ÉVOLUTION BIOLOGIQUE ET ENVIRONNEMENT

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1 CHAPITRE 7 ÉVOLUTION BIOLOGIQUE ET ENVIRONNEMENT Ce chapitre, dernier de la partie «Évolution», a pour objectif de donner aux élèves les informations scientifiques pour établir l existence d interdépendances entre les transformations de la Terre, celles des milieux de vie et celles du monde vivant au cours des temps géologiques. Les documents présentés en ouverture de ce chapitre sont des indices et des bases pour engager un dialogue avec les élèves sur le thème de la variation des milieux de vie et de l évolution, voire de la disparition de certaines espèces. Le choix s est porté sur les équidés et les dinosaures. Chapitre 7 Évolution biologique et environnement 83

2 QUE DOIVENT SAVOIR LES ÉLÈVES AVANT D ABORDER CE CHAPITRE? Les connaissances requises pour aborder ce chapitre sont celles qui lient milieux de vie et occupation du milieu, connaissances établies en cinquième et en quatrième. Il est indispensable de faire préciser aux élèves, et avant de s engager dans la 1 re activité, ce qu ils savent des transformations de la lithosphère en liaison avec la tectonique des plaques (classe de 4 e ). LE PROGRAMME OFFICIEL (Extrait du B.O. n 6 (vol 2) du 19 avril 2007, hors-série) Le programme présente les références au socle commun de connaissances et de compétences en caractères droits. Le reste du programme est en italique. Connaissances Les événements géologiques ayant affecté la surface de la Terre depuis son origine, il y a 4,6 milliards d années, ont modifié les milieux et les conditions de vie : les peuplements ont changé. La Terre a connu des transformations en relation avec l apparition de la vie et la diversification des organismes vivants. Réciproquement, l évolution des conditions planétaires (géographiques, environnementales) a influencé l évolution de la vie. La succession des formes vivantes et les transformations géologiques sont utilisées pour subdiviser les temps géologiques en ères et en périodes de durée variable. Capacités déclinées dans une situation d apprentissage Rechercher l information utile, l analyser, la trier, la synthétiser [Compétence 7] ; exploiter des textes, graphiques, schémas, vidéogrammes, afin de proposer une relation entre des événements survenus à la surface de la Terre et des changements dans le monde vivant. [Compétence 4 b2i domaine 4] Situer dans le temps sur une frise chronologique quelques repères jalonnant l histoire des organismes vivants, quelques repères d événements permettant de découper le temps géologique. [Compétence 5] Exemples d activités Prendre un exemple : changement du climat ou volcanisme ou régression marine ou météorite. Un «complément» au programme, publié le 30 mai 2008, est consultable sur le site ÉduSCOL à l adresse : LES THÈMES DE CONVERGENCE Ce chapitre peut être intégré au thème 3 «météorologie et climatologie». Les connaissances acquises dans ce chapitre apportent un point de vue inattendu dans le cadre de ce thème : des changements climatiques, paléogéographiques, survenus au cours des temps géologiques, ont pu provoquer l évolution d espèces et de groupes d êtres vivants, voire leur disparition. 84

3 LA PROGRESSION DANS LE CHAPITRE Les auteurs ont voulu mettre en place une démarche d investigation à partir d exemples simples. Cela doit permettre à l élève de s informer, de mettre en relation les données pour dégager les influences entre environnement et êtres vivants au cours des temps géologiques. Introduction et activité 1 : s informer/découvrir (50 minutes) Les échanges engagés en introduction se poursuivront simplement dans l activité 1 qui s appuie sur l évolution des équidés. Il s agit ici, dans le cadre d une démarche d investigation, d apports scientifiques, de connaissances que l élève doit s approprier pour découvrir comment l environnement a influencé l évolution des équidés. Activité 2 : s informer/découvrir (50 minutes) Cette activité conduit l élève à découvrir la notion de crise biologique liée à la modification de paramètres de l environnement, il y a 65 millions d années. La présentation des causes possibles de cette crise permet de cerner une caractéristique de la démarche scientifique : rechercher et débattre à partir de faits pour expliquer un phénomène, ici, la disparition du groupe des dinosaures. Activité 3 : raisonner et construire des connaissances (50 minutes) Les roches portent en elles les traces de l évolution de l atmosphère de la planète Terre. Cette activité propose des documents qui révèlent l apparition du dioxygène dans l atmosphère puis l évolution de sa composition depuis 4,5 milliards d années, sous l effet des êtres vivants. Activité 4 : s informer/découvrir (50 minutes) Il s agit de la synthèse du chapitre sous la forme d une frise qui met en place, sur un axe du temps, l évolution du nombre de familles d êtres vivants. Cette synthèse permet de mettre en évidence la manière dont l histoire de la Terre a été subdivisée. En classe, cette frise succincte peut être construite progressivement au cours des 3 chapitres qui composent cette partie. L ATELIER B2i Cette activité permet à l élève de construire ou de renforcer : une compétence informatique : «modifier la mise en forme des caractères et des paragraphes ; regrouper dans un même document plusieurs éléments, textes, images (C.3)» ; une compétence liée au programme de SVT : «mettre en relation des données sur l origine d une crise biologique». L élève doit produire un article de presse sur les causes de la crise permo-triasique. Cet article de presse doit être illustré. Le site : propose les ressources pour réaliser cette production que l élève pourra évaluer en se référant au document de positionnement «élève» du BO du 16 novembre Chapitre 7 Évolution biologique et environnement 85

