La transmission de la vie chez l Homme

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1 La transmission de la vie chez l Homme 1 Devenir homme, devenir femme Quelles sont les transformations qui se produisent à la puberté? Activité 1 Q1. Déterminer les premiers signes visibles de la mise en route des appareils reproducteurs pour chaque sexe. ApC Q2. Décrire ensuite, pour chaque sexe, les modifications des organismes (morphologiques, physiologiques) qui apparaissent au cours de cette période. Mettre dans un tableau de comparaison ces caractères sexuels masculins et féminins. C Faire le lien de ces modifications avec la fonction de reproduction. Q3. Construire un graphique de votre croissance à partir de votre carnet de santé. /C Décrire l évolution de cette courbe de croissance. L'être humain devient apte à se reproduire à la puberté. Durant la puberté : - les caractères sexuels secondaires apparaissent, - les organes reproducteurs du garçon et de la fille deviennent fonctionnels. - Déterminer le premier signe apparent de la puberté dans chaque sexe - Comparer le développement de la fille et du garçon - Comparer l'homme et la femme adultes

2 Comment démarre la puberté? Activité 2 Le déclenchement de la puberté Au cours d une visite médicale, un médecin reçoit un garçon de 19 ans ne présentant pas de pilosité sur le visage et le torse, ni d autres signes pubertaires. En particulier, ses testicules sont de petite taille. Le praticien prescrit des examens de sang afin de vérifier la concentration sanguine de certaines substances appelées hormones. A quoi est dû le déclenchement de la puberté? En utilisant les documents fournis (graphiques, tableaux), exposer les arguments qui ont permis d affirmer que les hormones sont responsables du déclenchement du fonctionnement des organes reproducteurs au moment de la puberté puis traduire par un schéma fonctionnel la communication entre les organes cités. Document 1 : Tableau des résultats des dosages effectués à partir de la prise de sang chez ce garçon. Résultats obtenus chez le garçon Valeurs standard Concentration en hormones 0,8 U 2 à 10 U produites par le cerveau On observe les concentrations d hormones, fabriquées par le cerveau, dans le sang. (U= Unités nternationales). Document 2 : Tableau de mesure du volume des testicules au cours du traitement, à raison de trois injections d hormones par semaine. Durée du traitement 2 mois 10 mois 14 mois Volume des testicules 10 ml 12 ml 15ml Document 3 : Figures montrant les variations des masses des testicules et des ovaires et des concentrations sanguines de certaines hormones cérébrales. Les aides ou «coup de pouces» Aides à la démarche de résolution : Aide 1 : Aide 2 : Aide 3 : Apport de savoir-faire : Apport de connaissances : Les transformations observées à la puberté sont déclenchées par des hormones qui assurent une relation entre les organes. La puberté est due à une augmentation progressive des concentrations sanguines de certaines hormones fabriquées par le cerveau. Elles déclenchent le développement des testicules et des ovaires. Testicules et ovaires libèrent des hormones qui déclenchent l apparition des caractères sexuels secondaires. Une hormone est une substance, fabriquée par un organe, libérée dans le sang et qui agit sur le fonctionnement d un organe-cible.

3 - RECHERCHER, EXTRARE ET ORGANSER L NFORMATON UTLE Extraire d un document papier, d un fait observé les informations utiles Décrire le comportement d une grandeur Reformuler, traduire, coder, décoder. - RÉALSER, MANPULER, MESURER, CALCULER, APPLQUER DES CONSGNES Faire un schéma - RASONNER, ARGUMENTER, PRATQUER UNE DÉMARCHE EXPÉRMENTALE OU TECHNOLOGQUE Émettre une hypothèse Confronter le résultat au résultat attendu, mettre en relation, déduire, valider ou invalider (la conjecture), l hypothèse

