Svt Bordas 2012 Ts

Livre du professeur

C O L L E C T I O N

Claude Lizeaux Denis Baude

SCIENCES de la VIE et de la TERRE

Sous la direction de Claude Lizeaux et de Denis Baude, ce livre a t crit par :

Adeline Andr Yves Jusserand

Denis Baude Guy Lvque

Christophe Brunet Claude Lizeaux

Jean-Yves Dupont Paul Pillot

Bruno Forestier Stphane Rabouin

Emmanuelle Franois Andr Vareille

le

STProgramme 2012

Enseignement Spcifique

Enseignement de Spcialit

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2Sommaire

Les ressources des manuels numriques .................................................................. 3

1Gntique et volution

Partie

Objectifs gnraux . ... .... .. .. .. . .. .. . . .. . .. . ...................................................................................... 24

Chapitre 1 Le brassage gntique et la diversit des gnomes .................. 28

Chapitre 2 Des mcanismes de diversification des tres vivants ............. 43

Chapitre 3 De la diversification des tres vivants lvolution de la biodiversit .. 57

Chapitre 4 Un regard sur lvolution de lHomme .............................................. 67

Chapitre 5 La vie fixe chez les plantes, rsultat de lvolution ................. 84

2Les continents et leur dynamique

Partie


Chapitre 1 La crote continentale .............................................................................. 104

Chapitre 2 La formation des chanes de montagnes ........................................ 114

Chapitre 3 Zones de subduction et production de crote continentale .. 125

Chapitre 4 La disparition des reliefs .......................................................................... 133

Bilan gnral de la gologie . . .. . .. . ...................................................................................... 128

3Enjeux plantaires contemporains

Partie


Chapitre 1 Gothermie et proprits thermiques de la Terre ...................... 146

Chapitre 2 La plante domestique ............................................................................. 162

4Corps humain et sant

Partie


Chapitre 1 La raction inflammatoire, un exemple de rponse inne ... 183

Chapitre 2 Limmunit adaptative, prolongement de limmunit inne .. 195

Chapitre 3 Le phnotype immunitaire au cours de la vie .............................. 210

Chapitre 4 Une commande rflexe des muscles ................................................. 216

Chapitre 5 Motricit volontaire et plasticit crbrale ................................... 229

Le programme de SVT de Terminale S Spcifique ............................................................. 5

Enseignement Spcifique

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3 Bordas /SEJER, Paris, 2012ISBN 978-2-04-732978-8

Enseignement de Spcialit

Le programme de SVT Terminale S Spcialit ...................................................... 242

Objectifs gnraux . ... .... . .. . .. . .. .. . . .. .......................................................................................... 246

Chapitre 1 La photosynthse ........................................................................................ 249

Chapitre 2 Respiration et fermentations cellulaires ........................................ 262

Chapitre 3 Lutilisation de lATP par les muscles ................................................. 277


Chapitre 1 Latmosphre primitive et son volution ........................................ 291

Chapitre 2 Lvolution rcente de latmosphre et du climat ..................... 300

Chapitre 3 De lvolution rcente du climat au climat de demain ............ 313

Chapitre 4 Le Crtac : une priode particulirement chaude ................... 326


Chapitre 1 La catalyse enzymatique ......................................................................... 338

Chapitre 2 La rgulation de la glycmie .................................................................. 347

Chapitre 3 Les diabtes . .. . .. . .. ......................................................................................... 356

1nergie et cellule vivante

Partie

2Atmosphre, hydrosphre, climats : du pass lavenir

Partie

3 Glycmie et diabtePartie

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4Elles sajoutent au manuel numrique simple pour constituer le manuel numrique enrichi.

Les ressources numriques ont t rassembles et conues pour une utilisation interactive et ouverte. Elles laissent une large place la libert pdagogique du professeur ou de lquipe enseignante autant dans les choix de documents ou dactivits que dans les moda-lits de mise en uvre. Lune des lignes conductrices est de permettre une mise en activit de llve dve-loppant interrogation, rflexion et recherche dexplica-tions tout en privilgiant son autonomie. Nous avons galement voulu, sur un certain nombre de chapitres, constituer une ressource varie mais homogne four-nissant divers outils qui se compltent autant dans la nature des documents que dans les modes de repr-sentation utiliss. Ainsi, propos de lutilisation de lATP par la fibre musculaire , on trouvera une vido en microcinmatographie pouvant relayer lobserva-tion microscopique dune fibre musculaire en prsence dATP, une vido rsultat de lexploitation dynamique de plusieurs fichiers de molcules et montrant linte-raction entre les myofilaments, une animation expli-quant comment le dplacement des ttes de myosine entrane les filaments dactine et un schma-bilan anim prsentant la connaissance exigible du mca-nisme. Le professeur dispose alors dun ensemble plus cohrent quune compilation partir de la toile . Cette cohrence existe galement par rapport aux documents du manuel.

Les ressources proposes sont de divers ordres : des vidos issues des mdias, documents carac-tre scientifique ou socital, des vidos en macroscopie ou microscopie pour observer ou complter une manipulation, des modlisations dynamiques de molcules en trois dimensions, des diaporamas pour faciliter lexprimentation ou servir de guide lors des TP, des animations en lien avec les activits du livre, des schmas-bilan anims, des fiches pour aller plus loin , des exercices interactifs pour sentraner et svaluer.

Des vidos pour observer et mieux comprendreLes vidos issues des mdias ou darchives : ces courts articles sont prcieux pour mettre en place un ques-tionnement, lancer un dbat, apporter des lments dexplication ou donner une dimension plus concrte

un fait scientifique : titre dexemple, citons les reportages sur la dcouverte du primate Ida (voir manuel enseignement spcifique p. 88), les mutations gntiques chez les moustiques ( mcanisme volu-tifs et biodiversit p. 64), la gothermie en Guade-loupe (manuel enseignement spcifique p. 243) ou les dix ans de la greffe des mains (p. 374).Les vidos de manipulations de paillasse ne se subs-tituent pas une activit pratique : certaines peu-vent servir de guide lors de la ralisation par llve lui-mme (cest le cas de la dissection du testicule de criquet) ou servir de complment une manipu-lation qui naurait pas t suffisamment dmonstra-tive (cas des mouvements de convection).Des vidos scientifiques sorties du laboratoire ou de services spcialiss : ce sont des vidos en micro-cinmatographie destines enrichir des observa-tions ralises par llve (exemples : la caryogamie chez un nmatode, la contraction dune fibre mus-culaire, la cyclose chez llode, etc.) ou des mani-pulations de laboratoire (mise en uvre dun rhizo-tron lINRA ; manuel p. 110).Le site www.bordas-svtlycee.fr propose des liens vers des ressources extrieures (exemples de vidos : le chimiotactisme des lymphocytes ou lattaque dun fibroblaste par un lymphocyte T cytotoxique).

Des modlisations dynamiques de molcules en trois dimensionsLe manuel est maill de photographies de molcules ou de complexes molculaires en trois dimensions. La plupart sont galement proposs sous forme de modlisations dynamiques (vidos). Lobjectif nest pas de se substituer une activit de llve avec un logiciel de traitement de donnes molculaires (Molusc, Rastop ou autre) mais l encore, de crer une situation de choix pdagogique.La plupart des vidos ont t construites pour tre des outils de recherche dexplication (exemple : com-ment une cellule prsentatrice dantigne expose-t-elle sa surface de petits fragments de lantigne quelle a phagocyt ?). Lutilisation peut tre collec-tive ou dans le cadre dun atelier.Dautres vidos exploitent plusieurs fichiers de coor-donnes tridimensionnelles de molcules issues de la Protein Data Bank. Chacun de ces fichiers correspond une conformation instantane de ces molcules. Des enchanements dimages permettent de saisir la dis-position et les modifications spatiales des structures.

Les ressources numriques du manuel SVT de Terminale scientifique (spcifique et spcialit)

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5Programme

Ltude est particulirement pertinente dans le cas de la liaison actine-myosine ou de la relation enzyme-substrat. En situation de travaux pratiques, un voire deux fichiers peuvent tre exploits par les lves et la comprhension de la dynamique du systme ne peut tre apprhende qu travers une compa-raison dimages. La vido trouve sa place lors dune phase de bilan ou pour faire un lien entre diffrentes images explores de faon spare.Lindex des fichiers de coordonnes molculaires figure la fin de chaque vido. Ces fichiers sont tl-chargeables sur le site www.bordas-svtlycee.fr. Il en est de mme pour les fichiers de squences exploi-tables avec des outils tels quAnagne ou Phylogne.

Des diaporamas pour faciliter lexprimentation, des outils pour les TPUn certain nombre dactivits exprimentales requi-rent le suivi par llve dun protocole rigoureux. Cest le cas de la culture in vitro de la pomme de terre (enseignement spcifique p. 266) ou la rali-sation de la raction dOuchterlony (enseignement spcifique p. 316), lextraction des grains de pollen dune tourbe (enseignement de spcialit p. 102) ou encore les expriences du foie et muscle lavs (enseignement de spcialit p. 188).Loption a t prise de proposer un diaporama gui-dant llve pas pas dans la conduite de son pro-tocole, lordinateur tant devenu un instrument de paillasse. Le diaporama peut aussi tre utilis en col-lectif ou en libre-service.

Des animations en lien avec les activits du livreLa comprhension dun mcanisme, dun phnomne ou dune technique peut tre facilite par un schma. Elle sera plus facile si llve peut en apprhender la complexit travers une animation dans laquelle il peut ventuellement gnrer diffrentes situations. Lanimation sur la boucle de rgulation de la glyc-mie, la phase chimique de la photosynthse (cycle de Calvin), linteraction actine-myosine ou encore lint-gration de diffrentes informations par le neurone en sont des exemples. Si lutilisation en collectif est pos-sible, celle en atelier ou libre-service reste plus adapte.Ces animations sont accessibles sur le site www.bordas-svtlycee.fr.