4 activité 1 Influence de l environnement sur l évolution des êtres vivants Objectifs visés L évocation de la pensée darwinienne, dans le chapitre précédent, suggère l idée que l évolution biologique est conditionnée par des modifications du milieu. Cette activité a pour but de vérifier ce lien de causalité en prenant l exemple de la lignée des équidés. Dans un premier temps, on établit une relation entre l évolution biologique et une modification de la végétation que l on explique, dans un deuxième temps, en s appuyant sur des notions construites en quatrième, par le mouvement relatif des plaques lithosphériques. Connaissances construites L évolution des conditions planétaires (géographiques, environnementales) a influencé l évolution de la vie. Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à la connaissance des caractéristiques du vivant et plus précisément à celle de l évolution. Les capacités et les compétences déclinées au cours de cette activité Comparer les caractères de 2 équidés fossiles et d un équidé actuel en utilisant les informations fournies par des textes et des dessins (document a). Formuler une hypothèse relative à la cause de l évolution des équidés préalablement constatée en utilisant les informations fournies par un texte (documents a et b). Vérifier la validité de l hypothèse formulée en utilisant les informations fournies par des cartes et des textes (document c). Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à mettre en œuvre la démarche scientifique, notamment saisir des informations, formuler une hypothèse puis la valider. 86

5 Réponses aux questions posées 1 : L évolution des équidés s est accompagnée de l augmentation de la taille, d un allongement et d un redressement de la patte, d une diminution du nombre de doigts. 2 : Ces modifications ont, sans doute, permis aux équidés d améliorer leur aptitude à la course. 3 : Le déplacement des plaques a eu pour conséquence le remplacement, dans le Wyoming en particulier, de la forêt par la steppe, milieu ouvert dans lequel l aptitude à la course est favorable à la survie de l espèce. Cette modification de l environnement, liée à un changement géographique, peut donc expliquer l évolution des équidés. Matériel et mise en œuvre Cette activité se prête bien à la mise en œuvre de la démarche d investigation. Le document a permet aux élèves de situer les 3 espèces dans le temps et, grâce aux légendes, de les comparer sans difficulté afin de décrire quelques caractéristiques de leur évolution. Le document b permet, d une part, de donner une signification aux évolutions précédemment constatées et, d autre part, d engager une réflexion sur la cause probable d une telle évolution. L hypothèse d un lien avec un changement environnemental, suggérée par ce même document, est validée par l exploitation du document c. On peut utilement favoriser la réflexion des élèves en les invitant, avant la présentation du document c, à réfléchir aux conséquences vérifiables de l hypothèse formulée. Ils sont ainsi amenés à la nécessité de connaître la répartition de la végétation mondiale à l époque où vivaient les équidés fossiles. On peut alors projeter, en utilisant le CD d accompagnement, la carte de la végétation du monde, il y a 55 millions d années. Sa lecture, comparée à la carte de la végétation mondiale actuelle, confirme la réalité d une modification de l environnement allant dans le sens de l hypothèse. On peut, à ce moment-là seulement, utiliser le document c du manuel pour finaliser la réflexion et donner les informations permettant de relier les modifications environnementales constatées au déplacement des plaque lithosphériques. Ressources (bibliomédiagraphie) Des ouvrages généraux pour le professeur V. Courtillot, La vie en catastrophes, Fayard, 1995 F. Lethiers, Évolution de la biosphère et événements géologiques, Éditions scientifiques GB, 1998 Dossier «Extinction, quand la vie faillit», La Recherche, n 409, juin 2007 Dossier «La météorite, les dinosaures et le plancton», La Recherche, n 293, décembre 1996 Les documents du manuel sont à projeter à partir du CD-Rom. Chapitre 7 Évolution biologique et environnement 87

6 activité 2 Influence de l environnement sur les disparitions massives d êtres vivants Objectifs visés Cette activité propose de rechercher l origine des crises biologiques en prenant l exemple de la crise crétacé tertiaire décrite dans le chapitre 5. L exposé des différentes causes possibles permet d introduire, ici, l idée essentielle du caractère relatif et souvent provisoire de l explication scientifique. Connaissances construites Les événements géologiques ayant affecté la surface de la Terre depuis son origine, il y a 4,6 milliards d années, ont modifié le milieu et les conditions de vie : les peuplements ont changé. Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à la connaissance des caractéristiques du vivant et plus précisément à celle de l évolution. Les capacités et les compétences déclinées au cours de cette activité Mettre en relation des informations tirées de documents variés (textes, cartes, modèles) dans le but d expliquer les modifications des peuplements à la fin de l ère secondaire (document a). Argumenter en faveur de l existence d un lien entre le volcanisme du Deccan et la crise biologique correspondante (document b). Rédiger une synthèse exposant les différentes causes possibles de la crise étudiée (documents a et b). Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue : à mettre en œuvre la démarche scientifique notamment saisir des informations, argumenter ; à comprendre qu un effet peut avoir plusieurs causes agissant simultanément, à percevoir qu il peut exister des causes non apparentes ou inconnues. 88

