellement
transmissibles)
en invitant
les personnes
à
consulter
même en
l'absence de
symptômes.
Détectées
à temps
la plupart
sont
guérissables
(sauf SIDA
actuellement).
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EN TRAVAUX |
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| P3
- Les sols et
l'eau |
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Sources: Bordas 1L-ES, Encyclopedia Universalis, ancienne page sur l'eau Si le sol est défini en biologie comme un milieu de vie (écosystème) à la surface des terres, il est défini en physique par la zone arable, ce qui signifie (du latin "arabilis"=labourable) à la fois riche en matière organique, labourable ou cultivable.
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On
distingue donc
deux fractions
: la fraction
minérale
issue
de la
dégradation
de la
roche-mère
sous-jacente,
et la fraction
organique
issue des
êtres
vivants du sol
(cette
fraction
organique
comporte des
éléments
vivants et
morts). Ces
deux fractions
sont
étroitement
imbriquées,
comme en
témoigne
les
différents
éléments
qui
caractérisent
la texture
d'un sol : 1- la granulométrie de la fraction minérale (les éléments de diamètre inférieur à 2 µm sont les argiles, les éléments dont le diamètre est compris entre 2 µm et 50 µm sont les limons et les éléments de diamètre supérieur à 50 µm sont les sables); dans le triangle de texture ci-dessous le sol contenant 60% de sables, 10% d'argiles et 30% de limons, a une texture limono-sableuse).  Un
triangle des
textures
simplifié
-
source
2
- la porosité
qui
dépend
de la taille
et du volume
des espaces
libres entre
les grains du
sol. Ces
espaces
pouvant
être
remplis d'air
ou d'eau. Les
pores les plus
petits (micropores)
retiennent
surtout l'eau.
Les pores les
plus gros (macropores)
contenant
habiltuellement
de l'air, ne
sont remplis
d'eau que si
le sol est saturé
en eau.
Plus le sol
est sableux
plus les pores
sont gros. Un
sol trop
argileux ne
contient
presque que
des micropores
et l'eau est
difficilement
captée
par les
racines des
plantes car
l'eau des
micropores est
fortement
retenue par
des forces de
capillarité
aux parois des
pores.
|
3-
un
élément
essentiel de
la fraction
organique du
sol est la
formation du
complexe
argilo-humique
(C.A.H.): les
acides
humiques issus
de la
dégradation
de la
matière
organique
s'associant
aux argiles
pour former
des grains de
taille
variable
chargés
négativement
et suceptibles
de retenir une
bonne partie
des cations du
sol en
évitant
ainsi leur
lessivage lors
de pluies
importantes. Pour améliorer un sol dont la texture n'est pas équilibrée, on peut ajouter des éléments de la fraction minérale manquante (par exemple ajouter des argiles à un sol trop sableux qui ne retient pas l'eau) ou ajouter des éléments permettant de modifier le pH du sol (par exemple ajouter du calcaire à un sol trop acide) : on parle d'amendements. Pour compenser la pauvreté d'un sol en tel ou tel minéral nécessaire à la plante on peut aussi ajouter des engrais. Le plus connu est l'engrais NPK (azote, phosphore et potassium). cycle de l'azote (source : wikipedia)  |
L'eau
est une
ressource
naturelle
gratuite et
abondante sous
nos latitudes,
mais épuisable.