Des schmas-bilan animsUn schma-bilan offre de nombreuses informations souvent trs symbolises et de faon synthtique. Une telle reprsentation est souvent difficile exploiter par llve dans la mesure o il ne sait pas o dmar-rer et comment en effectuer la lecture. Ceci est encore plus vrai sil sagit dun schma montrant un mca-

nisme de rgulation comme la rgulation de la gly-cmie (spcialit p. 197) ou un flux de matire ou dnergie (spcifique partie 3 chapitre 1).Les schmas-bilans anims proposent une progres-sion. Ils peuvent tre exploits en collectif, comme support de synthse mais galement individuelle-ment ou en petit groupe : les lves laborent alors par eux-mmes la synthse en sappuyant sur lou-til propos.

Des fiches pour aller plus loinElles ont t rdiges la manire darticles, proches de lactualit scientifique tout en restant la porte des lves. Lintention est daller plus loin, de sinter-roger ou dbattre sur des aspects volutifs ( limmu-nit inne, une invention ancestrale ), des problmes de socit ou de sant ( enfin un vaccin contre le paludisme ? ), ou lhistoire des sciences ( Galvani et llectricit animale ). Certaines dentre elles ren-voient vers des sites dintrt.

Des exercices interactifs pour sentraner et svaluerIls reprennent les exercices du livre (questions choix multiple, vrai ou faux ou QCM de type BAC ). Ils ne sont pas seulement un outil dvaluation mais se veulent tre galement un instrument dapprentis-sage. Le choix a donc t fait, en cas derreur, de ne pas proposer la bonne rponse. chaque instant, llve peut faire appel une aide sous la forme dun document ou dune activit lui permettant de confir-mer ou de prciser ses connaissances avant de for-muler, si ncessaire, une nouvelle rponse.

Le site ressource www.bordas-svtlycee.frIl propose en libre accs et tlcharger : Les fichiers des modles molculaires en trois dimensions (.pdb) des molcules prsentes dans le manuel et dans les vidos. Ils sont exploitables avec les outils classiques (Rasmol, Rastop ou autre vision-neuse de molcules). Des documents tlcharger : ce sont les fichiers de squences nucliques ou polypeptidiques prsents dans de nombreuses activits. Ils sont exploitables avec un logiciel de traitement de squence (Anagne ou autre pour les fichiers .edi, Phylogne pour les fichiers .aln). Cette rubrique offre aussi les fiches (.pdf) impri-mables (voir ci-dessus fiches pour aller plus loin ). Un annuaire de sites : il propose des liens vers des sites contrls et slectionns pour leur intrt pda-gogique. On y trouvera des documents scientifiques intressants par rapport au programme ou des proto-coles ou dmarches pdagogiques souvent innovantes. Des animations en lien avec les activits du manuel.

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6Prambule

I - LES SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE AU LYCE

1. Les sciences de la vie et de la Terre dans le parcours de llve en lyce

Les objectifs de lenseignement des sciences de

la vie et de la Terre

Au lyce, les sciences de la vie et de la Terre sont une voie de motivation et de russite pour la poursuite de la formation scientifique aprs le collge et la pr-paration lenseignement suprieur ; elles participent galement lducation en matire de sant, scurit, environnement, de tout lve qui choisira une orienta-tion vers des filires non scientifiques. La discipline vise trois objectifs essentiels :

aider la construction dune culture scienti-fique commune fonde sur des connaissances consid-res comme valides tant quelles rsistent lpreuve des faits (naturels ou exprimentaux) et des modes de raisonnement propres aux sciences ;

participer la formation de lesprit critique et lducation citoyenne par la prise de conscience du rle des sciences dans la comprhension du monde et le dveloppement de qualits intellectuelles gnrales par la pratique de raisonnements scientifiques ;

prparer les futures tudes suprieures de ceux qui poursuivront sur le chemin des sciences et, au-del, les mtiers auxquels il conduit ; aider par les acquis mthodologiques et techniques ceux qui sorienteront vers dautres voies.

Trois thmatiques structurantes

Pour atteindre ces objectifs, les programmes sarti-culent autour de trois grandes thmatiques qui, dans une large mesure, ne sont pas indpendantes.

La Terre dans lUnivers, la vie et lvolution du vivant. Il sagit de montrer dans le cadre des domaines propres aux sciences de la vie et de la Terre que la science construit, partir de mthodes dargumentation rigoureuses fondes sur lobservation du monde, une explication cohrente de son tat, de son fonctionne-ment et de son histoire. Au-del de la perspective cultu-relle, cette ligne de rflexion prpare aux mtiers les plus proches des sciences fondamentales (recherche, ensei-gnement).

Enjeux plantaires contemporains. Il sagit de montrer comment la discipline participe lapprhen-sion rigoureuse de grands problmes auxquels lhuma-nit daujourdhui se trouve confronte. Au-del de la

proccupation citoyenne qui prpare chacun lexer-cice de ses responsabilits individuelles et collectives, la perspective utilise ici conduit aux mtiers de la ges-tion publique, aux professions en lien avec la dynamique de dveloppement durable et aux mtiers de lenviron-nement (agronomie, architecture, gestion des ressources naturelles).

Corps humain et sant. Centre sur lorganisme humain, cette thmatique permet chacun de comprendre le fonctionnement de son organisme, ses capacits et ses limites. Elle prpare lexercice des responsabilits indi-viduelles, familiales et sociales et constitue un tremplin vers les mtiers qui se rapportent la sant (mdecine, odontologie, dittique, pidmiologie, etc.).

Ces trois thmatiques ne sont en rien des catgories rigides mais bien des directions de rflexion. Elles ne se substituent pas aux dcoupages traditionnels de la disci-pline (biologie et gologie par exemple) et conduisent la dcouverte progressive des grands domaines quelle recouvre. En particulier, les sciences de la Terre conser-vent une originalit quil convient de ne pas nier. Les thmes gnraux aident montrer la cohrence globale du champ intellectuel concern, centr sur un objet dtude la nature et des mthodes fondes sur la confronta-tion entre les ides scientifiques et les faits naturels ou exprimentaux. Elles aident aussi situer lenseignement dispens dans la perspective de la construction dun pro-jet de vie propre chaque lve.

Dans chaque thmatique, la construction des savoirs se ralise peu peu tout au long de la scolarit. Cette continuit est conue pour faciliter la progressivit des apprentissages, sans pour autant empcher la souplesse ncessaire llaboration dun parcours de formation pour chaque lve.

Les sciences de la vie et de la Terre dans le nou-

veau lyce

Lenseignement des sciences de la vie et de la Terre prend en compte les objectifs gnraux de la rforme des lyces. Les bases trs gnrales tablies en classe de seconde conduisent, dans les classes de premire puis de terminale, des approfondissements, des gnralisa-tions, des approches complmentaires. En terminale S, les enseignements sinscrivent dans une logique scien-tifique encore plus marque.

Pour participer une meilleure information des lves sur les possibilits qui soffrent eux, au-del mme du lyce, le programme sorganise, comme cela a t soulign, autour de thmatiques qui aident au rep-rage de grands secteurs dactivits professionnelles. En outre, chaque fois que cela sera possible, les professeurs saisiront les occasions offertes afin dattirer lattention

Programme de SVT Terminale S Spcifique

(Bulletin officiel spcial n 8 du 13 octobre 2011)

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7Programme

Ainsi, chaque lve rencontrera dans les meilleures condi-tions loccasion daller sur le terrain, de dissquer, de pr-parer et raliser des observations microscopiques, dex-primenter avec laide dun ordinateur, de modliser, de pratiquer une recherche documentaire en ligne, etc.

Lactivit exprimentale offre la possibilit llve de rpondre une situation-problme par la mise au point dun protocole, sa ralisation, la possibilit de confrontation entre thorie et exprience, lexploita-tion des rsultats. Ainsi, llve doit pouvoir laborer et mettre en uvre un protocole comportant des exp-riences afin de mettre lpreuve ses hypothses, faire les schmatisations et les observations correspondantes, raliser et analyser les mesures, en estimer la prcision et crire les rsultats de faon adapte.

Il est dusage de dcrire une dmarche dinvestigation comme la succession dun certain nombre dtapes types :

une situation motivante suscitant la curiosit ; la formulation dune problmatique prcise ; lnonc dhypothses explicatives ; la conception dune stratgie ou dun protocole

pour prouver ces hypothses ; la mise en uvre du projet ainsi labor ; la confrontation des rsultats obtenus et des hypo-

thses ; llaboration dun savoir mmorisable ; lidentification ventuelle de consquences pra-

tiques de ce savoir.Ce canevas est la conceptualisation dune dmarche

type. Le plus souvent, pour des raisons varies, il convient den choisir quelques aspects pour la conception des sances. Cest l aussi un espace de libert pdagogique pour le professeur qui vrifiera toutefois qu lissue de lanne, les diffrentes tapes auront bien t envisages et pratiques. Pour que la dmarche dinvestigation soit un rel outil de formation, une vision qualitative plutt que quantitative est prfrable : mieux vaut argumenter bien et lentement quargumenter mal et trop vite. Cette dmarche constitue le cadre intellectuel appropri pour la mise en uvre dactivits de laboratoire, notamment manipulatoires et exprimentales, indispensables la construction des savoirs de la discipline.

Les activits en laboratoire doivent aussi tre loc-casion daborder des tches complexes. partir dune question globale, elles sont loccasion de dvelopper les comptences des lves, leur autonomie de raisonnement et leur attitude critique.

Les technologies de linformation et de la com-

munication

Les technologies de linformation et de la commu-nication seront mises en uvre dans de nombreuses cir-constances. Il pourra sagir doutils gnralistes dont on fera ici un usage spcialis, notamment internet en utili-sation conjointe avec des techniques de laboratoire clas-siques. Mais on veillera aussi dvelopper les savoir-faire des lves relativement aux technologies plus spciali-ses, comme par exemple lexprimentation assiste par ordinateur, technique indispensable pour une for-mation moderne et efficace des lves.

sur des mtiers plus prcis, dont lexercice profession-nel prsente un certain rapport avec les questions abor-des en classe.

Pour participer la prise en compte de la diver-sit des lves, une grande marge de libert est laisse aux professeurs, seuls mme de dterminer les moda-lits pdagogiques adaptes leurs lves. En outre, il est toujours possible de diversifier les activits lint-rieur dune mme classe pour traiter un mme point du programme.