7 Réponses aux questions posées 1 : La chute d une météorite peut expliquer la disparition de nombreuses espèces végétales car elles sont privées de la lumière nécessaire à leur nutrition et leur croissance. La disparition des animaux peut s expliquer par la désorganisation des chaînes alimentaires, d une part ; par la détérioration des conditions de la respiration (augmentation de la température et du taux de dioxyde de carbone) d autre part. 2 : Le volcanisme du Deccan ayant eu des effets similaires sur l environnement, ce phénomène peut également expliquer la crise biologique datant de la même époque. 3 : La crise biologique qui s est déroulée il y a 65 millions d années peut donc avoir pour origine : la chute d une météorite ; le volcanisme du Deccan. Matériel et mise en œuvre Les acquis de l activité précédente permettent de formuler l hypothèse d un lien entre la crise biologique décrite dans le chapitre 5 et des modifications importantes des conditions de vie. Une réflexion sur les conséquences vérifiables de cette hypothèse, guidée par le professeur, amène les élèves à rechercher d éventuelles traces des phénomènes pouvant expliquer de telles modifications. La nature de ces phénomènes ne pouvant être, a priori, soupçonnée, on peut alors utiliser les documents du manuel pour les découvrir. Le document a révèle l existence de traces d une chute météoritique et fournit les informations permettant d établir un lien possible entre la survenue d un tel phénomène et les modifications des peuplements. De même, le document b révèle l existence de traces d un volcanisme intense et fournit des informations permettant d établir un lien possible entre la survenue de ce phénomène et les modifications des peuplements. Ressources (bibliomédiagraphie) Voir page 87 Les documents du manuel sont à projeter à partir du CD-Rom. Chapitre 7 Évolution biologique et environnement 89

8 activité 3 Influence des êtres vivants sur l évolution de l atmosphère Objectifs visés Cette activité a pour but de mettre en évidence l influence des êtres vivants sur l évolution de l atmosphère. La réflexion porte sur l apparition du dioxygène et l augmentation de son taux dans l atmosphère ainsi que sur la diminution du taux de dioxyde de carbone, au cours des temps géologiques. Connaissances construites La Terre a connu des transformations en relation avec l apparition de la vie et la diversification des êtres vivants. Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à la connaissance des caractéristiques du vivant et plus précisément à celle de l évolution. Les capacités et les compétences déclinées au cours de cette activité Expliquer l apparition du dioxygène en utilisant les informations tirées de divers documents (textes, schémas, photographies) (documents a, b et c). Expliquer la diminution du dioxyde de carbone en utilisant des informations tirées de divers documents (textes, graphiques, schémas, photographies) (document d). Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à mettre en œuvre la démarche scientifique notamment saisir des informations, les relier dans un but explicatif. 90

9 Réponses aux questions posées 1 : L apparition du dioxygène atmosphérique est le résultat de l apparition des stromatolites qui ont commencé à rejeter ce gaz. S accumulant, dans un premier temps dans la mer, le dioxygène est passé, dans un deuxième temps, dans l atmosphère. 2 : La diminution du taux de dioxyde de carbone est liée à la formation des océans qui ont dissous une grande quantité de ce gaz, et à l accumulation des coquilles calcaires dans les sédiments qui l ont ensuite piégé. 3 : L apparition des végétaux chlorophylliens explique l apparition du dioxygène atmosphérique ; la prolifération des animaux à coquilles explique la diminution du taux de dioxyde de carbone. Donc, les êtres vivants ont influencé la composition de l atmosphère. Matériel et mise en œuvre Le document a montre, grâce aux datations des échantillons fournis, que le dioxygène est probablement apparu dans les océans il y a environ 3,5 milliards d années et dans l atmosphère il y a environ 2 milliards d années. Ce constat débouche sur le problème de l origine de ce gaz, absent dans l atmosphère primitive, de son apparition dans les océans puis dans l atmosphère. Le document b permet de résoudre une partie du problème : c est l apparition des premiers végétaux chlorophylliens, marins, datée de la même époque qui explique l apparition du dioxygène dans les océans. Le document c permet de résoudre l autre partie du problème : le dioxygène n est apparu que plus tard dans l atmosphère car il a été «piégé» dans un premier temps dans diverses formations géologiques. Pour la deuxième partie de l activité, on peut, dans un premier temps, projeter seulement le graphique du document d. Sa lecture permet de décrire l évolution de l atmosphère. On focalise la réflexion sur la diminution du dioxyde de carbone. Les élèves sont alors invités à proposer des explications à une telle évolution. C est une lecture plus fine du même document qui permettra de rejeter l hypothèse d un lien avec l activité des stromatolites (hypothèse qui peut légitimement être formulée par les élèves compte tenu de la mobilisation des acquis relatifs à la biologie des végétaux chlorophylliens) puisque la diminution du dioxyde de carbone précède l apparition des stromatolites. On peut alors utiliser l ensemble du document d pour finaliser la réflexion. Ressources (bibliomédiagraphie) Voir page 87 Les documents du manuel sont à projeter à partir du CD-Rom. Chapitre 7 Évolution biologique et environnement 91

10 activité 4 Les grandes subdivisions de l histoire de la Terre Objectifs visés Les élèves découvrent, dans cette activité, comment ont été établies les coupures chronologiques de l histoire de la Terre. Connaissances construites La succession des formes vivantes et les transformations géologiques sont utilisées pour subdiviser les temps géologiques en ères et périodes de durée variable. Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à la connaissance des caractéristiques du vivant et plus précisément à celle de l évolution. Les capacités et les compétences déclinées au cours de cette activité Saisir des informations dans un graphique afin de préciser comment ont été établies les subdivisions de l histoire de la Terre. Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à comprendre le lien entre les phénomènes de la nature et le langage mathématique (le graphique) qui s y applique et aide à les décrire. 92