On distingue : - les eaux de source (3% des eaux utilisées par l'homme) dont certaines sont embouteillées et vendues avec ou non adjonction de gaz ; - les eaux souterraines qui doivent être pompées (18% des eaux utilisées) et parfois traitées avant d'être potables. Les eaux souterraines sont parfois contaminées par des polluants après leur filtration par le sol et la roche mère qui les contient : l'aquifère; elles forment les nappes phréatiques. - les eaux de surface (fleuves, rivières et lacs...) représentent 79% des eaux utilisées par l'homme. Elles sont souvent polluées et doivent être traitées avant de devenir potables. On peut obtenir de l'eau douce à partir d'eau de mer (desalinisation), mais cela reste un procédé coûteux (les techniques sont variées : osmose inverse, déminéralisation, distillation). La potabilité d'une eau repose sur un certain nombre de normes qui peuvent varier selon les pays. Critères physiques et chimiques : l'eau doit être limpide (non trouble), inodore, sans saveur, avec des limites précises pour certains éléments chimiques (ces limites sont souvent posées selon le principe de précaution). Critères biologiques : l'eau potable doit normalement être exemple de tout germe, cependant il existe des nombreux microorganismes non pathogènes présents dans les eaux des nappes aquifères qui ne représentent aucun danger pour l'homme. Pour rendre potable une eau (au sens réglementaire du terme) on procède à sa désinfection (par exemple à l'ozone) et à sa filtration plus ou moins fine (y compris sur des résines échangeuses d'ions pour supprimer certains ions excédentaires). |
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| P4
- Chimie des
aliments |
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Les
aliments de
l'homme
peuvent se
dégrader
chimiquement
en
présence
d'air : c'est
principalement
le
dioxygène
présent
en grande
quantité
dans l'air
(21%) qui
provoque une oxydation
de nombreuses
molécules
organiques. Du point de vue chimique une oxydation est une perte d'électrons. C'est le dioxygène qui sert d'accepteur d'électrons. De nombreuses molécules contenues dans les fruits et légumes (comme les polyphénols) ou dans les viandes et poissons (commes les protéines) peuvent s'oxyder à l'air : c'est le brunissement de l'avocat ou de la pomme fraîchement coupés, le ranciement du beurre... La dégradation est d'autant plus rapide que la température est élevée. Donc le refroidissement (mise au réfrigérateur) ou la congélation ralentissent le processus d'oxydation, sans le stopper complètement. Il existe des antioxydants chimiques (additif alimentaire de type acide ascorbique (acide citrique du citron sur les tranches de pomme) ou synthétique : E300-E321). |
Les
procédés
de
conservation
des aliments
peuvent
être : - chimiques : c'est par exemple l'ajout d'un antioxydant, ou encore la cuisson qui modifie de nombreuses molécules et change la texture des aliments; - physiques : c'est par exemple l'action du froid qui ralentit les réactions chimiques et le développement des micro-organismes sans les tuer; ou celle du chaud par des procédés très rapides qui ne modifient pas ou peu la structure des aliments. Quelques procédés : - séchage : perte d'eau lente à basse ou moyenne température (soleil, four..); - lyophilisation : séchage par congélation brutale (température comprise entre– 40°C et –80°C environ) avec sublimation sous vide. Les aliments (café ...) conservent toutes leurs saveurs ainsi que leurs nutriments ; une fois réhydratés ils retrouvent presque leur texture d'origine. Cette méthode est employée pour la nourriture des astronautes. - swellification (swell-drying ou séchage/texturation) basée sur la « Détente Instantanée Controlée (DIC) » : augmentation de la température vers 100°C en augmentant la pression vers 4 ou 5 bars pendant quelques secondes, puis chute abrupte de pression vers le vide ce qui provoque une expansion de la substance traitée ("puffing"); retour à la pression et à la température ambiante, le tout en moins d’une minute. - pasteurisation : chauffage de quelques minutes entre 62 et 88 °C puis refroidissement brutal. Si elle n’est pas une technique de stérilisation, la pasteurisation réduit de façon significative le nombre de micro-organismes présents. - upérisation : chauffage par courant de vapeur d'eau à 140 °C pendant quelques secondes puis homogénéisation. Le lait UHT (« Upérisation à Haute Température ») est porté à 140°C pendant 2 à 5 secondes puis refroidit aussi rapidement. Le lait UHT est un lait stérilisé qui porte une DLUO (« Date Limite d'Utilisation Optimale »). - appertisation (mise en conserve) du nom de l'inventeur Nicolas Appert, en 1795, est une stérilisation (entre 115 °C et 121 °C) et permet la conservation des aliments dans des emballages étanches pendant une longue période sans conditions particulières (notamment de température). - pascalisation : application des hautes pressions (2000 à 6000 fois la pression atmosphérique soit quelques centaines de mégapascals) sur un aliment pendant environ 1min, ce qui endommage les bactéries et même, plus ou moins selon les cas, les spores. |
Les
lipides
forment un
groupe
hétérogène
de substances
"grasses" qui
laissent une
tache
translucide
sur le papier.