2. Les conditions dexercice de la libert pda-gogique du professeur

Le programme est conu pour laisser une trs large place la libert pdagogique du professeur et/ou de lquipe disciplinaire. Cette libert porte sur les modali-ts didactiques mises en uvre, sur lordre dans lequel seront tudis les thmes, sur les exemples choisis ainsi que, dans une mesure raisonnable, sur lampleur de largumentation dveloppe dans le cadre de tel ou tel sujet. Cest pour respecter la libert de choix dexemples que les objectifs de formation sont dfinis avec un grand degr de gnralit.

Nanmoins, la libert pdagogique ne saurait man-ciper des objectifs de formation rappels ci-dessus. Pour aider atteindre ces objectifs, quelques principes didac-tiques gnraux sont rappels ci-dessous, dont il convient de faire un usage adapt.

Les comptences : une combinaison de connais-

sances, capacits et attitudes

Lacquisition des connaissances reste un objectif important de lenseignement, mais il doit tre replac dans un tout dont font aussi partie capacits et attitudes. Connaissances, capacits et attitudes sont trois objec-tifs de formation de statuts galement respectables. Ceci conduit leur porter la mme attention au moment de la conception des mises en uvre pdagogiques, y compris les valuations. Celles-ci prendront en compte, chaque fois que possible, ces trois objectifs de forma-tion. Si les connaissances scientifiques mmoriser sont raisonnables, cest pour permettre aux enseignants de consacrer du temps pour faire comprendre ce quest le savoir scientifique, son mode de construction et son vo-lution au cours de lhistoire des sciences.

La dmarche dinvestigation

La poursuite des objectifs de formation mthodo-logique implique gnralement que lon mette en uvre une pdagogie active, au cours de laquelle llve par-ticipe llaboration dun projet et la construction de son savoir. La dmarche dinvestigation, dj pratique lcole primaire et au collge, prend tout particulire-ment son sens au lyce et sappuie le plus souvent pos-sible sur des travaux dlves en laboratoire. Des activi-ts pratiques, envisageables pour chacun des items du programme, seront mises en uvre le plus souvent pos-sible. Le professeur sassurera que les lves utilisent des mthodes et outils diffrencis sur lensemble de lann e.

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8unique ne le permettrait. Ils sont en outre loccasion de dvelopper les qualits dexpression, dcoute et de res-pect mutuel, dans le cadre des rgles de scurit.

Lvaluation des lves

Ds la classe de Seconde, les valuations formatives jouent un rle important pour aider les lves sadap-ter leur nouveau cadre de travail.

Les dimensions diagnostique, formative et som-mative en termes de connaissances, de capacits et dat-titudes ont chacune leur utilit. Le professeur choisit des supports pertinents afin daider les lves le long de leurs parcours. Il facilite ainsi un accompagnement personna-lis permettant un suivi des apprentissages et une orien-tation claire. Sans exagrer le temps annuel consa-cr lvaluation sommative, il convient de concevoir des contrles rguliers, de dures varies et cibls sur quelques comptences bien identifies qui varient dun sujet lautre. Lorganisation prcise des valuations dpend de la classe et constitue, tout au long du lyce, un cheminement progressif qui conduit au baccalaurat.

Les activits pratiques individuelles des lves, quil convient de dvelopper le plus souvent possible, sont ga-lement loccasion dvaluer les acquisitions des capacits techniques et exprimentales. Non seulement le suivi de leur acquisition permet de vrifier le dveloppement dune forme de rigueur de raisonnement spcifique aux sciences exprimentales, mais encore, cest une prparation progres-sive, indispensable ds la classe de Seconde, une forme dvaluation que les lves pourront rencontrer au bacca-laurat et au cours de leurs tudes suprieures. Lvaluation de la capacit communiquer loral est aussi renforcer.

3. Les sciences de la vie et de la Terre, discipline douverture

Les sciences de la vie et de la Terre sont une dis-cipline ouverte sur les grands problmes de la socit contemporaine, comme le montrent les intituls du pro-gramme eux-mmes.

Les proccupations ducatives

Les nombreuses connexions avec les objectifs du-catifs transversaux (sant, environnement, etc.) seront mises en vidence le plus souvent possible.

La convergence avec dautres disciplines

Au-del de la complmentarit avec les autres sciences exprimentales que sont les sciences physiques et chimiques, les programmes de sciences de la vie et de la Terre fournissent loccasion dinteractions avec dautres disciplines, notamment avec les mathmatiques (prise en compte de la variabilit et de la diversit, problmes dincertitudes et fiabilit des mesures, formalisation), la gographie, la philosophie et lEPS.

Lhistoire des arts

En continuit avec les prconisations contenues dans les programmes de collge, il est bon de souligner que les sciences de la vie et de la Terre peuvent tre loccasi on

Lusage de logiciels, gnralistes ou spcialiss, y compris les jeux intelligents qui sont parfois une piste pdagogique envisageable, est encourag.

Les sciences de la vie et de la Terre participent la prparation du B2i niveau lyce.

Les productions pdagogiques, les travaux dlves, notamment dans le cadre dune dmarche dinvestiga-tion, gagneront tre exploits, en classe et en dehors de la classe dans le cadre dun environnement num-rique de travail (ENT).

La pratique de dmarches historiques

Lapproche historique dune question scientifique peut tre une manire originale de construire une dmarche dinvestigation. Lhistoire de llaboration dune connaissance scientifique, celle de sa modifica-tion au cours du temps, sont des moyens utiles pour comprendre la nature de la connaissance scientifique et son mode de construction, avec ses avances et ven-tuelles rgressions. Il conviendra de veiller ce que cette approche ne conduise pas la simple vocation dune succession vnementielle et ne pas caricatu-rer cette histoire au point de donner une fausse ide de la dmonstration scientifique : si certains arguments ont une importance historique majeure, il est rare quun seul dentre eux suffise entraner une volution dcisive des connaissances scientifiques ; de mme, il serait vain de prtendre faire rinventer par les lves, en une ou deux sances, ce qui a ncessit le travail de plusieurs gnrations de chercheurs.

Lapproche de la complexit et le travail de terrain

Le travail de terrain est un moyen privilgi pour lapproche de la complexit des situations relles. Le programme comporte plusieurs items qui se prtent bien la ralisation dun travail hors de ltablissement (sor-tie gologique, exploration dun cosystme, visite de laboratoire, de muse scientifique, dentreprise). Un tel dplacement permettra souvent de collecter des informa-tions utiles pour plusieurs points du programme et suscep-tibles dtre exploites plusieurs moments de lanne.

Un tel travail de terrain doit sexercer en cohrence avec un projet pdagogique pens dans le contexte de ltablissement.

Lautonomie des lves et le travail par atelier

Le lycen doit se prparer une autonomie de pen-se et dorganisation qui lui sera indispensable pour russir ses tudes suprieures. Les travaux pratiques se prtent particulirement au dveloppement de cette comptence. Pour y parvenir, il est bon de concevoir les sances afin que llve dispose dune certaine marge de manuvre dans la construction de sa dmarche.

La libert de choix sera parfois exploite en diff-renciant les exemples tudis au sein dune mme classe. Chaque groupe dlves a alors en charge lorganisation autonome de son travail, sous la conduite du professeur. changes et dbats conduisent ensuite tirer des conclu-sions plus gnrales que ltude collective dun exemple

Programme

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9Programme

ltude de la commande du muscle, conduite en association avec celle du rflexe myotatique, est locca-sion de stabiliser la notion de rflexe tout en fournissant les bases ncessaires concernant le neurone et la synapse.

Chacun remarquera que, tout en restant en phase avec des proccupations socitales, les deux derniers thmes ont un ancrage dans la science fondamentale plus affirm que dans les classes prcdentes, ce qui est la tra-duction dans le programme de sciences de la vie et de la Terre du caractre plus spcialis de la classe terminale.

Comme pour les classes de seconde ou de premire, la libert pdagogique du professeur est grande en classe terminale de la srie scientifique. Cependant, la ncessit dassurer la construction dun corpus commun de comp-tences et la perspective du baccalaurat conduisent par-fois prciser davantage ce qui est attendu. Chaque fois que cest possible, le programme indique les concepts acqurir, les capacits dvelopper, en laissant souvent ouvert le choix des exemples. Cela entranera, naturel-lement, une volution de la dfinition des attendus au baccalaurat. Intresser les lves, leur donner le got et lenvie dtudes suprieures scientifiques, faciliter leur comprhension et leur mmorisation, sont des proccu-pations qui conduisent recommander une pdagogie active fonde sur le concret. Activits pratiques relles, en classe et sur le terrain, sont les outils de construction des comptences attendues et exiges pour lvaluation des capacits exprimentales.

Beaucoup de points abords dans le programme se prtent particulirement bien des approfondissements disciplinaires ou, plus encore, des dveloppements transdisciplinaires notamment en accompagnement per-sonnalis. En classe Terminale de la srie scientifique, les lves tudient, en mathmatiques, la notion dinter-valle de confiance. Afin dassurer une cohrence entre les enseignements, il serait bon de prsenter les rsul-tats chiffrs utiliss en sciences de la vie et de la Terre en prenant en compte cette nouveaut. Par exemple, les donnes ponctuelles dun graphique pourraient tre pr-sentes non sous la forme de simples points, mais sous la forme de barres, ainsi quil est dusage dans toutes les publications scientifiques. Sans chercher prendre en charge lexplicitation de la signification prcise de cette reprsentation, le professeur indiquera lusage qui en est fait et renverra les lves aux justifications tho-riques proposes dans lenseignement de mathmatiques.

ProgrammeLe programme est prsent en deux colonnes.

Chaque thme comporte une brve introduction qui en indique lesprit gnral. La colonne de gauche liste les connaissances (en caractre droit) qui doivent tre acquises par les lves lissue de la classe terminale. En italique, la colonne de gauche comporte aussi quelques commentaires qui prcisent et limitent les objectifs dap-prentissage, lorsque cela parat ncessaire :

en italique simple, quelques prcisions sur les objectifs et mots-cls (ces mots-cls correspondent des notions qui nont pas t places directement dans

dintressantes relations avec lenseignement dhistoire des arts. Les professeurs choisiront, en cohrence avec le mode dorganisation de lenseignement de lhistoire des arts dans ltablissement, les modalits dinterac-tions qui leur conviennent.