11 Réponses aux questions posées 1 : L événement marquant le passage de l ère primaire à l ère secondaire est une crise biologique. 2 : C est le début du plissement hercynien qui a servi pour marquer le passage du silurien au dévonien. 3 : Ce sont les crises biologiques et les événements géologiques majeurs, comme la formation des chaînes de montagnes, qui ont permis d établir les subdivisions de l histoire géologique de la Terre. Matériel et mise en œuvre Le graphique proposé fournit 3 types d informations : des informations relatives aux variations du nombre de familles d êtres vivants permettant de repérer les crises biologiques ; des informations concernant l apparition de quelques grands groupes ; des informations relatives à la formation des chaînes de montagnes. La lecture de ce document permet d atteindre l objectif de l activité, à savoir que les subdivisions de l histoire de la Terre coïncident avec les crises biologiques et/ ou des événements géologiques majeurs. Elle permet également de montrer qu il n existe pas, en revanche, de coïncidence entre les subdivisions et l apparition de nouvelles espèces, ce qui justifie le regroupement des ères tertiaire et quaternaire. Ressources (bibliomédiagraphie) Voir page 87 Les documents du manuel sont à projeter à partir du CD-Rom. Chapitre 7 Évolution biologique et environnement 93

12 exercices je vérifie mes connaissances 1 QCM 1 c ; 2 b ; 3 a et c. 2 Vocabulaire et rédaction 1 La diminution du dioxyde de carbone atmosphérique est en partie liée à l accumulation des sédiments calcaires. 2 L évolution des êtres vivants a subi l influence de l environnement. 3 Questions à réponses courtes 4 Compléter un schéma dioxyde de carbone dioxyde de carbone calcium 1 Les crises biologiques et la formation des chaînes de montagnes ont permis aux géologues de subdiviser l histoire de la Terre. 2 La disparition des dinosaures est probablement liée à une chute météoritique et/ou à une intense activité volcanique. sédiments calcaire 5 Compléter une frise ère primaire ère secondaire ère tertiaire ère quaternaire extinction des dinosaures apparition de l Homme actuel temps en millions d années j applique mes connaissances exercice guidé 6 Évolution des molaires des équidés 1 Les molaires du Mesohippus possèdent des crêtes et des tubercules alors que celles de l Eohippus ne possèdent que des tubercules et que celles du Merichippus ne possède plus que des crêtes. 2 Au cours de l évolution des équidés, les tubercules recouvrant les molaires ont progressivement été remplacés par des crêtes. 3 Le remplacement des molaires à tubercules ne pouvant mastiquer que les feuilles tendres par des molaires à crêtes permettant la mastication de l herbe, plus abrasive, peut être mis en relation avec le remplacement de la forêt, dont les arbres possèdent un feuillage tendre, par la savane dont l herbe est plus abrasive. 7 L évolution des molaires des proboscidiens 1 Le proboscidien le plus ancien est le paléomastodonte. 2 L évolution des molaires des deux proboscidiens étudiés s est accompagnée du remplacement des tubercules par des crêtes. 3 Le remplacement des molaires à tubercules ne pouvant mastiquer que des feuilles tendres par des molaires à crêtes pouvant mastiquer l herbe abrasive est en rapport avec le remplacement de la forêt, à feuillage tendre, par la savane, dont l herbe est abrasive. 94

13 8 Évolution de l atmosphère au carbonifère teneur en dioxyde de carbone en % actuel temps en millions d années 2 Au carbonifère, les végétaux terrestres apparaissent puis prolifèrent. 3 Au cours du carbonifère, le taux de dioxyde de carbone diminue sensiblement. 4 La diminution du taux de dioxyde de carbone est probablement liée à la prolifération des végétaux terrestres qui prélèvent ce gaz dans l air. 9 Une couche d argile significative 1 À la fin du secondaire et au tertiaire, les calcaires de Bidart sont constitués de fragments de carapaces de foraminifères. 2 Le dépôt d argile marque le passage de l ère secondaire à l ère tertiaire. 3 La présence de la couche d argile, qui ne contient pas de foraminifères, et l interruption de la sédimentation calcaire est en rapport avec la chute sensible du nombre de foraminifères pendant la crise biologique ayant affecté la Terre à la fin de l ère secondaire. 10 Les trapps 1 La mise en place des trapps a eu pour conséquence la survenue de crises biologiques. 2 Les limites des ères coïncident souvent avec les crises biologiques. Or, les crises biologiques coïncident avec la mise en place des trapps. Donc, la mise en place des trapps coïncide avec les limites des ères. 11 Une coupure controversée 1 La plus importante extinction d espèces s est produite à la fin de l ère primaire. 2 La coupure établie entre l ère primaire et l ère secondaire et celle établie entre l ère secondaire et tertiaire coïncident avec des crises biologiques. 3 Certains scientifiques pensent que la coupure établie entre l ère tertiaire et quaternaire n est pas justifiée probablement parce qu elle ne coïncide pas avec une crise biologique. 12 Brachiopodes et bivalves 1 À la fin de l ère primaire, le nombre de brachiopodes et de bivalves diminue fortement ; au cours de l ère tertiaire, le nombre de bivalves augmente. 2 La diminution du nombre de brachiopodes et de bivalves, animaux vivant fixés sur les côtes, est en rapport avec la fusion des continents ayant entraîné, à la fin de l ère primaire, une diminution de la longueur des côtes. L augmentation du nombre de bivalves, au cours de l ère secondaire, est en rapport avec le morcellement des continents ayant entraîné une augmentation de la longueur des côtes. Chapitre 7 Évolution biologique et environnement 95