Ce sont des
molécules
hydrophobes
(qui
"craignent"
l'eau) - non
miscibles
à l'eau
- et non
polaires (apolaires
à
l'inverse de
la
molécule
d'eau
qui est
chargée
négativement
: l'eau est un
dipôle). Dans l'eau les lipides forment une phase distincte séparée de la phase aqueuse (au-dessus de l'eau du fait de leur plus faible densité que celle de l'eau). Mélangés fortement avec l'eau, ils forment une association instable de petites goutelettes de lipides (micelles) dispersées dans l'eau, que l'on appelle "émulsion huile/eau" (phase liquide dispersée dans une autre phase liquide). Si l'on veut stabiliser une émulsion (association métastable : l'association met très longtemps à se rompre) il faut ajouter des molécules tensioactives (ce sont des molécules amphiphiles : par un côté elles sont lipophiles - qui "aiment" les lipides - et par un autre côté elles sont hydrophiles - qui "aiment" l'eau). Le jaune d'œuf de la mayonnaise contient un phospholipide amphiphile - la lécithine - qui permet de faire tenir les goutellettes d'huile dispersées dans l'eau. Lorsque la mayonnaise se déstabilise, c'est l'inverse qui arrive : on obtient des goutellettes d'eau dans une phase huileuse : une émulsion (d')eau/(dans l')huile.  Un micelle de la mayonnaise (la phase aqueuse est sur-représentée) : goutelettes d'huile dans l'eau. Un acides gras (voir cours de seconde) est un acide carboxylique (groupe -COOH) avec une longue chaîne d'atomes de carbone et d'hydrogène. Les graisses animales sont des triglycérides formés par la liaison (de type ester) entre trois acides gras et un alcool : le glycérol. Les phospholipides (diglycérides avec un groupe phosphate) sont les constituants des membranes cellulaires. |
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Pour cette partie il est clair que le cours est extrêmement réduit. Normalement le sujet devrait comprendre tous les éléments pour répondre intelligemment. Le reste dépend de la culture de chacun....
Sujets
d'entraînement: à lire : Manuel Bordas p124-125 |
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Un aliment, vis-à-vis de la conservation, c'est un milieu de vie pour les microorganismes (bactéries, champigons (moisissures)...) Les micro-organismes sont souvent présents dans l'air (et donc sur les aliments stockés à l'air) sous des formes de résistance liées à leur cycle de reproduction : spores le plus souvent. Deux
manières
de conserver
un aliment : |
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+120°C
= destruction
de toutes les
spores
+65-70°C
mort de la
plupart des
bactéries
(et
inactivation
de la plupart
des
protéines
qui forment
les enzymes,
substances
chimiques
responsables
des
réactions
chimiques du
vivant)
20-40°C
forte
multiplication
de la plupart
des
micro-organismes
<5°C
forte baisse
de la
multiplication
sauf
psychrophiles
(qui aiment le
froid)
-18°C
arrêt de
tout
métabolisme
(ensemble des
réactions
chimiques)
mais sans tuer
les
bactéries
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ancien
cours
1èreL
sur
l'alimentation,
Sujets
d'entraînement: |
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Un écosystème est un groupement d'êtres vivants (formant une biocénose) vivant dans un milieu de vie (ou biotope). Par analogie, on parle d'agrosystème, écosystème agricole (artificiel au sens étymologie d'ars, artis = art et facere, factus= faire, fait, donc fait de main d'homme), où l'homme apporte des éléments nutritifs (engrais) ou des soins particuliers (intrants), cultive ou élève certains organismes et prélève des organismes pour les consommer (extrants).
étude INSERM sur les pesticides - juin 2013 Dossier LA RECHERCHE juin 2013 sur les perturbateurs endocriniens |
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La démarche actuelle "environnementale " exige que l'on mesure le rendement d'un agrosystème non pas uniquement en comparant les importations artificielles aux exportations artificielles, sans se préoccuper des éléments fournis "gratuitement" par la nature, mais bien en essayant de dresser un bilan global, notamment en terme de surexploitation des richesses du sol ou en terme de pollution de l'environnement. Le respect de l'environnement n'est pas un luxe. Il s'agit sans aucun doute ici d'une bonne mondialisation, celle des responsabilités. Pour les consommateurs européens, à cette démarche environnementale, qui peut être solidaire, s'ajoute une exigence de sécurité alimentaire (au sens d'inoffensif pour la santé). Exemples: |
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Plus l'agrosystème modifie l'écosystème naturel plus le rendement productif est élevé (extrants-intrants) mais plus la biodiversité spécifique (nombre d'espèces vivant dans le biotope) est réduite, ce qui peut induire des dangers en cas d'épidémie (si l'espèce dominante est atteinte, toute la biocénose s'effondre). Pour augmenter les rendements, on procède aussi à des sélections d'espèces performantes et, depuis la fin du XXème siècle à la culture d'espèces génétiquement modifiées (OGM) dont les gènes artificiellement ajoutés (gènes de résistance à un ravageur, gènes intervenant dans la diminution de la taille de la tige et donc limitant la verse des céréales;..) se sont répandus dans la nature. On peut aller nettement plus loin dans la démarche écologique et s’impliquer dans l’agroécologie (une agriculture qui refuse la société industrialisée et consommatrice) ou la permaculture (qui prône de laisser le plus possible la place à la nature). Voir le film Demain.