Plusieurs sujets abords dans le programme sy pr-tent, bien que le choix soit fait de ne pas le souligner au cas par cas le long du droul du programme afin de lais-ser toute libert de mise en uvre aux quipes.

titre dexemple, on peut citer les vocations litt-raires de la biodiversit, de lvolution ou de leur repr-sentation picturale ainsi que la statuaire du corps humain au cours dun exercice sportif. Les vocations littraires de la vie des mineurs renseignent sur des conditions dex-ploitation souvent rvolues aujourdhui. La reprsenta-tion danimaux ou vgtaux actuels ou disparus met en scne un dialogue entre les connaissances scientifiques et les pratiques artistiques, etc.

II - LES SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE EN CLASSE TERMINALE

Le programme denseignement en classe terminale de la srie scientifique prend appui sur ceux du collge et de la classe de Seconde mais aussi sur les rsultats principaux de la classe de Premire S. De faon faci-liter un changement de filire en fin ou en cours de pre-mire, il est possible daborder la classe terminale sans avoir reprendre les dmonstrations dtailles conduites en classe de premire. Seuls les concepts principaux doi-vent tre acquis. Il va de soi cependant quun lve de premire non scientifique qui souhaiterait aborder une classe de Terminale S devra fournir un effort dadapta-tion. En classe Terminale de la srie scientifique, les trois thmatiques prsentes dans le prambule gnral pour le lyce sont dclines comme indiqu ci-dessous. Les pourcentages des horaires proposs donnent une indica-tion trs gnrale de la pondration souhaite entre les thmes, mais ils ne doivent pas tre considrs comme des impratifs rigides. Dans le thme La Terre dans lUni-vers, la vie et lvolution du vivant (50 %), on tudie :

le brassage gntique li la reproduction sexue et quelques aspects de mcanismes de lvolution ; cette partie intgre lapproche du vgtal angiosperme consi-dr dans son ensemble ;

quelques aspects des transformations gologiques du domaine continental.

Pour aborder le thme des Enjeux plantaires contemporains (17 %), deux questions sont traites :

la plante domestique par lHomme ; les proprits thermiques de la Terre comme source

possible dnergie et comme lment de comprhension du fonctionnement de la plante.

Enfin le thme Corps humain et sant (33 %) est structur autour de deux questions :

quelques aspects des relations immunitaires per-mettent de stabiliser et complter des connaissances de col-lge et de relier cette thmatique une vision volutive ;

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En prambule du programme, une liste de capaci-ts et attitudes gnrales est prsente. Celles-ci sont communes la plupart des items et ne sont pas reprises par la suite. Il convient cependant de ne pas les oublier et dorganiser leur apprentissage sur lensemble de lanne.

On observera que, par souci de continuit et de cohrence, le vocabulaire utilis pour dcrire les capa-cits et attitudes mises en uvre sinspire fortement de celui utilis pour le socle commun de connaissances et de comptences du collge (BOEN n 29 du 20 juillet 2006) et dj utilis pour les programmes en classe de Seconde et de Premire.

La classe Terminale est la fois lachvement du lyce et la porte dentre dans lenseignement sup-rieur. Afin de faciliter la poursuite des tudes, il est bon de saisir les occasions qui se prsentent de proposer des bilans simples et synthtiques, souvent sous forme sch-matique, de ce qui a t construit au long de lensei-gnement secondaire. Pour faciliter lidentification de ces occasions de bilan, les chapeaux des items du pro-gramme comportent, en caractres gras, des suggestions de tels bilans.

le programme pour de simples questions dcriture, mais qui doivent tre connues des lves) ;

entre parenthses, des indications sur ce qui a dj t tudi et qui ne sera pas reconstruit en termi-nale (ces acquis peuvent cependant tre rappels) ;

entre crochets, quelques limites, chaque fois quil a sembl ncessaire de rendre parfaitement explicite ce qui nest pas exigible (il sagit bien de limites de ce qui est exigible pour les lves, ce qui ne veut pas dire quil est interdit den parler dans le droulement de la construc-tion du savoir) ;

les convergences les plus marquantes vers dautres disciplines (ces relations ne sont pas indiques de faon exhaustive) ;

la rubrique pistes suggre des directions de rflexions susceptibles dtre exploites dans le cadre de prolongements au-del du programme lui-mme, accom-pagnement personnalis, projets ou clubs scientifiques par exemple, de prfrence en interdisciplinarit.

La colonne de droite indique les capacits et atti-tudes dont on attend quelles soient exerces dans le cadre de litem dcrit.

Capacits et attitudes dveloppes tout au long du programme

Pratiquer une dmarche scientifique (observer, questionner, formuler une hypothse, exprimenter, raisonner avec rigueur, modliser).

Recenser, extraire et organiser des informations.

Comprendre le lien entre les phnomnes naturels et le langage mathmatique.

Manipuler et exprimenter.

Comprendre quun effet peut avoir plusieurs causes.

Exprimer et exploiter des rsultats, lcrit, loral, en utilisant les technologies de linformation et de la communication.

Communiquer dans un langage scientifiquement appropri : oral, crit, graphique, numrique.

Percevoir le lien entre sciences et techniques.

Manifester sens de lobservation, curiosit, esprit critique.

Montrer de lintrt pour les progrs scientifiques et techniques.

tre conscient de sa responsabilit face lenvironnement, la sant, le monde vivant.

Avoir une bonne matrise de son corps.

tre conscient de lexistence dimplications thiques de la science.

Respecter les rgles de scurit.

Comprendre la nature provisoire, en devenir, du savoir scientifique.

tre capable dattitude critique face aux ressources documentaires.

Manifester de lintrt pour la vie publique et les grands enjeux de la socit.

Savoir choisir un parcours de formation.

Programme

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11Programme

Connaissances Capacits et attitudes

Thme 1 - La Terre dans lUnivers, la vie, lvolution du vivant

THME 1- A. GNTIQUE ET VOLUTION

Thme 1-A-1 Le brassage gntique et sa contribution la diversit gntique

En classe de seconde, une premire approche de la diversit gntique a t effectue. En classe de premire S, les mutations ont t tudies lchelle molculaire ainsi que leur contribution la production de diversit gntique. En classe terminale, on tudie les aspects gntiques de la sexualit en se limitant au cas des organismes pluricellulaires.Bilans : divisions cellulaires, ADN, gne, allles, brassage gntique.

La miose est la succession de deux divisions cellulaires prcde comme toute division dun doublement de la quantit dADN (rplication). Dans son schma gnral, elle produit quatre cellules haplodes partir dune cellule diplode.Au cours de la miose, des changes de fragments de chromatides (crossing-over ou enjambement) se produisent entre chromosomes homologues dune mme paire.Les chromosomes ainsi remanis subissent un brassage interchromoso-mique rsultant de la migration alatoire des chromosomes homologues lors de la 1re division de miose. Une diversit potentiellement infinie de gamtes est ainsi produite.Des anomalies peuvent survenir. Un crossing-over ingal aboutit parfois une duplication de gne. Un mouvement anormal de chromosomes produit une cellule prsentant un nombre inhabituel de chromosomes. Ces mca-nismes, souvent sources de troubles, sont aussi parfois sources de diver-sification du vivant (par exemple lorigine des familles multigniques).

Objectifs et mots-cls. Brassage gntique inter et intrachromosomique au cours de la miose. Diversit des gamtes. Stabilit des caryotypes.(Collge, Seconde, Premire. La mitose, les mutations, les allles. Premire ide de la recombinaison.)[Limites. La nomenclature des phases de la miose nest pas exigible. La des-cription cytologique de la miose sappuie sur le seul cas de la production de gamtes chez les animaux diplodes cycle monogntique. Les mca-nismes molculaires de la recombinaison ne sont pas au programme. Lana-lyse des produits de miose se limite aux diplontes par ltude des descen-dants issus dun croisement avec un homozygote rcessif pour tous les loci tudis : la gntique des haplontes nest pas au programme.]Convergence. Mathmatiques : probabilits.Pistes. Croisement entre la combinatoire gntique et la formalisation mathmatique.

Ordonner et interprter des observations micros-copiques de cellules en miose.

Effectuer une analyse statistique simple dun bras-sage interchromosomique (en analysant des pro-duits de miose).

Reprsenter schmatiquement le droulement de la miose partir dune cellule diplode.

Effectuer une analyse statistique simple dun rema-niement intrachromosomique (en analysant des produits de miose).

Illustrer schmatiquement le mcanisme du crossing-over et ses consquences gntiques.

Illustrer schmatiquement les mcanismes expli-quant certaines anomalies chromo somiques.

Au cours de la fcondation, un gamte mle et un gamte femelle sunisse nt : leur fusion conduit un zygote. La diversit gntique potentielle des zygotes est immense. Chaque zygote contient une combinaison unique et nou-velle dallle s. Seule une fraction de ces zygotes est viable et se dveloppe.

Objectifs et mots-cls. La fcondation est aborde partir dun exemple choisi chez une espce animale prsentant un cycle monogntique diplophasique.(Collge, Seconde, Premire. Premire ide des mcanismes de la fcondation.)[Limites. Seules les notions de porte gnrale sont exigibles. Si llve doit pouvoir illustrer son propos par un exemple, aucun nest impos par le pro-gramme. Si lon met en vidence la fusion des matriels nuclaires, les autres phnomnes cellulaires de la fcondation (raction acrosomiale, raction corticale, activation mtabolique) sont hors programme.]Pistes. Approche mathmatique du risque gntique.

Observer et interprter des observations micros-copiques relatives la fcondation.

Raliser une analyse statistique simple des rsul-tats dune fcondation.

Dcrire schmatiquement un exemple de fconda-tion et ses consquences gntiques.

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Thme 1-A-2 Diversification gntique et diversification des tres vivants

Lassociation des mutations et du brassage gntique au cours de la miose et de la fcondation ne suffit pas expliquer la totalit de la diversification gntique des tres vivants. Il sagit ici de donner une ide de lexistence de la diversit des processus impliqus, sans chercher une tude exhaustive. En outre, une diversification des tres vivants nest pas toujours lie une diversification gntique.Bilan : processus de diversification du vivant.

