Sommaire de la séquence 10

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1 Sommaire de la séquence 10 «Tu as vu Paul, comme il a grandi cet été? Oui, et en plus, il commence à avoir du duvet. En revanche, Joël n a pas changé. Dis donc, tu as pris de la poitrine depuis l an dernier. En revanche, Marie, on dirait encore une petite fille.» Les caractères sexuels secondaires n apparaissent pas chez tous au même âge, et pourtant ils touchent des organes que tous possèdent, notre problème scientifique sera donc : Comment est contrôlée l apparition des caractères sexuels secondaires? t Séance 1 L apparition des caractères sexuels secondaires est contrôlée t Séance 2 Le déclenchement de la puberté est contrôlé par le fonctionnement du cerveau Ce cours est la propriété du Cned. Les images et textes intégrés à ce cours sont la propriété de leurs auteurs et/ou ayants droit respectifs. Tous ces éléments font l objet d une protection par les dispositions du code français de la propriété intellectuelle ainsi que par les conventions internationales en vigueur. Ces contenus ne peuvent être utilisés qu à des fins strictement personnelles. Toute reproduction, utilisation collective à quelque titre que ce soit, tout usage commercial, ou toute mise à disposition de tiers d un cours ou d une œuvre intégrée à ceux-ci sont strictement interdits. Cned-2009

2 séance 1 Séquence 10 Séance 1 L apparition des caractères sexuels secondaires est contrôlée je m interroge Tu as vu qu à la puberté, le corps se modifiait, l être humain devenant apte à se reproduire. Cette période de la vie se manifeste à divers moments selon les personnes, mais qu est-ce qui la déclenche? Comment est contrôlée l apparition de la puberté? Exercice 1 : [Ra Tester une hypothèse] Tu as formulé, dans la séquence 8, l hypothèse que c était les testicules qui contrôlaient l apparition des caractères sexuels secondaires. Les graphiques ci-dessous montrent l évolution de la taille des testicules et de la quantité d une substance qu elles produisent, la testostérone. Benjamin Tello Les informations apportées par ces graphiques suffisent-elles pour valider l hypothèse «les testicules contrôlent l apparition des caractères sexuels secondaires»? Justifie ta réponse. [Utiliser des informations d un graphique] Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e 43

3 Séquence 10 séance 1 Exercice 2 : [Ra Tester une hypothèse] Les résultats de l exercice 1 semblent aller dans le sens de l hypothèse formulée, mais ne la valident pas, car ils ne montrent pas le lien avec les caractères sexuels secondaires. Pour que cette hypothèse soit validée, il faut vérifier s il y a bien un lien entre les testicules et l apparition des caractères sexuels secondaires. Si cette hypothèse est vraie, une personne ou un animal à qui on enlève les testicules ne doit pas développer de caractère sexuel secondaire. Pour les fêtes, on consomme souvent une volaille appelée chapon. Cet animal est obtenu en enlevant les testicules de jeunes poulets. Les chapons ne présentent pas de développement de la crête, comme chez le coq normal, et n ont ni ergots ni comportement agressif. à l aide des informations de ce texte, indique si l hypothèse «les testicules contrôlent le développement des caractères sexuels secondaires» est vraie en justifiant ta réponse. [Sélectionner les informations utiles d un texte] Exercice 3 : [C Exploiter des résultats de mesures] «D accord, les testicules contrôlent les caractères sexuels secondaires, mais comment ces organes arrivent-ils à en contrôler d autres qui n ont aucun lien? Eh bien, c est facile, c est comme pour les ovaires qui contrôlent l utérus : cela passe par le sang.» Cette affirmation semble correcte. Pour la vérifier, on a injecté des extraits testiculaires à un chapon, pour voir si cela avait une action sur les caractères sexuels secondaires. Les résultats sont reportés dans le graphique ci-après. à l aide de ces informations, indique si l hypothèse «les testicules contrôlent le développement des caractères sexuels secondaires par l intermédiaire du sang» est vraie, en justifiant ta réponse. [Utiliser les informations d un graphique] 44 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e

4 séance 1 Séquence 10 Benjamin Tello Exercice 4 : [C Réaliser un schéma fonctionnel] à l aide des éléments de la légende et de tes connaissances, complète ce schéma pour représenter le contrôle des caractères sexuels secondaires par les ovaires ou les testicules. [Compléter un schéma] Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e 45

5 Séquence 10 séance 1 organe 1 organe 3 ovaire ou testicule organe 2 organe modifié à la puberté sens de déplacement du sang hormones testiculaires ou ovariennes Titre : Benjamin Tello j e retiens Les caractères sexuels secondaires sont contrôlés par des hormones libérées dans le sang par les testicules ou les ovaires. Pour aller plus loin Exercice 5 : [I Rechercher, extraire et organiser l information utile] En Italie, entre le xvii e et le xix e siècle, une pratique consistait à castrer (enlever les testicules) de jeunes garçons, afin qu ils conservent le timbre aigu de la voix d un enfant et la puissance vocale d un adulte. Appelés castrats, ces hommes présentaient une musculature peu développée et étaient imberbes. La vie d un de ces castrats est présentée dans le film Farinelli. 46 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e

6 séance 1 Séquence 10 à l aide des informations de ce texte et de tes connaissances, fais la liste des caractères modifiés par la castration et explique pourquoi ces caractères ne se modifient pas lors de la puberté. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e 47