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   Voici deux autres représentations d'un développement durable pour vous encourager à questionner le modèle classique peu compréhensible et qui paraît oublier un peu l'homme.... (en effet au centre il y a le vide blanc, seul durable, alors qu'à mon sens ce devrait être l'homme) À vos crayons ! |
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Il
existe 2
grands types
trophiques: -
les autotrophes
(qui se
nourrissent
seuls par
rapport aux
autres
êtres
vivants); ce
sont les
plantes
chlorophylliennes
(vertes), mais
aussi de
nombreux
unicellulaires
et des
bactéries; |
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Tous
les organismes
vivants
produisent
leur
matière
organique, ce
sont donc des
producteurs.
Les
autotrophes
sont
qualifiés
de producteurs
primaires, car
ils produisent
leur
matière
organique
à
partir de
l'air et de la
lumière
, ils n'ont
donc pas
besoin des
autres
êtres
vivants pour
se nourrir. |
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On considère qu'une alimentation principalement à base de nourriture de type primaire (blé, riz, mil, maïs, pomme de terre...) est plus économe en énergie (au niveau de l'écosystème, bien que le rendement soit faible pour le transfert entre la matière organique de niveau 1 et la matière organique de niveau 2: environ 0,4%) que la consommation d'une nourriture composée de consommateurs de 1er ordre (lait, viande d'herbivores...) ou surtout d'ordre supérieur (alors que le transfert entre niveaux d'énergie se fait alors avec des rendements de l'ordre de 10 à 20%). Ainsi on peut affirmer qu'un ha de céréales nourrit 120 personnes, alors qu'un ha de prairie utilisée pour l'élevage de bovins nourrit 2 personnes. De là à considérer que la consommation de nourriture secondaire est un luxe, il y a un pas qu'il ne faut pas franchir inconsidérément. Il ne faut pas oublier que si l'homme est un allotrophe, la variété de l'alimentation est une exigence psychologique. Cela n'empêche pas que certains Européens prennent conscience de ce que leur alimentation est d'une richesse énergétique telle qu'ils puissent la qualifier de gaspillage. |
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| ENERGIES
(le
défi
énergétique) |
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Cette partie
est à
la
frontière
des sciences
expérimentales
(qui cherchent
à
comprendre la
nature
à
l'aide de la
méthode
expérimentale),
de la
technique, des
sciences
économiques
et politiques.
Elle s'inscrit
dans la
démarche
d'une
refondation
écologique
de
l'activité
humaine afin
d'atteindre un
développement
durable au
centre duquel
il faut placer
l'humain (voir
ci-dessus). Sources : Bordas 1ES-L |
Énergie
= grandeur qui
caractérise
la
capacité
d'un
système
à
modifier
l'état
d'autres
systèmes
en interaction
avec lui
(exprimée
en joules
: J). 