4 Comment fonctionne l appareil reproducteur de l homme? Activité 3 La conception de la reproduction dans la Grèce Antique La conception égyptienne de la reproduction "Ce n'est pas la mère qui engendre ce qu'on appelle son enfant. Elle n'est que la nourrice du germe versé en son sein; celui qui engendre, c'est le père. La femme, comme dépositaire étranger, reçoit d'autrui le germe, et s'il plaît aux Dieux elle le conserve". "Aucun enfant n'est par eux considéré comme illégitime alors même qu'il est né d'une mère esclave, car, selon la croyance commune, le père est l'unique auteur de la naissance de l'enfant, auquel la mère n'a fourni que la nourriture et la demeure ". Extrait de "Les Euménides". Eschyle (Ve siècle avant J.C.). Extrait de "La bibliothèque historique". Diodore de Sicile ( er siècle avant J.C.). Après avoir lu les deux textes présentés ci-dessus, Q1. Décrire le rôle de chaque parent dans la reproduction au cours de l Antiquité. A partir du vidéogramme projeté, Q2. Valider l exactitude de cette hypothèse. / Exposer et caractériser ensuite le fonctionnement de l appareil génital masculin / Compléter le schéma de l appareil reproducteur masculin : testicule, canal déférent, urètre, prostate, vésicule séminale /C Figure 1 : Schéma de l appareil génital masculin. Observer au microscope une coupe de testicule Q3. Décrire l organisation de cet organe. / A partir de la puberté, le fonctionnement des organes reproducteurs est continu chez l homme. Les testicules produisent des spermatozoïdes de façon continue. - Exploiter des textes, des vidéogrammes afin de découvrir le rôle des organes reproducteurs - Manipuler : réaliser une observation microscopique de cellule reproductrice - Observer au microscope des coupes de testicules - Respecter les consignes de fiches techniques - Annoter le schéma de l'appareil génital masculin

5 Comment fonctionne l appareil reproducteur de la femme? Activité 4 La conception de la reproduction au XV ème siècle "Au XVème siècle, c'est tout naturellement l'ovule que certains considèreront comme le germe universel. C'est dans la femelle qu'ils logeront ces miniatures d'animal, ces petites poupées dont l'existence leur semble indispensable pour éclaircir le mystère de la reproduction". Extrait de "La Formation de l'être". Jean Rostand (1930). A partir de ce texte, Q1. Souligner la nouvelle hypothèse de représentation de la reproduction qui est retenue au XVème siècle. À partir des vidéogrammes projetés, Q2. Décrire et caractériser le fonctionnement de l ovaire / À partir du vidéogramme montrant un ovaire, une ovulation et l aspiration de l'ovule dans le pavillon de la trompe, Q3.Compléter le schéma de la figure 2 : ovaire ; ovule ; ovulation, trompe utérine, muqueuse utérine, utérus. Figure 2 : Schéma de l appareil génital féminin. Q4. Observer une coupe d'ovaires au microscope et localiser quelques ovules en périphérique Décrire l organisation de cet organe. Re / A partir de la puberté, le fonctionnement des organes reproducteurs est cyclique chez la femme jusqu à la ménopause. A chaque cycle, un des ovaires libère un ovule. - Exploiter des textes, des vidéogrammes afin de découvrir le rôle des organes reproducteurs. - Annoter un schéma fonctionnel des appareils reproducteurs de l'homme et de la femme. - Manipuler : réaliser une observation microscopique de cellule reproductrice. - Respecter les consignes de fiches techniques - Manipuler : réaliser une observation microscopique de cellule reproductrice - Annoter le schéma de l'appareil génital féminin