7 Séquence 10 séance 2 Séance 2 Le déclenchement de la puberté est contrôlé par le fonctionnement du cerveau je m interroge «Oui, d accord, les ovaires et les testicules contrôlent les caractères sexuels secondaires par le sang. Mais moi, j ai des testicules depuis ma naissance, et, pourtant, je n ai pas encore fait ma puberté Tu as raison, ce n est pas logique. Pourquoi la puberté n arrive-t-elle pas tout de suite?» Comment les testicules ou les ovaires deviennent-ils fonctionnels avant de déclencher la puberté? Exercice 6 : [Ra Concevoir un protocole expérimental] Pour expliquer le développement des caractères sexuels secondaires à la puberté, on a émis l hypothèse que c était une glande du cerveau qui contrôlait le développement des testicules par l intermédiaire du sang. Plusieurs protocoles expérimentaux sont proposés pour vérifier cette hypothèse : 1. Ablation des testicules 2. Ablation de l hypophyse (glande cérébrale) 3. Ablation de l hypophyse et injection d extraits hypophysaires 4. Ablation des testicules et injection d extraits testiculaires. Indique le protocole qui permet de valider l hypothèse en justifiant ta réponse. [Argumenter] Exercice 7 : [Ra Exploiter des résultats] On a réalisé les expériences suivantes sur des souris immatures (pas encore capables de se reproduire) : Expériences Résultats Ablation de l hypophyse Pas de développement des testicules Ablation de l hypophyse et injection d extraits hypophysaires Développement des testicules et maturité sexuelle 48 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e

8 séance 2 Séquence 10 Indique si ces expériences permettent de valider l hypothèse «une glande du cerveau contrôle le développement des testicules par l intermédiaire du sang». [Utiliser des connaissances pour justifier] Exercice 8 : [C Réaliser un schéma fonctionnel] à l aide des éléments de la légende, complète ce schéma pour représenter le contrôle des caractères sexuels secondaires au moment de la puberté. [Compléter un schéma] organe 1 organe 3 ovaire ou testicule organe 2 organe modifié à la puberté cerveau sens de déplacement du sang hormones testiculaires ou ovariennes hormones cérébrales Titre : Benjamin Tello Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e 49

9 Séquence 10 séance 2 j e retiens La puberté est due à une augmentation progressive des concentrations sanguines de certaines hormones fabriquées par le cerveau. L augmentation de ces hormones à la puberté déclenche le développement des testicules et des ovaires. Pour aller plus loin Exercice 9 : [Ra Concevoir un protocole] Un adolescent de 17 ans n a pas encore fait sa puberté. Inquiets, ses parents vont consulter un médecin qui confirme le retard pubertaire. Après une série d examens, on constate la présence d une tumeur sur l hypophyse de ce jeune homme. Si tu étais ce médecin, quel type de traitement pourrais-tu proposer? [Raisonner] 50 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e

10 Séquence 10 ANNEXE «Besoin d aide?» Séance 1 Exercice 1 : [Ra Tester une hypothèse] saisir les informations des graphiques avec précision, en comparant l évolution de la taille des testicules et la concentration de testostérone dans le sang, vérifier si ces informations sont suffisantes pour valider l hypothèse, en repérant si la comparaison de ces graphiques peut montrer que l évolution de la concentration de testostérone est la cause de l évolution de la taille des testicules et si elle peut montrer un lien avec les caractères sexuels secondaires. Exercice 2 : [Ra Tester une hypothèse] déterminer ce que l on fait au poulet, déterminer les conséquences de ce que l on fait au poulet, comparer ces conséquences avec les résultats attendus si l hypothèse était juste, valider ou non l hypothèse, en la justifiant à l aide d une phrase du type : «l hypothèse est juste car», suivie des arguments issus de ce que tu as observé chez le poulet. Exercice 3 : [C Exploiter des résultats de mesures] comprendre ce qui est fait au chapon, saisir les informations du graphique, valider l hypothèse en la justifiant à l aide des résultats, par une phrase du type : «l hypothèse est juste car», suivie des arguments issus des informations apportées par le graphique. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e 51

11 Séquence 10 Exercice 4 : [C Réaliser un schéma fonctionnel] représenter les testicules et les organes modifiés à la puberté, à l aide des couleurs de la légende, représenter les relations hormonales entre les organes grâce aux flèches de la légende, représenter les modifications pubertaires en choisissant un symbole différent de ceux de la légende. Exercice 5 : [I Rechercher, extraire et organiser l information utile] faire la liste des caractères présentés par le castrat, utiliser tes connaissances sur le contrôle des caractères sexuels secondaires, pour expliquer ces caractères. Séance 2 Exercice 6 : [Ra Concevoir un protocole expérimental] identifier l hypothèse, choisir dans les protocoles proposés ceux qui sont en relation avec l hypothèse, choisir celui qui apporterait suffisamment d informations pour valider l hypothèse. Exercice 7 : [Ra Exploiter des résultats] mettre en relation expériences et résultats, mettre en relation ces résultats et l hypothèse proposée, conclure sur la validité de l hypothèse «une glande du cerveau contrôle le développement des testicules par l intermédiaire du sang» à l aide des résultats de l expérience. 52 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e

12 Séquence 10 Exercice 8 : [C Réaliser un schéma fonctionnel] représenter le cerveau, les testicules et les organes modifiés à la puberté à l aide des couleurs de la légende, représenter les relations hormonales entre les organes grâce aux flèches de la légende, représenter les modifications pubertaires en choisissant un symbole différent de ceux de la légende. Exercice 9 : [Ra Concevoir un protocole] saisir les informations du texte qui donnent l origine du problème de cet adolescent, utiliser tes connaissances pour déterminer ce sur quoi on peut agir, proposer des protocoles d action. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e 53