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15 CHAPITRE 8 LE RISQUE INFECTIEUX Les trois chapitres de cette partie du programme vont permettre aux élèves d acquérir les connaissances scientifiques pour comprendre : le risque infectieux et comment les moyens préventifs et curatifs mis au point par l Homme aident l organisme à résister à ces micro-organismes ; comment l organisme réagit pour se préserver des effets des micro-organismes pathogènes présents dans son environnement ; les causes de dérèglements du système immunitaire : sida et allergies. Ce premier chapitre conduit les élèves à découvrir, par étapes, le monde des micro-organismes qui nous entourent, les processus de la contamination et de l infection de l organisme. Les documents présentés en ouverture de ce chapitre sont des indices et des bases pour engager un dialogue avec les élèves à partir de leurs connaissances, leurs représentations sur les infections qui les atteignent, les «microbes» et le lien avec les antibiotiques. Chapitre 8 Le risque infectieux 97

16 QUE DOIVENT SAVOIR LES ÉLÈVES AVANT D ABORDER CE CHAPITRE? Les élèves ont eu connaissance (programme de 6 e ) du rôle des micro-organismes dans la transformation de matières premières animales ou végétales, en aliments nécessaires à l Homme. Il ne s agissait pas de microorganismes pathogènes mais ces connaissances, réactivées, doivent conforter l idée de l omniprésence des micro-organismes dans notre environnement. LE PROGRAMME OFFICIEL (Extrait du B.O. n 6 (vol 2) du 19 avril 2007, hors-série) Le programme présente les références au socle commun de connaissances et de compétences en caractères droits. Le reste du programme est en italique. Connaissances L organisme est constamment confronté à la possibilité de pénétration de micro-organismes (bactéries, virus) issus de son environnement. Ils se transmettent de différentes façons d un individu à l autre ou par des objets. Ils franchissent la peau ou les muqueuses : c est la contamination. Après contamination, les microorganismes se multiplient au sein de l organisme : c est l infection. Ces risques sont limités par la pratique de l asepsie et par l utilisation de produits antiseptiques. L utilisation du préservatif permet de lutter contre la contamination par les micro-organismes responsables des infections sexuellement transmissibles (IST) notamment celui du SIDA. [Compétence 6] Des antibiotiques appropriés permettent d éliminer les bactéries. Ils sont sans effet sur les virus. Capacités déclinées dans une situation d apprentissage Observer pour établir la diversité des micro-organismes. Manipuler : réaliser une préparation microscopique ; observer au microscope. Exploiter des textes, schémas, photographies afin de définir la contamination et l infection. [Compétence 5] Mobiliser ses connaissances en situation pour expliquer l intérêt des antibiotiques, des antiseptiques et de l asepsie. Exploiter des textes, schémas, vidéogrammes, photographies afin de découvrir les méthodes de prévention et de lutte contre la contamination et/ou l infection. [Compétence 4 B2i domaine 4] Situer dans le temps des découvertes scientifiques. [Compétence 5] Exemples d activités Réalisation de préparations microscopiques de microorganismes non pathogènes. Observation microscopique de quelques micro-organismes. Observations d images de cellules infectées par un virus. Recherche, à partir de documents, de modes de transmission de microorganismes. Recherche documentaire sur les infections sexuellement transmissibles (IST) les plus fréquentes. [B2i] Recherche documentaire limitée sur quelques exemples de méthodes d antisepsie/d asepsie. Recherche des modalités de découverte des antibiotiques. [Histoire des Sciences] Lecture et interprétation d un antibiogramme. Un «complément» au programme, publié le 30 mai 2008, est consultable sur le site ÉduSCOL à l adresse : LES THÈMES DE CONVERGENCE Ce chapitre peut être intégré à deux thèmes de convergence : thème 5, «santé» : les connaissances acquises, ici, pourront participer à l atteinte de l objectif : «lutte contre les infections sexuellement transmissibles». thème 6, «sécurité» : les connaissances concernant le risque infectieux doivent participer à définir la notion de risque en matière de santé, pour soi et pour les autres, par exemple lorsque de simples règles d hygiène ne sont pas respectées. 98

17 LA PROGRESSION DANS LE CHAPITRE Les auteurs ont souhaité mettre en place une démarche d investigation s appuyant sur des observations pour comprendre la notion de «risque infectieux» pour l anticiper et le réduire. Introduction et activité 1 : s informer/découvrir (50 minutes) Pour prolonger les échanges de début de séance, à partir des documents des pages 140 et 141, les élèves vont pouvoir découvrir, par l observation directe (au microscope) ou à partir des documents du manuel, la grande variété des micro-organismes de notre environnement voire leur pathogénicité. Activité 2 : s informer/découvrir (50 minutes) Des informations sur les modes de transmission des micro-organismes sont données aux élèves. Ces informations renvoient très souvent à nos comportements et à la notion de risque et de responsabilité individuelle et collective dans la transmission des micro-organismes pathogènes. Activité 3 : raisonner et construire des connaissances (50 minutes) L activité demande aux élèves de mettre en relation des documents pour comprendre comment peut se faire la contamination par des micro-organismes. Activité 4 : raisonner et construire des connaissances (50 minutes) Cette activité propose une démarche analogue à celle de l activité 3. L objectif est double : construire la notion d infection et différencier contamination et infection. Activité 5 : s informer/découvrir (50 minutes) Les documents sur les moyens de limiter et de combattre l infection sont donnés. Certains de ces documents sont des évocations des étapes de l histoire de la médecine et des progrès dans le domaine de la lutte contre le risque infectieux. L ATELIER B2i Cette activité permet à l élève de construire ou de renforcer : une compétence informatique : «créer, produire, traiter, exploiter des données pour regrouper dans un même document plusieurs éléments, textes, images. (C.3)» ; une compétence liée au programme de SVT : «établir un recensement des IST». Le site : propose les ressources pour réaliser cette production que l élève pourra évaluer en se référant au document de positionnement «élève» du BO du 16 novembre Chapitre 8 Le risque infectieux 99