6 Quelle est l origine des règles? Activité 5 L origine des règles. Pendant un cours, une élève s aperçoit que ses vêtements sont tachés de sang. Elle demande alors à voir l infirmière scolaire. Elle est paniquée mais l infirmière la rassure et lui explique que c est un phénomène normal : elle a ses règles. Comment se produit cet écoulement périodique de sang chez les femmes? A l aide de vos connaissances et du document 1, proposer d abord des hypothèses pour expliquer l origine des règles. A l aide des documents 2,3 et 4 proposés, valider ou réfuter ces hypothèses. Conclure enfin par une phrase qui indique l origine des règles. Document 2 : Variations de la température corporelle d une femme au cours d un cycle menstruel Document 1 : Coupe de l appareil génital féminin a c b Document 3 : Photos d une coupe de muqueuse vaginale à 3 moments du cycle menstruel d une femme (a : pendant les règles ; b : pendant la phase folliculaire juste après les règles ; c : pendant la phase lutéale). Le lumen est la lumière de la cavité vaginale. a b c Document 4 : Photos d une coupe de muqueuse utérine ou endomètre à 3 moments du cycle d une femme (a : pendant les règles ; b : pendant la phase folliculaire juste après les règles ; c : pendant la phase lutéale). Le lumen est la lumière de la cavité utérine. Les aides ou «coup de pouces» Aides à la démarche de résolution : Aide 1 : Aide 2 : Aide 3 : Aide 4 : Apport de savoir-faire : Apport de connaissances :

7 A partir de la puberté, le fonctionnement des organes reproducteurs est cyclique chez la femme jusqu à la ménopause. Après s être épaissie, la destruction de la muqueuse utérine au cours du cycle est à l origine d un écoulement de sang : les règles. - RECHERCHER, EXTRARE ET ORGANSER L NFORMATON UTLE Extraire d un document papier, d un fait observé les informations utiles Reformuler, traduire, coder, décoder. - RASONNER, ARGUMENTER, PRATQUER UNE DÉMARCHE EXPÉRMENTALE OU TECHNOLOGQUE Émettre une hypothèse Confronter le résultat au résultat attendu, mettre en relation, déduire, valider ou invalider (la conjecture), l hypothèse - PRÉSENTER LA DÉMARCHE SUVE, LES RÉSULTATS OBTENUS, COMMUNQUER Exprimer un résultat, une solution, une conclusion par une phrase correcte (expression, vocabulaire, sens) Exprimer les résultats (ordre des étapes, démarche ).

8 Comment l ovaire et l utérus font correspondre leur cycle respectif? Activité 6 1. La nécessaire synchronisation des cycles utérin et ovarien Recherchons la période pendant laquelle un rapport sexuel peut aboutir à une fécondation : J 14 : ovulation J 14 à j 16 : période de survie de l ovule J 14 4 jours : Premier rapport sexuel à risque (survie des spermatozoïdes = 4 jours) J jours : Dernière date à risque, ensuite l ovule est mort. l s écoule toujours 5 à 6 jours entre l ovulation et l implantation de l embryon dans l utérus. Ovulation Jour Période à risque de grossesse Les cycles ovariens et utérins se poursuivent ainsi jusqu à la ménopause : - Au 14ème jour du cycle, en moyenne, alors que la muqueuse utérine s épaissit, l ovulation a lieu - Si la fécondation n a pas eu lieu, les règles du cycle suivant se déclenchent. Document 1 : Des jours importants pour se reproduire À l aide du document 1, Q1. Répondre aux questions suivantes pour comprendre et justifier vos réponses. Si l ovulation avait lieu le premier jour du cycle et était suivie d une fécondation, la grossesse serait-elle possible? Si l ovulation avait lieu tout à la fin du cycle et était suivie d une fécondation, la grossesse serait-elle possible? Conclure en donnant la période qui sera la plus favorable pour réaliser une ovulation suivie d une grossesse. Q2. Formuler un problème qui naît de cette observation. Exposer une hypothèse qui répond à ce problème. 2. L origine des règles Pour valider cette hypothèse, on rappelle l origine des règles par le graphique suivant. Figure 4 : Action des hormones sur le cycle utérin A partir de la figure 4, Q3. ndiquer quelle relation existe entre la quantité d hormone et l épaisseur de la muqueuse utérine. Proposer alors une explication plus aboutie de l origine des règles. nterpréter le rôle des hormones dans le synchronisme des cycles.