Dautres mcanismes de diversification des gnomes existent : hybridations suivies de polyplodisation, transfert par voie virale, etc.Sagissant des gnes impliqus dans le dveloppement, des formes vivantes trs diffrentes peuvent rsulter de variations dans la chronologie et linten-sit dexpression de gnes communs, plus que dune diffrence gntique.Une diversification des tres vivants est aussi possible sans modification des gnomes : associations (dont symbioses) par exemple.Chez les vertbrs, le dveloppement de comportements nouveaux, trans-mis dune gnration lautre par voie non gntique, est aussi source de diversit : chants doiseaux, utilisation doutils, etc.

Objectifs et mots-cls. Il sagit de montrer la varit des mcanismes de diver-sification luvre et lapport de la connaissance des mcanismes du dve-loppement dans la comprhension des mcanismes volutifs.[Limites. Un traitement exhaustif des mcanismes possibles nest pas attendu.]

tudier les modalits dune modification du gnome.

Comparer des gnes du dveloppement pour en identifier les homologies de squences.

Interprter un changement volutif en termes de modification du dveloppement.

tudier un exemple de diversification du vivant sans modification du gnome.

Thme 1-A-3 De la diversification des tres vivants lvolution de la biodiversit

La biodiversit a t dfinie et prsente comme produit et tape de lvolution. Dans les classes prcdentes, il a t mon-tr que des individus porteurs de diverses combinaisons gntiques peuvent diffrer par leurs potentiels reproducteurs (plus grande attirance sexuelle exerce sur le partenaire ; meilleure rsistance un facteur du milieu, aux prdateurs ; meilleur accs la nourriture, etc.). Cette influence, associe la drive gntique, conduit une modification de la diversit gntique des populations au cours du temps.Bilan : la biodiversit et sa modification.

Sous leffet de la pression du milieu, de la concurrence entre tres vivants et du hasard, la diversit des populations change au cours des gnrations. Lvolution est la transformation des populations qui rsulte de ces diff-rences de survie et du nombre de descendants.

Objectifs et mots-cls. On insistera sur lexistence dune survie diffrentielle et sur la diversit de leffectif des descendants des individus qui conduisent une modification des populations. Slection naturelle et drive gntique sont replaces dans ce cadre global.

Analyser une situation concrte, partir dargu-ments varis (donnes gntiques, palontolo-giques, biologiques, arbres phylo gntiques, etc.).

La diversit du vivant est en partie dcrite comme une diversit despces.La dfinition de lespce est dlicate et peut reposer sur des critres varis qui permettent dapprcier le caractre plus ou moins distinct de deux popu-lations (critres phnotypiques, interfcondit, etc.). Le concept despce sest modifi au cours de lhistoire de la biologie.Une espce peut tre considre comme une population dindividus suffisamment isols gntiquement des autres populations. Une population dindividus identi-fie comme constituant une espce nest dfinie que durant un laps de temps fini.On dit quune espce disparat si lensemble des individus concerns dis-parat ou cesse dtre isol gntiquement. Une espce supplmentaire est dfinie si un nouvel ensemble sindividualise.

Objectifs et mots-cls. Dans la continuit de lapproche des classes prc-dentes, il convient de montrer que lespce est une ralit statistique, collec-tive et que cest dans cette optique que la spciation peut tre envisage.[Limites. Il ne sagit pas de conduire une dfinition incontestable de les-pce ou de la spciation, mais simplement de montrer que ce concept dont on ne peut aujourdhui se passer pour dcrire le monde vivant est pourtant dune nature trs dlicate.]

Analyser des exemples de spciation dans des contextes et selon des mcanismes varis partir de documents fournis.

Analyser des informations relatives la dfinition des limites dune espce vivante.

Analyser des exemples dhybrides inter spcifiques fertiles ou non.

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Thme 1-A-4 Un regard sur lvolution de lHomme

Homo sapiens peut tre regard, sur le plan volutif, comme toute autre espce. Il a une histoire volutive et est en perptuelle volution. Cette histoire fait partie de celle, plus gnrale, des primates.

Dun point de vue gntique, lHomme et le chimpanz, trs proches, se distinguent surtout par la position et la chronologie dexpression de cer-tains gnes. Le phnotype humain, comme celui des grands singes proches, sacquiert au cours du dveloppement pr et postnatal, sous leffet de lin-teraction entre lexpression de linformation gntique et lenvironnement (dont la relation aux autres individus).Les premiers primates fossiles datent de 65 50 millions dannes. Ils sont varis et ne sont identiques ni lHomme actuel, ni aux autres singes actuels. La diversit des grands primates connue par les fossiles, qui a t grande, est aujourdhui rduite.Homme et chimpanz partagent un anctre commun rcent. Aucun fos-sile ne peut tre coup sr considr comme un anctre de lhomme ou du chimpanz.Le genre Homo regroupe lHomme actuel et quelques fossiles qui se caract-risent notamment par une face rduite, un dimorphisme sexuel peu marqu sur le squelette, un style de bipdie avec trou occipital avanc et aptitude la course pied, une mandibule parabolique, etc. Production doutils com-plexes et varit des pratiques culturelles sont associes au genre Homo, mais de faon non exclusive. La construction prcise de larbre phylogn-tique du genre Homo est controverse dans le dtail.

Objectif. Appliquer au cas Homo sapiens les acquis en matire dvolution.(Collge, premire : premires ides sur la place de lHomme dans lvolution ; pigments rtiniens et place de lHomme parmi les primates.)[Limites. Ltude de fossiles na aucun objectif exhaustif. Il sagit simplement dillustrer la diversit des primates fossiles, notamment de ceux habituelle-ment classs dans le genre Homo. Aucun arbre phylogntique prcis nest exigible mais comment, en sappuyant sur tel ou tel caractre, on aborde sa construction. La controverse sur le dtail prcis de larbre est voque et illustre une question scientifique en devenir. Cependant, les diffrentes conceptions en prsence ne sont en aucun cas exigibles.]Convergence. Philosophie : Regards croiss sur lHomme. Pistes. tude com-pare des primates ; arts de la prhistoire.

Comparer les gnotypes de diffrents primates.Positionner quelques espces de primates actuels ou fossiles, dans un arbre phylo gntique, partir de ltude de caractres ou de leurs productions.

Thme 1-A-5 Les relations entre organisation et mode de vie, rsultat de lvolution : lexemple de la vie fixe chez les plantes

Lorganisation fonctionnelle des plantes (angiospermes) est mise en relation avec les exigences dune vie fixe en relation avec deux milieux, lair et le sol. Au cours de lvolution, des processus trophiques, des systmes de protection et de communica-tion, ainsi que des modalits particulires de reproduction se sont mis en place. Lobjectif de ce thme est, sans rentrer dans le dtail des mcanismes, de comprendre les particularits dorganisation fonctionnelle de la plante et de les mettre en relation avec le mode de vie fix.Bilans : schma gnral de la plante, organisation et fonction de la fleur.

Les caractristiques de la plante sont en rapport avec la vie fixe linter-face sol/air dans un milieu variable au cours du temps.Elle dveloppe des surfaces dchanges de grande dimension avec latmo-sphre (changes de gaz, capture de la lumire) et avec le sol (change deau et dions). Des systmes conducteurs permettent les circulations de matires dans la plante, notamment entre systmes arien et souterrain. Elle possde des structures et des mcanismes de dfense (contre les agres-sions du milieu, les prdateurs, les variations saisonnires).

Conduire une tude morphologique simple dune plante commune.

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Objectif et mots-cls. Il sagit daboutir une vue globale de la plante, de ses diffrents organes et de leurs fonctions. Un schma fonctionnel synthtique permet de prsenter les notions retenir. Ltude dune coupe anatomique permet de reprer les deux grands types de tissus conducteurs.(Collge. Premire approche de lorganisation vgtale.)[Limites. Le raisonnement sappuie uniquement sur lobservation dune plante en tant quorganisme. Lanatomie vgtale nest pas un objectif de forma-tion : on se limite au reprage du phlome et du xylme et lindication de leurs rles sans mcanisme dans la conduction des sves. Les mcanismes immunitaires des vgtaux ne sont pas au programme.]Pistes. Modlisation fractale de laugmentation de surface du systme foliaire ou racinaire. tude dhormones vgtales et de leurs actions sur la croissance, le passage de la mauvaise saison.

Raliser et observer une coupe anatomique dans une tige ou une racine.

Effectuer une estimation (ordre de grandeur) des surfaces dchanges dune plante par rapport sa masse ou son volume.

Comparer avec un mammifre par exemple.

Reprsenter schmatiquement lorganisation dune plante-type et savoir en dcrire un exemple.

Recenser, extraire et exploiter des informations concernant des mcanismes protecteurs chez une plante (production de cuticules, de toxines, dpines, etc.).

Analyser les modalits de rsistance dune plante aux variations saisonnires.

Lorganisation florale, contrle par des gnes de dveloppement, et le fonctionnement de la fleur permettent le rapprochement des gamtes entre plantes fixes.La pollinisation de nombreuses plantes repose sur une collaboration ani-mal pollinisateur/plante produit dune covolution. lissue de la fcondation, la fleur se transforme en fruits contenant des graines. La dispersion des graines est ncessaire la survie et la disper-sion de la descendance. Elle repose souvent sur une collaboration animal dissminateur/plante produit dune covolution.

Objectif et mots-cls. Fleur, pistil (ovaire, ovule), tamine, pollen. Fruit, graine. Pollinisation par le vent et les animaux.[Limites. Seule une vision lmentaire de la reproduction sexue est ici atten-due. Sont explicitement hors programme : la structure du grain de pollen, sa formation, les mcanismes de la double fcondation, les mcanismes de formation de la graine ou du fruit. La covolution est constate comme un rsultat, mais ses mcanismes ne sont pas demands. La connaissance exhaustive des gnes du dveloppement floral.]Pistes. tudes de covolution. tude des mcanismes de transformation de la fleur en fruit.

Raliser la dissection dune fleur simple et tra-duire les observations sous une forme schma-tique simple (diagramme floral).

Mettre en vidence les relations entre une plante et un animal pollinisateur.