18 activité 1 Dans notre environnement, des micro-organismes Objectifs visés Cette activité a pour objectif de permettre aux élèves de mettre en évidence la diversité des micro-organismes : des bactéries et des virus. Les élèves peuvent aussi comprendre les raisons pour lesquels certains micro-organismes sont pathogènes et d autres pas. Connaissances construites Les micro-organismes ont en commun d être de taille microscopique : on ne peut les observer qu à l aide du microscope. Ce sont des bactéries et des virus. Ils sont trouvés dans tous les milieux mais plus particulièrement au contact de l être humain : peau et cavités internes de l organisme. Tant que ces micro-organismes demeurent à l extérieur de l organisme de l être humain, ils ne sont pas dangereux. Leur pénétration les rend pathogènes. Les capacités et les compétences déclinées au cours de cette activité Observer pour établir la diversité des micro-organismes (documents a à e). Manipuler : réaliser une préparation microscopique ; observer au microscope (document a). Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à rendre l élève capable de manipuler. Il développe des habiletés manuelles, et est familiarisé avec certains gestes techniques. Elle permet aussi de maîtriser les principales unités de mesure et de savoir les associer aux grandeurs correspondantes. 100

19 Réponses aux questions posées 1 : Suivant le micro-organisme choisi, la taille peut varier. On peut obtenir les résultats suivants : bactéries acétiques : 1 μm ; bacille Bt : 2 μm et virus de l hépatite E : 0,03 μm. On constate qu ils sont tous de petite taille et que pour les observer, on a utilisé le microscope optique ou électronique. Ce sont donc des micro-organismes. 3 : Quand un micro-organisme pénètre dans l organisme humain, il est à l origine de la maladie. On dit qu il est pathogène. 4 : Les micro-organismes sont trouvés dans tous les milieux, y compris au contact de l Homme. Lorsqu ils pénètrent dans l organisme humain, ils sont à l origine de maladies. 2 : On constate que les micro-organismes peuvent être trouvés dans tous les milieux : alimentation, organisme, peau, Matériel et mise en œuvre Les documents de cette activité, de nature diverse, peuvent être envisagés après un rappel des acquis de l école primaire et de la classe de 6 e : pour maintenir le bon fonctionnement de son corps le plus longtemps possible, des règles de vie doivent guider le comportement quotidien et ce, depuis le plus jeune âge (veiller à la propreté corporelle : peau, dents, cheveux, ongles, mains) ; certains aliments proviennent de la transformation de matière première d origine animale ou végétale en produits nécessaires à l Homme. Des micro-organismes sont à l origine de ces transformations. L activité peut commencer, comme l introduction y invite, par une présentation d une série de photographies de l intérieur d une maison très propre. Malgré cet environnement, des cas de maladies infectieuses peuvent se développer. Ce constat initial permet de poser la problèmatique de l activité. L ensemble des documents constitue deux blocs. Le premier bloc correspond aux documents a à c. Ce bloc permet d appréhender une caractéristique des micro-organismes, leur petite taille. Nécessairement, pour les observer, le microscope est utilisé. L étude peut être complétée par la réalisation de l exercice guidé p. 157 du manuel élève. L objectif de cet exercice est l utilisation des échelles par les élèves. Le choix d observer des bactéries acétiques au microscope en classe a été fait, car il permet d observer les microorganismes facilement. En effet, l observation plus classique des bactéries du yaourt est plus difficile pour les élèves. La caséine du lait précipitée perturbe l observation. Le deuxième bloc correspond aux documents d et e. Ce bloc permet d aborder un premier niveau d explication des causes des maladies infectieuses. Pour que de telles maladies se développent, il faut que les microorganismes qui se trouvent à l extérieur de l organisme pénètrent celui-ci. Ressources (bibliomédiagraphie) Des ouvrages généraux pour le professeur M. Gandhi, Microbiology and Immunology, Blackwell Publishing, 2004 G.-R. Burmester, A. Pezzutto, Atlas de poche d immunologie, Flammarion Médecine Sciences, 2003 E. Marieb, Anatomie et physiologie humaine, Pearson Education, 2005 Des sites internet Site de microbiologie médicale : Site de l INRA sur les bactéries acétiques : apprendre_experimenter/aliments_fermentes/le_vinaigre/ la_fabrication_du_vinaigre_les_connaissances Les documents du manuel sont à projeter à partir du CD-Rom. Chapitre 8 Le risque infectieux 101