9 Les hormones ovariennes (œstrogènes et progestérone) déterminent l état de la couche superficielle de l utérus. La diminution des concentrations sanguines de ces hormones déclenche les règles. - Expérimentation à l aide de logiciels de simulation pour établir la relation ovaire-utérus. - dentification à partir de documents d un organe producteur d hormone et de l organe cible. - Comprendre la nécessaire synchronisation des cycles ovarien et utérin - Exploiter des textes, tableaux, graphiques afin d établir le rôle des hormones dans la relation entre des organes.

10 2 La formation d un nouvel individu Comment les cellules reproductrices sont à l origine d une nouvelle vie? Activité 7 Après l'observation des spermatozoïdes, par Leeuwenhoek ( ), inventeur du microscope, les scientifiques de l'époque sont divisés en deux courants de pensée : les épigénistes (l'embryon est formé à partir de matière inorganisée) et les préformationnistes (l'embryon est complètement formé dans l'œuf) puis chez ces derniers, les ovistes (germes dans l'œuf) et les animalculistes (germes dans le spermatozoïde). "[ ] Voici que s'affirment deux idées capitales qui, [ ] sont logiquement liées et qui auront la vie longue : idée de la préformation de l'être dans le germe, idée de l'emboîtement des germes. Suivant la première, l'être possède déjà, en infiniment petit, dans le germe, toutes ses parties sans exception : nerfs, vaisseaux, muscles, glandes, os Pour devenir absolument conforme à l'adulte il n'aura qu'à grandir, à s'épanouir à se développer. Dans l'idée de l'emboîtement, tous les êtres sont contemporains [ ] Le parent n'engendre pas son descendant qui ne dérive pas de lui. Tous les individus sont frères ; tous sont aussi vieux, aussi anciens les uns que les autres. Tous ils furent créés simultanément, en bloc, ne différant que par la taille et l'ordre de l'emboîtement. La première femme contenait en elle non seulement toute la population qui jusqu'à présent occupa la Terre et toute celle qui à l'avenir l'occupera, mais encore la multitude virtuelle des individus qui ne naquirent pas". Extrait de "La formation de l'être". Jean Rostand (1930). A partir du texte de Rostand, Q1. Énoncer l hypothèse qui «colle» le plus aux connaissances actuelles. Q2. Formuler un problème relatif à ce constat. A partir du vidéogramme projeté, Q3. Exposer comment la cellule reproductrice femelle rencontre les cellules reproductrices mâles. Q4. conter comment se succèdent les étapes du développement après la création de la cellule œuf. Q5. Compléter le schéma de la figure 2 avec les nouveaux éléments et annoter : vagin ; cellule œuf ; jeune embryon : œuf stade 16 ; fécondation et migration (en rouge). /C Tracer en vert le trajet des spermatozoïdes qui rejoignent l ovule pour effectuer la fécondation. /C Lors du rapport sexuel, des spermatozoïdes sont déposés au niveau du vagin. L'embryon humain résulte de la fécondation, puis de divisions de la cellule œuf qui se produisent dans les heures suivant un rapport sexuel. La fécondation a lieu dans l une des trompes : elle est interne. - Observation des étapes d une fécondation à partir d'un vidéogramme - Réalisation d un schéma fonctionnel du trajet des spermatozoïdes dans l appareil reproducteur féminin. - Classement par ordre chronologique de documents relatifs à la fécondation. - Réalisation d'un schéma fonctionnel de l origine de la cellule œuf jusqu à son implantation