Mettre en vidence les relations entre une plante et un animal assurant sa dissmination.

THME 1- B LE DOMAINE CONTINENTAL ET SA DYNAMIQUEEn classe de Premire S, lattention sest porte principalement sur les domaines ocaniques. On aborde ici les continents. Il sagit de dgager les caractristiques de la lithosphre continentale et den comprendre lvolution partir de donnes de ter-rain. La comprhension de la dynamique de la lithosphre devient ainsi plus complte.Bilans : granite, gabbro, basalte, pridotite ; le modle de la tectonique des plaques ; volcanisme, recyclage des matriaux de la crote ; notions drosion, transport, sdimentation.

Thme 1-B-1 La caractrisation du domaine continental : lithosphre continentale, reliefs et paisseur crustale

La crote continentale affleure dans les rgions merges. Lexamen de donnes gologiques permet la fois dexpliquer cette situation et de nuancer cette vision rapide. Les mcanismes de formation des montagnes sont complexes. On se limite au cas des reliefs lis un paississement crustal dont les indices peuvent tre retrouvs sur le terrain et/ou en laboratoire.

La lithosphre est en quilibre (isostasie) sur lasthnosphre. Les diff-rences daltitude moyenne entre les continents et les ocans sexpliquent par des diffrences crustales.La crote continentale, principalement forme de roches voisines du gra-nite, est dune paisseur plus grande et dune densit plus faible que la crote ocanique.

Raliser et exploiter une modlisation analo-gique ou numrique pour comprendre la notion disostasie.

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Lge de la crote ocanique nexcde pas 200 Ma, alors que la crote continentale date par endroit de plus de 4 Ga. Cet ge est dtermin par radiochronologie.Au relief positif quest la chane de montagnes, rpond, en profondeur, une importante racine crustale.Lpaisseur de la crote rsulte dun paississement li un raccourcissement et un empilement. On en trouve des indices tectoniques (plis, failles, nappes) et des indices ptrographiques (mtamorphisme, traces de fusion partielle).Les rsultats conjugus des tudes tectoniques et minralogiques per mettent de reconstituer un scnario de lhistoire de la chane.

Objectifs et mots-cls. Il sagit de prsenter trois grandes caractristiques continentales : paisseur crustale, densit crustale, ges varis et parfois trs anciens. La radiochronologie des roches est fonde sur la dcroissance radioactive naturelle de certains lments chimiques prsents dans les min-raux qui les constituent. On tudie un exemple dindice tectonique et un indice ptrographique de raccourcissement.[Limites. Linterrogation en SVT au baccalaurat ne portera pas sur les for-malisations mathmatiques et/ou physiques de la radioactivit. Ltude de radiochronologie se limite un cas : droite isochrone Rb/Sr. Les connaissances ptrographiques se limitent au rappel de ce qui a t vu en classe de pre-mire pour le granite. Ltude de la gravimtrie se limite ltude dune mod-lisation simple de lisostasie. Il ne sagit pas dtudier dans son ensemble le mcanisme orognique mais seulement de mettre en vidence lassociation sur un exemple de phnomnes tectoniques et ptrographiques.]Convergences. Mathmatiques : exponentielles. Physique : radioactivit. Chimie : transformations chimiques, thermodynamique.Pistes. La transformation chimique en phase solide ; les processus de fusion partielle.

Utiliser des donnes sismiques et leur traitement avec des logiciels pour valuer la profondeur du Moho.

Dterminer un ge en utilisant la mthode de la droite isochrone.

Recenser, extraire et organiser des donnes de ter-rain entre autres lors dune sortie.

Reprer, diffrentes chelles, des indices simples de modifications tectoniques ou ptrographiques du raccourcissement et de lempilement.

Thme 1-B-2 La convergence lithosphrique : contexte de la formation des chanes de montagnes

Si les dorsales ocaniques sont le lieu de la divergence des plaques et les failles transformantes une situation de coulissage, les zones de subductions sont les domaines de la convergence lchelle lithosphrique. Ces rgions, dj prsentes en classe de Premire S, sont tudies ici pour comprendre une situation privilgie de raccourcissement et dempilement et donc de forma-tion de chanes de montagnes.

Les chanes de montagnes prsentent souvent les traces dun domaine oca-nique disparu (ophiolites) et danciennes marges continentales passives. La suture de matriaux ocaniques rsulte de laffrontement de deux lithos-phres continentales (collision). Tandis que lessentiel de la lithosphre conti-nentale continue de subduire, la partie suprieure de la crote spaissit par empilement de nappes dans la zone de contact entre les deux plaques.Les matriaux ocaniques et continentaux montrent les traces dune trans-formation minralogique grande profondeur au cours de la subduction. La diffrence de densit entre lasthnosphre et la lithosphre ocanique ge est la principale cause de la subduction. En sloignant de la dorsale, la lithosphre ocanique se refroidit et spaissit. Laugmentation de sa den-sit au-del dun seuil dquilibre explique son plongement dans lasth-nosphre. En surface, son ge nexcde pas 200 Ma.

Objectifs et mots-cls. Subduction, collision. Les indices de subduction ou de collision doivent pouvoir tre reconnus sur divers types de documents. La succession est prsente comme un scnario type, jamais parfaitement ralis sur le terrain. Subsidence thermique. Le rle moteur de la traction par la lithosphre ocanique plongeante complte la comprhension de la tectonique des plaques.


Reprer diffrentes chelles, de lchantillon macroscopique de roche la lame mince, des minraux tmoignant de transformations lies la subduction.

Raisonner laide de calculs simples sur le lien entre ge de la lithosphre/densit/subduction.

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Collge. Collision. Premire. Nature ptrographique de la lithosphre oca-nique. [Limites. Les exemples relvent du choix du professeur, aucune chane de montagne nest privilgie. Aucune connaissance densemble dune chane de montagne prcise nest attendue.]Convergences. Physique-chimie : diagrammes de phase.

Thme 1-B-3 Le magmatisme en zone de subduction : une production de nouveaux matriaux continentaux

Les zones de subduction sont le sige dune importante activit magmatique qui aboutit une production de crote continentale.

Dans les zones de subduction, des volcans mettent des laves souvent vis-queuses associes des gaz et leurs ruptions sont frquemment explosives. La dshydratation des matriaux de la crote ocanique subduite libre de leau quelle a emmagasine au cours de son histoire, ce qui provoque la fusion partielle des pridotites du manteau sus-jacent.Si une fraction des magmas arrive en surface (volcanisme), la plus grande partie cristallise en profondeur et donne des roches structure grenue de type granitode. Un magma, dorigine mantellique, aboutit ainsi la cra-tion de nouveau matriau continental.

Objectifs et mots-cls. Accrtion continentale ; granodiorite ; andsite.(Collge. Dynamisme ruptif. Premire. Subduction.)[Limites. Les mcanismes de la fusion se limitent la mise en vidence du rle de fondant de leau. Les ractions minralogiques de dshydrata-tion ne sont pas exigibles.]Pistes. Mtamorphisme dans la plaque subduite.

Observer diffrentes chelles, de lchantillon macroscopique la lame mince, les roches mises en place dans un cadre de subduction et com-prendre les diffrences de structures et leur par-ticularits minralogiques (abondance en min-raux hydroxyls).Raliser et exploiter les rsultats de modlisations numriques de fusion partielle des roches.Comparer les compositions minralogiques dun basalte et dune andsite.

Thme 1-B-4 La disparition des reliefs

Tout relief est un systme instable qui tend disparatre aussitt quil se forme. Il ne sagit videmment pas ici dtudier de faon exhaustive les mcanismes de destruction des reliefs et le devenir des matriaux de dmantlement, mais simplement dintro-duire lide dun recyclage en replaant, dans sa globalit, le phnomne sdimentaire dans cet ensemble.

Les chanes de montagnes anciennes ont des reliefs moins levs que les plus rcentes. On y observe laffleurement une plus forte proportion de matriaux transforms et/ou forms en profondeur. Les parties superficielles des reliefs tendent disparatre. Altration et rosion contribuent leffa-cement des reliefs. Les produits de dmantlement sont transports sous forme solide ou soluble, le plus souvent par leau, jusquen des lieux plus ou moins loigns o ils se dposent (sdimentation). Des phnomnes tectoniques participent aussi la disparition des reliefs. Lensemble de ces phnomnes dbute ds la naissance du relief et constitue un vaste recy-clage de la crote continentale.

Objectifs et mots-cls. Il sagit de montrer que les chanes de montagnes sont des systmes dynamiques et disparaissent. Comme les matriaux oca-niques, la lithosphre continentale est recycle en permanence. Les mca-nismes sont cependant diffrents, ce qui explique que la crote continentale puisse conserver les roches les plus anciennes de la Terre.(Collge. Leau, agent principal drosion, transport, sdimentation ; sdi-ments, roches sdimentaires.)[Limites. Aucun exemple prcis nest impos par le programme. La diage-nse nest pas au programme.]Pistes. Approches quantitatives : flux sdimentaire, rajustements isosta-tiques, vitesse drosion.Convergences. Gographie : altration-climat.


Exploiter des donnes carto graphiques.

Utiliser des images ou des donnes satellites pour qualifier et ventuellement quantifier lrosion dun massif actuel (ordre de grandeur).

tablir un schma bilan du cycle des matriaux de la crote continentale.

Programme

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Thme 2 - Enjeux plantaires contemporains

THME 2-A. GOTHERMIE ET PROPRITS THERMIQUES DE LA TERRELnergie solaire, dorigine externe au globe terrestre, a t largement aborde dans les programmes de sciences de la vie et de la Terre des classes de seconde et de premire. Un flux thermique dont lorigine est interne se dirige aussi vers la surface. Ltudier en classe terminale est la fois prendre conscience dune ressource nergtique possible et un moyen de comprendre le fonctionnement glo-bal de la plante.Bilan : flux thermique, convection, conduction, nergie gothermique.