20 activité 2 La transmission des micro-organismes Objectifs visés Cette activité a pour objectif de permettre aux élèves d identifier différents moyens de transmission des maladies. Elle sensibilise les élèves aux risques majeurs que sont les infections sexuellement transmissibles (IST). Connaissances construites Les micro-organismes sont transmis d un individu malade à un individu sain par différents moyens. Parmi ces moyens, on peut citer la salive, l air, le contact avec les animaux, les aliments, les rapports sexuels Les capacités et les compétences déclinées au cours de cette activité Exploiter des textes pour définir la transmission des maladies (documents a à e). Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à exprimer et exploiter les résultats d une recherche et, pour cela, utiliser les langages scientifiques à l écrit. 102

21 Réponses aux questions posées 1 : Le virus de la grippe est transmis par la salive lors d un éternuement. Le tréponème pâle, Trichomonas vaginalis, le VIH, le papillomavirus, etc. sont transmis lors d un rapport sexuel non protégé. Le virus du chikungunya est transmis par un moustique piqueur. La bactérie Salmonella typhi peut être transmise par les aliments. Le Vibrio cholerae est transmis par l eau et par les aliments. 2 : Les micro-organismes peuvent être transmis par différents moyens : salive, rapports sexuels, insectes, aliments, boissons Matériel et mise en œuvre Pour introduire cette activité, un dialogue peut être mené entre les élèves et le professeur. Il peut être l occasion de constater que, dans une classe, il est courant que plusieurs élèves développent les uns à la suite des autres une même maladie infectieuse. Nécessairement les micro-organismes ont été transmis entre les élèves. Le problème de l activité est alors posé. L ensemble de ces documents est constitué de textes, de photographies de micro-organismes divers et de photographies illustrant quelques moyens de transmission. Cet ensemble permet un travail de saisie de l information de la part des élèves. Ce travail peut être réalisé seul et la réponse aux questions sera nécessairement courte. Le travail sur les IST peut être complété par la réalisation de l atelier B2i p. 161 du manuel élève. Cet exercice permet la validation de certains items du B2i : «regrouper dans un même document plusieurs éléments, textes, images». L élève obtient alors un document complet sur les IST qui présente les différentes maladies, les micro-organismes responsables, les symptômes, les complications et les traitements possibles. Ressources (bibliomédiagraphie) Voir page 101 Des ouvrages généraux pour le professeur A. Siboulet et J.-P. Couleau, Maladies sexuellement transmissibles, Masson, 1990 Des sites internet Un site éducatif sur les IST : t60c63x73/its+(infections+transmissibles+sexuelle ment).aspx Les documents du manuel sont à projeter à partir du CD-Rom. Chapitre 8 Le risque infectieux 103

22 activité 3 La contamination par les micro-organismes Objectifs visés L objectif de cette activité est double : permettre aux élèves d expliciter la contamination ; permettre aux élèves d expliquer les raisons pour lesquelles la peau et les muqueuses permettent de limiter la contamination. Connaissances construites La peau et les muqueuses limitent la contamination. Elles sont des barrières à la pénétration des microorganismes. Quand la peau est lésée, la barrière est franchie : c est la contamination. Les micro-organismes franchissent plus facilement les muqueuses qui tapissent les cavités internes de l organisme. Les capacités et les compétences déclinées au cours de cette activité Exploiter des textes, schémas, photographies, afin de définir la contamination (documents a et b). Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à exprimer et exploiter les résultats d une recherche et, pour cela, utiliser les langages scientifiques à l écrit. Elle permet aux élèves de comprendre le fonctionnement de leur propre corps. 104

23 Réponses aux questions posées 1 : Plusieurs caractéristiques de la peau en font une barrière face aux micro-organismes : couche externe de cellules mortes, renouvellement rapide des cellules superficielles, bactéries non pathogènes de surface. Les micro-organismes franchissent cette barrière lorsque la peau est abîmée lors d une coupure ou piqûre. 2 : Les muqueuses sécrètent des mucus toxiques pour les microorganismes. Ce mucus peut être expulsé par le mouvement des cils qui tapissent certaines muqueuses. 3 : Les micro-organismes contaminent l individu lorsqu ils franchissent la peau ou les muqueuses et pénètrent ainsi dans l organisme. Matériel et mise en œuvre Un travail introductif permet de mettre en opposition deux faits : l Homme vit dans un environnement microbien et pourtant il n est que rarement malade. Lorsqu il développe une maladie infectieuse, il y a une contamination. Ce travail permet de poser le problème de l activité. Les deux documents constituent, chacun, un ensemble de données concernant la contamination au niveau de la peau et la contamination au niveau des muqueuses. Les élèves prennent connaissance des données pour préciser les caractéristiques de la peau et des muqueuses qui limitent la pénétration des micro-organismes dans l organisme d une part et, d autre part, la manière dont ces micro-organismes peuvent franchir ces barrières lors de la contamination. Il conviendra de développer pour les élèves la notion «dans l organisme». En effet, pour eux les cavités internes de l organisme risquent d être assimilées à «l intérieur de l organisme». De ce fait le travail sur les muqueuses peut poser difficulté. Ressources (bibliomédiagraphie) Voir page 101 Les documents du manuel sont à projeter à partir du CD-Rom. Chapitre 8 Le risque infectieux 105