11 Que devient la cellule œuf au cours de la grossesse? Activité 8 Q1. Expliquer l absence de règles chez une femme enceinte. ApC A partir du vidéogramme, Q2. Rédiger un texte qui résume ce que devient la cellule œuf depuis sa formation jusqu à l implantation de l embryon. /C A partir des échelles des schémas de la figure 7, Q3. Déterminer la taille de l'embryon ou du fœtus à chaque âge, puis porter ces calculs dans un tableau. /C Donner le facteur par lequel la cellule œuf (taille : 80x10-6 m) a multiplié sa taille en devenant bébé en neuf mois lors de la naissance. Comparer ce coefficient à celui de la croissance du bébé de la naissance à l'âge de neuf mois (taille : 75 cm) après sa naissance. Calculer la taille théorique d'un bébé de neuf mois si on lui applique le même coefficient de croissance que celui de la cellule œuf. Annoter chaque schéma : fœtus ; embryon ; placenta ; cavité amniotique ou poche des eaux /C Q4. Formuler un problème relatif à la croissance accélérée de l'embryon et du fœtus. Figure 7 : Croissance et développement dans l utérus L'embryon s'implante puis se développe dans l'utérus. Si un embryon s implante, la couche superficielle de la paroi utérine n est pas éliminée : les règles ne se produisent pas, c est un des premiers signes de la grossesse. - Reconnaître embryon et fœtus - Calculer la taille de l embryon ou du fœtus sur un schéma à partir d une échelle. - Calculer un coefficient de croissance - Réalisation d'un schéma fonctionnel de l origine de la cellule œuf jusqu à son implantation

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13 Comment le fœtus peut-il se développer jusqu à la naissance si rapidement? Activité 9 Les échanges entre la mère et le fœtus Madame Y se présente chez le médecin gynécologue avec des cycles interrompus (arrêt des règles). Après examens celui-ci lui annonce qu elle est enceinte. Son médecin lui conseille de fêter cela sans excès. l lui rappelle les principales règles d hygiène à suivre pendant une grossesse : arrêt du tabac, arrêt des boissons alcoolisées, vigilance en ce qui concerne les traitements médicaux, alimentation saine et équilibrée Vous expliquerez les recommandations du médecin faites à Madame Y. Pour ce faire, à partir des documents suivants, vous construirez un schéma fonctionnel, en respectant des conventions, afin d établir les échanges entre la mère et le fœtus. Vous indiquerez aussi le sens de passage des drogues et autres médicaments. Document 1 : Figure 1 : Photographie annotée du fœtus accroché au placenta avec muqueuse utérine «L embryon puis le fœtus se développe dans une poche appelée poche des eaux, remplie de liquide amniotique. Le fœtus est relié au placenta par le cordon ombilical dans lequel circule le sang fœtal (du fœtus). Le placenta est en contact étroit avec la muqueuse utérine riche en vaisseaux sanguins maternels. Le placenta joue le rôle de filtre entre le sang du fœtus et le sang de la mère sans que ces deux sangs ne se mélangent.» Tableau 1 : Comparaison de la composition du sang maternel entrant et sortant du placenta Substances présentes dans le sang maternel Dioxygène Dioxyde de carbone Glucose Déchets azoté Quantité de substances dans le sang entrant dans le placenta (pour mg /100 ml de sang) Quantité de substances dans le sang sortant dans le placenta (pour mg /100 ml de sang) ,8 80 Les aides ou «coup de pouces» Aides à la démarche de résolution : Aide 1. Aide 2. Aide 3. Apport de savoir-faire : Apport de connaissances : Des échanges entre l'organisme maternel et le fœtus permettant d assurer ses besoins sont réalisés au niveau du placenta. Celui-ci représente une grande surface richement vascularisée. - Le vivant. Organisation et fonctionnement du corps humain. - Rechercher, extraire et organiser l information utile Extraire d un document papier, d un fait observé les informations utiles Décrire le comportement d une grandeur - Réaliser, manipuler, mesurer, calculer, appliquer des consignes Faire un schéma. - Présenter la démarche suivie, les résultats obtenus, communiquer Proposer une représentation adaptée (schéma, graphique, tableau, figure ) - Compléter un schéma pour montrer les échanges entre les sangs maternels est fœtal au niveau du placenta - Justifier des mesures de prévention prise dans le domaine de la grossesse : danger du tabagisme et de l'alcoolisme...