La temprature crot avec la profondeur (gradient gothermique) ; un flux thermique atteint la surface en provenance des profondeurs de la Terre (flux gothermique). Gradients et flux varient selon le contexte godynamique.Le flux thermique a pour origine principale la dsintgration des substances radioactives contenues dans les roches.Deux mcanismes de transfert thermique existent dans la Terre : la convec-tion et la conduction. Le transfert par convection est beaucoup plus efficace. lchelle globale, le flux fort dans les dorsales est associ la production de lithosphre nouvelle ; au contraire, les zones de subduction prsentent un flux faible associ au plongement de la lithosphre ge devenue dense.La Terre est une machine thermique.Lnergie gothermique utilisable par lHomme est variable dun endroit lautre.Le prlvement ventuel dnergie par lHomme ne reprsente quune infime partie de ce qui est dissip.

Objectifs et mots-cls. Il sagit de montrer le lien troit entre la comprhen-sion du fonctionnement de la plante et lutilisation par lHomme dune res-source naturelle que lon peut considrer inpuisable. La comprhension du transfert thermique dans la Terre permet de complter le schma de tecto-nique globale en y faisant figurer la convection mantellique.(Collge, Seconde, Premire. Il convient de rinvestir les rsultats des classes antrieures pour aboutir une comprhension trs globale du fonctionne-ment de la plante.)[Limites. Aucune formalisation mathmatique de la circulation du flux ther-mique nest attendue.]Convergences. Physique : transferts thermiques.Pistes. Approche mathmatique du flux thermique, calcul du gradient gothermique.

Exploiter des donnes extraites des atlas rgionaux des ressources gothermales en France, concernant la temprature des fluides extraits dans ces zones.Exploiter les donnes recueillies lors dune sortie locale dans une exploitation gothermique.

Exploiter limagerie satellitale et les cartes de rpar-tition mondiale du flux thermique pour replacer les exploitations actuelles dans le cadre structu-ral : magmatisme de rifting, de subduction ou de points chauds.

Raliser des mesures de conduction et de convec-tion laide dun dispositif ExAO et les traiter avec un tableur informatique.

Raliser et exploiter une modlisation analogique de convection en employant ventuellement des matriaux de viscosit diffrente.Exploiter les imageries de tomo graphies sismiques.

THME 2-B. LA PLANTE DOMESTIQUELes plantes (on se limite aux angiospermes), directement ou indirectement (par lalimentation des animaux dlevage), sont la base de lalimentation humaine. Elles constituent aussi des ressources dans diffrents domaines : nergie, habillement, construc-tion, mdecine, arts, pratiques socioculturelles, etc. La culture des plantes constitue donc un enjeu majeur pour lhumanit.Sans chercher lexhaustivit, il sagit de montrer que lHomme agit sur le gnome des plantes cultives et donc intervient sur la biodiversit vgtale. Lutilisation des plantes par lHomme est une trs longue histoire, qui va des pratiques empiriques les plus anciennes la mise en uvre des technologies les plus modernes.Bilan : slection gntique des plantes ; gnie gntique.

La slection exerce par lHomme sur les plantes cultives a souvent retenu (volontairement ou empiriquement) des caractristiques gntiques diff-rentes de celles qui sont favorables pour les plantes sauvages.Une mme espce cultive comporte souvent plusieurs varits slection-nes selon des critres diffrents ; cest une forme de biodiversit. Les tech-niques de croisement permettent dobtenir de nouvelles plantes qui nexis-taient pas dans la nature (nouvelles varits, hybrides, etc.).

Comparer une plante cultive et son anctre natu-rel suppos.

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Les techniques du gnie gntique permettent dagir directement sur le

gnome des plantes cultives.

Objectifs et mots-cls. Il sagit de montrer les diffrentes modalits daction

humaine sur les caractristiques gntiques des plantes cultives.

[Limites. Les lments scientifiques introduits ici permettent un dbat sur

lusage de telle ou telle mthode, mais il nentre pas dans les objectifs de

lenseignement scientifique de trancher, lui seul, la controverse.]

Convergences. Histoire des arts : la modification des aliments de lHomme

au travers de leur reprsentation picturale. Histoire et gographie : histoire

des plantes cultives et des civilisations.

Recenser, extraire et exploiter des informations afin

de comprendre les caractristiques de la modifica-

tion gntique dune plante.

Thme 3 - Corps humain et sant

Dans ce thme, le projet est daborder quelques sujets ayant un rapport direct avec de grandes questions de sant en mme

temps que les bases scientifiques ncessaires pour les traiter. Il sagit de montrer que la rflexion sur la sant ne peut tre

conduite sans des connaissances scientifiques solides.

THME 3-A LE MAINTIEN DE LINTGRIT DE LORGANISME : QUELQUES ASPECTS DE LA RACTION IMMUNITAIRELe systme immunitaire est constitu dorganes, de cellules et de molcules qui contribuent au maintien de lintgrit de lorga-

nisme. Le systme immunitaire tolre habituellement les composantes de lorganisme mais il ragit la perception de signaux

de danger (entre dlments trangers, modification des cellules de lorganisme). Par lactivit de ses diffrents effecteurs, il

rduit ou limine le trouble lorigine de sa mise en action. La bonne sant dun individu rsulte dun quilibre dynamique

entretenu par des ractions immunitaires en rponse des drglements internes ou des agressions du milieu extrieur (phy-

siques, chimiques ou biologiques). Chez les vertbrs, ce systme comprend un ensemble de dfenses aux stratgies trs diff-

rentes : limmunit inne et limmunit adaptative.

Bilan : la dfense de lorganisme contre les agressions ; immunit ; mmoire immunitaire.

Thme 3-A-1 La raction inflammatoire, un exemple de rponse inne

Limmunit inne ne ncessite pas dapprentissage pralable, est gnti-

quement hrite et est prsente ds la naissance. Elle repose sur des mca-

nismes de reconnaissance et daction trs conservs au cours de lvolution.

Trs rapidement mise en uvre, limmunit inne est la premire interve-

nir lors de situations varies (atteintes des tissus, infection, cancer). Cest

une premire ligne de dfense qui agit dabord seule puis se prolonge pen-

dant toute la raction immunitaire.

La raction inflammatoire aigu en est un mcanisme essentiel. Elle fait

suite linfection ou la lsion dun tissu et met en jeu des molcules

lorigine de symptmes strotyps (rougeur, chaleur, gonflement, douleur).

Elle prpare le dclenchement de limmunit adaptative.

Objectif et mots-cls. Organes lymphodes, macrophages, monocytes, granu-

locytes, phagocytose, mastocytes, mdiateurs chimiques de linflammation,

raction inflammatoire, mdicaments anti-inflammatoires. Il sagit sur un

exemple de montrer le dclenchement dune raction immunitaire et limpor-

tance de la raction inflammatoire.

(Collge. Les bases dimmunologie.)

[Limites : la description exhaustive du CMH. La description des rcepteurs

de limmunit inne (PRR), des signaux de dangers et les signatures des

pathognes (PAMP). La mise en perspective volutive du systme immuni-

taire est signale et permet de rattacher la rflexion sur la sant cette th-

matique de sciences fondamentales, mais elle ne fait pas lobjet dune argu-

mentation particulire.]

Observer et comparer une coupe histologique ou

des documents en microscopie avant et lors dune

raction inflammatoire aigu.

Recenser, extraire et exploiter des informations,

sur les cellules et les molcules impliques dans

la raction inflammatoire aigu.

Recenser, extraire et exploiter des informations, y

compris exprimentales, sur les effets de mdica-

ments antalgiques et anti-inflammatoires.

Programme

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Thme 3-A-2 Limmunit adaptative, prolongement de limmunit inne

Alors que limmunit inne est largement rpandue chez les tres vivants, limmunit adaptative est propre aux vertbrs. Elle sajoute limmunit inne et assure une action plus spcifique contre des molcules, ou par-tie de molcules.Les cellules de limmunit adaptative ne deviennent effectrices quaprs une premire rencontre avec un antigne grce aux phnomnes de slec-tion, damplification et de diffrenciation clonales.Les dfenses adaptatives associes avec les dfenses innes permettent normalement dliminer la cause du dclenchement de la raction immu-nitaire. Le systme immunitaire, normalement, ne se dclenche pas contre des molcules de lorganisme ou de ses symbiotes. Cela est vrai notamment pour la rponse adaptative.Pourtant, les cellules de limmunit adaptative, dune grande diversit, sont produites alatoirement par des mcanismes gntiques complexes qui permettent potentiellement de rpondre une multitude de mol-cules. La maturation du systme immunitaire rsulte dun quilibre dyna-mique entre la production de cellules et la rpression ou llimination des cellules autoractives.

Objectif et mots-cls. Cellule prsentatrice de lantigne, lymphocytes B, plasmocytes, immunoglobulines (anticorps), sropositivit, lymphocytes T CD4, lymphocytes T auxiliaires, interleukine 2, lymphocytes T CD8, lym-phocytes T cytotoxiques ; slection, amplification, diffrenciation clonales. Lexemple dune infection virale (grippe) fait comprendre la mise en place des dfenses adaptatives et comment, en collaboration avec les dfenses innes, elles parviennent llimination du virus. On insistera sur la rponse adaptative mdiation humorale. On profitera de cette tude pour signa-ler le mode daction du VIH et la survenue de maladies opportunistes dans le cas du Sida. Lexistence dune maturation du systme immunitaire nest prsente que de faon globale.[Limites : la description des mcanismes gntiques lorigine de la diver-sit du rpertoire immunologique. La prsentation de lantigne aux lympho-cytes T, la description du cycle de dveloppement du VIH.]

Recenser, extraire et exploiter des informations, y compris exprimentales, sur les cellules et les molcules intervenant dans limmunit adaptative.

Concevoir et raliser une exprience permettant de caractriser la spcificit des molcules inter-venant dans limmunit adaptative.

Concevoir et raliser des expriences permettant de mettre en vidence les immunoglobulines lors de la raction immunitaire.

Thme 3-A-3 Le phnotype immunitaire au cours de la vie

Une fois forms, certains effecteurs de limmunit adaptative sont conser-vs grce des cellules-mmoires longue dure de vie.Cette mmoire immunitaire permet une rponse secondaire lantigne plus rapide et quantitativement plus importante qui assure une protection de lorganisme vis--vis de cet antigne.La vaccination dclenche une telle mmorisation. Linjection de produits immunognes mais non pathognes (particules virales, virus attnus, etc.) provoque la formation dun pool de cellules mmoires diriges contre lagent dune maladie. Ladjuvant du vaccin dclenche la raction inne indispen-sable linstallation de la raction adaptative.Le phnotype immunitaire dun individu se forme au gr des expositions aux antignes et permet son adaptation lenvironnement. La vaccination permet dagir sur ce phnomne.La production alatoire de lymphocytes nafs est continue tout au long de la vie mais, au fil du temps, le pool des lymphocytes mmoires augmente.