se
prononce
pareil, mais
ne pas
confondre avec
JUL Les différentes formes d'énergies peuvent être converties les unes dans les autres. La première forme d'énergie est mécanique. Un joule (1 J) est le travail d'une force d'un newton (1 N) dont le point d'application se déplace d'un mètre dans la direction de cette force; 1 J = 1 N.m (lire "un newton mètre") = 1 kg.m2.s-2 La puissance est l'énergie developpée par seconde (P=E/t). Un watt est la puissance d'un système à qui l'on transfère une énergie de 1 joule pendant 1 seconde; 1 W = 1 J.s-1 (lire "un joule par seconde") = 1 N.m.s-1 = 1 kg.m2.s-3 Unité d'énergie très utilisée, mais n'appartenant pas au système international (voir ici) : le kW.h - lire "un kilo watt heure" - (1kW.h = 1000W x 3600 s = 36.105 J= 3600 kJ, sachant que 1 J = 1 W.s). La tep, tonne équivalent pétrole, est une autre unité utilisée pour l’énergie très utilisée. Elle correspond à l’énergie libérée par la combustion d’une tonne de pétrole, soit :1 tep = 11,6.106 kW.h = 11,6 x 36. 1011 J = 41,76 TJ (téra-joule, voir ici pour les puissances de dix). On distingue : - 3 sources d'énergie primaires : le soleil (énergie lumineuse, infra-rouge... : on parle d'énergie rayonnante), la gravité et l'atome (énergie nucléaire mais aussi géothermique puisque l'on pense que la radioactivité est à l'origine d'une grande part de la chaleur du globe). - plusieurs sources d'énergie secondaires dérivées : biomasse (énergie lumineuse convertie en énergie chimique de liaison et d'oxydoréduction afin de faire croître et vivre les êtres vivants), énergie fossile (pétrole, gaz naturel, charbon...issues de la biomasse), énergie éolienne (énergie cinétique issue du déplacement des masses d'air suite aux changements de température et de pression dues au soleil, à la rotation de la terre et à la gravité), énergie hydraulique (issu de la gravité (énergie potentielle de pesanteur) et du cycle de l'eau sous le contrôle de l'énergie solaire). L'énergie électrique est une forme d'énergie produite par l'homme soit à partir d'énergie hydraulique et mécanique (alternateur d'un barrage), ou encore à partir d'énergie éolienne et mécanique (alternateur d'une éolienne) ou même d'énergie thermique (biomasse et énergie mécanique pour une centrale à combustible fossile; atome et énergie mécanique pour une centrale nucléaire). L'énergie électrique peut être transportée facilement, mais on a du mal à la stocker. |
|
~80% de la production mondiale actuelle d'énergie provient des énergies fossiles (pétrole et charbon) et du combustible nucléaire, qui ne sont pas renouvelables.  (Part des différentes énergies DANS LE MONDE - En France 80% de l'électricité produite vient du nucléaire - source) L'énergie nucléaire provient de la fission d'un noyau d'235U en deux noyaux (produits de la fission) sous le bombardement d'un neutron lent (01n), ce qui produit d'autres neutrons (qui doivent être absorbés pour que la réaction ne s'accélère pas exponentiellement) et de l'énergie sous forme de rayonnement gamma. 
Le combustible nucléaire nécessite de grandes précautions pour être stocké, mais permet de produire une grande quantité d'énergie par rapport au volume stocké (par exemple dans un réacteur servant à la propulsion d'un navire). On sait produire de l'énergie par fusion de deux noyaux (comme dans le Soleil où ces réactions sont nombreuses), mais la réaction a du mal à être contrôlée. La radioactivité α produit des noyaux d'hélium peu pénétrants (une feuille de papier ou 5cm d'air les arrêtent). La radioactivité β- produit des électrons pouvant être arrêtés par une feuille d'alumninium. La radioactivité γ produits des rayons très énergétiques qui peuvent traverser de nombreux matériaux (5 cm de plomb n'arrêtent que 90% du rayonnement). |
L'effet
de serre
est une
augmentation
de
température
de
l'atmosphère
terrestre due
au
piégage
du rayonnement
thermique
réémis
par la Terre
par
différents
gaz, le plus
important
étant
la vapeur
d'eau et
ensuite le CO2,
notamment le
CO2
d'origine
anthropique. Si toute réaction chimique produit de la chaleur par effet Joule, une grande énergie thermique est produite lors de la combustion de combustibles fossiles (formés de matière organique) dans une centrale thermique: combustible
+ O2
-> CO2
+ H2O
+
énergie
+ divers
produits plus
ou moins
toxiques si la
réaction
de combustion
est
incomplète
Lorsque la production d'énergie est intermittente (solaire, éolien, marémotrice...) il est nécessaire d'utiliser des formes de conversion et de stockage de l'énergie produite. L'énergie électrique est stockable dans des condensateurs à court terme. Le long terme nécessite une conversion par exemple en énergie chimique dans un accumulateurs (batterie) ou potentielle hydroélectrique (pompage pour alimenter une retenue d'eau qui pourra ensuite fournir de l'énergie hydraulique). Les produits de la fission nucléaire sont aussi radioactifs et présentent les mêmes dangers que le combustible nucléaire, même si certains ont des durées de vie (ou période = temps nécessaire à la réduction de l'émission radioactive à la moitié de sa valeur initiale) courtes par rapport à celle de l' 235U qui a une durée de vie très longue (710 Ma). (8 jours pour l' 131I, 2,3 millions d'années pour le 135Cs ou encore 24.130 ans pour le 239Pu) Les éléments radioactifs à période longue sont coulés dans du bitume ou du verre, ceux à période courte sont stockés dans des fûts en acier ou en béton.
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