14 Comment le bébé vient-il au monde? Activité 10 Q1. La naissance vue par le bébé. «Je suis niché dans un endroit chaud, douillet, sombre. Je n'ai jamais faim puisque je suis nourri tout le temps. Pourtant, je n'ai jamais goûté de la nourriture, je n'ai jamais dû faire l'effort de mâcher, d'avaler... Je ne vois rien, je n'entends que des bruits sourds. Mais qu'arrive-t-il? Me voilà comprimé, bousculé, éjecté de mon lit douillet! Ma tête doit prendre un passage étroit, ce n'est pas agréable! Et pour arriver où? Dans un milieu qui m'éblouit, un milieu bruyant où il fait froid. Voilà que mes poumons se remplissent d'air ; je crie, cela ne m'est jamais arrivé avant. On me prend, me nettoie, m'habille. J'ai faim après cette dure journée... vivement qu'on me mette au sein de maman.» Q1. ndiquer quel est l'endroit chaud, sombre, douillet. ApC Q2. Expliquer pourquoi le bébé dit «Je n'ai jamais faim». ApC Q3. ndiquer quel est le passage étroit que doit prendre le bébé. ApC Q4. Expliquer pourquoi il dit qu'il fait froid. ApC Q5. Expliquer le changement qui intervient dans sa respiration. Q6. Exposer si la journée a-t-elle vraiment été dure pour lui. Justifier. À partir du vidéogramme et d'images, Q7. Citer les 3 étapes de l accouchement Annoter la figure 6 : vagin, vulve, col de l utérus dilaté, cordon ombilical, placenta, placenta, col de l utérus, coupure du cordon, fœtus. Q8. Comparer les effets des contractions utérines à celle des contractions du cœur, autre muscle creux. Figure 4 : La naissance, une étape de l accouchement Lors de l accouchement, des contractions utérines permettent la naissance de l enfant. - Le vivant. Organisation et fonctionnement du corps humain. - Rechercher, extraire et organiser l information utile Extraire d un document papier, d un fait observé les informations utiles - Compléter un schéma pour montrer les étapes de l accouchement

15 3 Les méthodes contraceptives Quelles sont les techniques qui permettent de choisir la naissance de son enfant? Activité 11 À partir d une recherche internet et du vidéogramme, Q1. Définir ce qu est la contraception Q2. Citer les méthodes de contraception et les différents principes. Q3. ppeler la dernière phrase du médecin Des méthodes contraceptives, permettent de choisir le moment d'avoir ou non un enfant. La contraception représente l ensemble des méthodes ayant pour but d empêcher une grossesse en cas de rapport sexuel. Ces méthodes empêchent : - la production des cellules reproductrices - la rencontre des cellules reproductrices - l implantation de l embryon dans l utérus. Dans certaines conditions (rapport sexuel non ou mal protégé) la prévention d une grossesse s effectue par la prise d une contraception d'urgence sous contrôle médical. La diversité des méthodes de contraception permet à chacun de choisir celle étant la plus adaptée à sa situation. - Le vivant. Organisation et fonctionnement du corps humain. - Rechercher, extraire et organiser l information utile Extraire d un document papier, d un fait observé les informations utiles - Recherche des différentes méthodes contraceptives actuelles. [B2i] - Comparaison des modes d action des différents types de pilules contraceptives et d urgence. - S informer, se documenter ; créer, produire, traiter, exploiter des données pour percevoir le lien entre sciences (reproduction humaine) et techniques (méthodes contraceptives) - Évaluer les conséquences de ces actes : prendre conscience de l intérêt des méthodes contraceptives préventives par rapport aux méthodes contraceptives d urgence

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