Recenser, extraire et exploiter des informations sur la composition dun vaccin et sur son mode demploi.

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Objectif et mots-cls. Mmoire immunitaire, vaccins. Il sagit de faire com-prendre la base biologique de la stratgie vaccinale qui permet la protec-tion de lindividu vaccin et de la population. On indique que ladjuvant du vaccin prpare lorganisme au dclenchement de la raction adaptative lie au vaccin, un peu comme la raction inflammatoire prpare la rac-tion adaptative naturelle.(Collge. Premires ides sur les vaccins.)[Limites : la description exhaustive des types de vaccins et des pratiques vaccinales.]

THME 3-B NEURONE ET FIBRE MUSCULAIRE : LA COMMUNICATION NERVEUSEEn partant des acquis de la classe de Seconde, il sagit dapporter une comprhension plus fine du systme neuromusculaire et de comprendre un test mdical couramment utilis. Cest aussi loccasion dapporter les connaissances indispensables concer-nant le neurone et la synapse.Bilan : neurone, synapse chimique ; plasticit crbrale.

Thme 3-B-1 Le rflexe myotatique, un exemple de commande rflexe du muscle

Le rflexe myotatique sert doutil diagnostique pour apprcier lintgrit du systme neuromusculaire : par un choc lger sur un tendon, on provoque la contraction du muscle tir (exemple du rflexe rotulien ou achillen).

Le rflexe myotatique est un rflexe monosynaptique. Il met en jeu diffrents lments qui constituent larc-rflexe. Le neurone moteur conduit un mes-sage nerveux cod en frquence de potentiels dactions. La commande de la contraction met en jeu le fonctionnement de la synapse neuromusculaire.

Objectifs et mots-cls. Les lments de larc-rflexe : stimulus, rcepteur, neu-rone sensoriel, centre nerveux, neurone moteur, effecteur (fibre musculaire). Caractristiques structurales et fonctionnelles du neurone (corps cellulaire, dendrite, axone, potentiels de repos et daction). Synapse chimique (bou-ton synaptique, neuromdiateur actylcholine, exocytose, fente synaptique, rcepteur post-synaptique, potentiel daction musculaire). Codage lectrique en frquence, codage chimique en concentration.[Limites. Sont hors programme : les mcanismes ioniques des potentiels membranaires, les potentiels de rcepteurs, les potentiels post-synaptiques et les mcanismes de dclenchement du potentiel daction musculaire, le couplage excitation-contraction.]

Mettre en vidence les lments de larc-rflexe partir de matriels varis (enregistrements, logi-ciels de simulation).

Observer et comparer des lames histologiques de fibre et de nerf.

Observer des lames histologiques pour comprendre lorganisation de la moelle pinire.

Recenser, extraire et exploiter des informations, afin de caractriser le fonctionnement dune synapse chimique.

Interprter les effets de substances pharma-cologiques sur le fonctionnement de synapses chimiques.

Thme 3-B-2 De la volont au mouvement

Si le rflexe myotatique sert doutil diagnostique pour identifier dventuelles anomalies du systme neuromusculaire local, il nest pas suffisant car certaines anomalies peuvent rsulter danomalies touchant le systme nerveux central et se traduire aussi par des dysfonctionnements musculaires. Ainsi, les mouvements volontaires sont contrls par le systme nerveux central.

Lexploration du cortex crbral permet de dcouvrir les aires motrices spcia-lises lorigine des mouvements volontaires. Les messages nerveux moteurs qui partent du cerveau cheminent par des faisceaux de neurones qui des-cendent dans la moelle jusquaux motoneurones. Cest ce qui explique les effets paralysants des lsions mdullaires.Le corps cellulaire du motoneurone reoit des informations diverses quil intgre sous la forme dun message moteur unique et chaque fibre muscu-laire reoit le message dun seul motoneurone.

Objectifs et mots-cls. Motoneurone, aire motrice. En se limitant lexploi-tation dimageries crbrales simples, il sagit de montrer lexistence dune commande corticale du mouvement.[Limites. Les voies nerveuses de la motricit volontaire sont hors programme.]

Recenser, extraire et exploiter des infor mations, afin de caractriser les aires motrices crbrales.

Programme

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Thme 3-B-3 Motricit et plasticit crbrale

Le systme nerveux central peut rcuprer ses fonctions aprs une lsion limite. La plasticit des zones motrices explique cette proprit.

La comparaison des cartes motrices de plusieurs individus montre des dif-frences importantes. Loin dtre innes, ces diffrences sacquirent au cours du dveloppement, de lapprentissage des gestes et de lentranement.Cette plasticit crbrale explique aussi les capacits de rcupration du cerveau aprs la perte de fonction accidentelle dune petite partie du cor-tex moteur. Les capacits de remaniements se rduisent tout au long de la vie, de mme que le nombre de cellules nerveuses. Cest donc un capi-tal prserver et entretenir.

Objectifs et mots-cls. En sappuyant sur les notions sur la plasticit cr-brale acquise en premire par ltude de la vision, il sagit de montrer que cette plasticit affecte aussi le cortex moteur et limportance de cette plasti-cit, tant dans llaboration dun phnotype spcifique que dans certaines situations mdicales.(Premire. Notions sur la plasticit crbrale.)[Limites. La plasticit crbrale nest pas aborde dans ses mcanismes mol-culaires : on se contente de constater des modifications des aires corticales.]

Recenser et exploiter des informations afin de mettre en vidence la plasticit du cortex moteur.

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Partie 1. Gntique et volution24

Les objectifs gnraux de cette partie

Dans le programme officiel, le thme 1, intitul La Terre dans lUnivers, la vie, lvolution du vivant regroupe toute la partie Gntique et volution et la partie Gologie . Il reprsente la moiti de lhoraire annuel. Du fait de cette ampleur et de la nature trs dif-frente des sujets abords, les auteurs ont naturellement choisi de scinder ce grand thme en deux parties. Daprs les textes officiels du programme, on peut estimer que 25 % envi-ron de lhoraire annuel peut tre consacr chaque partie.Cette premire grande partie du programme, Gntique et volution , regroupe elle-mme cinq thmes qui peuvent a priori paratre assez diffrents. Cest pourquoi il est essentiel de bien comprendre le fil conducteur de cette partie afin de ne pas considrer chaque thmatique pour elle-mme, mais lui donner le sens quil convient : chacun des cinq thmes contribue en effet construire les notions relatives cette partie du programme.Il faut donc, dans une certaine mesure, rompre avec loptique qui tait celle de lancien programme de Terminale S. Ainsi, la gntique nest pas aborde pour elle-mme, lvolu-tion nest pas considre comme un thme en tant que tel. Dans la continuit de ce qui a t abord en classes de Seconde et de Premire, il sagit dsormais de comprendre com-ment divers mcanismes, gntiques ou non, assurent une biodiversit qui nest pas fige. Le 1er thme, Le brassage gntique et la diversit des gnomes , sera bien videm-ment consacr ltude classique des mcanismes de diversification gntique lis la reproduction sexue (miose et ses deux brassages, fcondation). Cependant, il convien-dra de bien faire comprendre quon a l, ct des phnomnes de diversification gn-tique que sont les mutations, un moteur de lvolution des espces puisque la reproduction sexue propose, chaque gnration, des combinaisons gntiques nouvelles, indites. Le 2e thme, Des mcanismes de diversification des tres vivants est totalement nou-veau dans lenseignement secondaire. Il prolonge et vient complter ltude prcdente. Lobjectif est ici de ne pas rduire les mcanismes de diversification des tres vivants la seule reproduction sexue. Dautres mcanismes de diversification gntique existent et il existe galement des mcanismes de diversification des tres vivants qui ne sont pas gntiques. Le 3e thme, De la diversification des tres vivants lvolution de la biodiversit , complte ce qui a t abord en classe de Seconde mais sappuie sur les deux chapitres prcdents. On explique en effet que la diversit des populations change au cours du temps, sous leffet de la slection naturelle et de la drive gntique. Le 4e thme, Un regard sur lvolution de lHomme , ne doit pas tre considr comme un chapitre destin traiter spcifiquement de lvolution humaine en la consi-drant comme un cas part. Bien au contraire, en rinvestissant les acquis des annes et des chapitres prcdents, on sintresse lvolution de notre espce, Homo sapiens, et lon montre quelle peut tre tudie comme toute autre espce en inscrivant son histoire dans celle, plus gnrale, des primates. Le 5e thme, La vie fixe chez les plantes, rsultat de lvolution rintroduit une part non ngligeable de botanique dans lenseignement des SVT au lyce. L encore, il faut

1Gntique et volution

Partie

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25Partie 1. Gntique et volution

bien saisir la cohrence de ce chapitre avec les prcdents. La plante sera tudie comme une forme de vie bien diffrente de la vie animale, notamment parce quelle est fixe. Lorganisation gnrale dune plante ainsi que la diversit des structures particulires pos-sdes par les plantes, remarquablement adaptes aux contraintes de leur milieu, appa-raissent alors comme autant de russites volutives qui nont rien envier aux espces animales actuelles.

Cette partie du programme sappuie sur de nombreux acquis, tant du collge que du lyce, quil conviendra de mobiliser, sans pour autant les surestimer. Les pages 8 12 proposent une slection non exhaustive de ces acquis. Ces pages permettent de retrouver rapidement quelques notions essentielles. Elles peuvent tre utilises de diverses manires : on peut envi-sager de les parcourir avant daborder un chapitre afin de mobiliser les acquis ncessaires ou bien orienter ponctuellement les lves vers tel ou tel document, en fonction des besoins.Le droulement de la mitose, le mcanisme de duplication de lADN, lexistence des muta-tions et des familles de gnes viennent la

Svt Bordas 2012 Ts

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