24 activité 4 De la contamination à l infection Objectifs visés Cette activité a pour objectif d expliciter les modalités de l infection, qu elle soit bactérienne ou virale. Connaissances construites Les bactéries, comme les virus, une fois entrées dans l organisme, vont se multiplier et provoquer les différents symptômes de la maladie : c est l infection. Les capacités et les compétences déclinées au cours de cette activité Exploiter des textes, schémas, photographies, afin de définir l infection (documents a à f). Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à exprimer et exploiter les résultats d une recherche et, pour cela, utiliser les langages scientifiques à l écrit. Elle permet aux élèves de comprendre le fonctionnement de leur propre corps. 106

25 Réponses aux questions posées 1 : Le bacille de Koch, après avoir contaminé par voie aérienne l organisme, se multiplie dans les cellules de nodules pulmonaires. À partir de ces cellules, les nouveaux bacilles formés passent dans les bronches ou bien dans le sang et se dispersent dans les poumons. 2 : Le virus de la grippe se multiplie dans des cellules dans lesquelles il a pénétré. Lors d un bourgeonnement cellulaire, de nombreux nouveaux virus sont libérés et peuvent alors pénétrer dans de nouvelles cellules. 3 : Les micro-organismes infectent l Homme en se multipliant dans son organisme. Matériel et mise en œuvre Le travail introductif permet aux élèves de rappeler ce qu est la contamination. Ils sont conduits à comprendre qu il faut un délai entre cette phase de contamination et le moment où les premiers symptômes de la maladie apparaissent. Le professeur apporte l information que ce temps correspond à l infection. Le problème de l activité peut être posé. L ensemble des documents constitue deux blocs concernant deux types d infection : l infection bactérienne (documents a à c) ; l infection virale (documents d à f). Les élèves prennent connaissance de l ensemble des documents pour préciser les modalités des deux types d infection. La comparaison des deux types d infection permet de dégager leur caractère commun, la prolifération des micro-organismes au sein de l organisme. Ressources (bibliomédiagraphie) Voir page 101 Des sites internet Des données complémentaires sur la tuberculose concernant l épidémiologie : Des données complémentaires sur la grippe : Les documents du manuel sont à projeter à partir du CD-Rom. Chapitre 8 Le risque infectieux 107

26 activité 5 La protection contre le risque infectieux Objectifs visés Cette activité a pour objectif d expliciter les moyens de lutter contre le risque infectieux : antiseptiques, asepsie, antibiotiques ; et préservatifs dans le cas des IST. Connaissances construites L asepsie et les antiseptiques permettent de limiter la contamination. La contamination par les micro-organismes à l origine des infections sexuellement transmissibles peut être limitée efficacement par l utilisation du préservatif. Les antibiotiques permettent de lutter contre l infection bactérienne en provoquant leur destruction. Ils sont sans effet sur les virus. Les capacités et les compétences déclinées au cours de cette activité Mobiliser ses connaissances en situation pour expliquer l intérêt des antibiotiques, des antiseptiques et de l asepsie (documents a et d). Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité permet aux élèves de comprendre le fonctionnement de leur propre corps : elle permet de veiller au risque d accidents naturels. De même elle participe à l éducation à la sexualité, la santé et la sécurité. 108

27 Réponses aux questions posées 1 : Pour lutter contre la contamination, il existe différents moyens : les antiseptiques qui éliminent plus ou moins efficacement les micro-organismes ; le préservatif, moyen efficace pour lutter contre les IST ; l asepsie pratiquée au bloc opératoire qui permet d éviter l apport de micro-organismes : usage d antiseptiques, outils désinfectés, gants, masques, blouses jetables, etc. 2 : Le taux de mortalité en 1860 était de 70 %. Actuellement, ce taux est beaucoup plus faible. Actuellement l asepsie est appliquée au bloc opératoire. En 1870, les outils n étaient pas nettoyés entre deux patients. Les mains des chirurgiens n étaient pas lavées. Ils opéraient en habits de ville. Ces différentes situations étaient à l origine d un transfert de micro-organismes chez le patient opéré. 3 : Les micro-organismes provoquent la destruction des bactéries dans l organisme infecté. En revanche, ils sont sans effet sur les virus. 4 : Le risque infectieux peut être réduit : en limitant l infection par l asepsie, les antiseptiques et l utilisation du préservatif dans le cas des IST ; en luttant contre l infection bactérienne par l utilisation des antibiotiques. Matériel et mise en œuvre Cette activité rejoint une préoccupation des élèves : les actions qu ils peuvent mener pour éviter d être malades. Les deux documents constituent, chacun, un ensemble de données concernant, d une part, les moyens de lutter contre la contamination et, d autre part, les antibiotiques moyens de lutter contre l infection bactérienne. Les élèves prennent connaissance de l ensemble des données pour répondre au problème posé. Un travail d analyse de la photographie du bloc opératoire permet d identifier certains actes posés au bloc opératoire visant à établir l asepsie. La photographie de l antibiogramme peut être utilisée pour comprendre le rôle des antibiotiques sur les bactéries. Ressources (bibliomédiagraphie) Voir page 101 Des sites internet Des données sur les virus et les antiseptiques : Des références sur l éducation à la sexualité : Les documents du manuel sont à projeter à partir du CD-Rom. Chapitre 8 Le risque infectieux 109

28 exercices je vérifie mes connaissances 1 QCM 1 c; 2 b ; 3 b. 2 Mots croisés 1 M A L A D E 2 I N F E C T I O N 3 M I C R O S C O P E 4 V I R U S 5 S A V O N 6 A N T I B I O T I Q U E 7 P E A U Le mot vertical : microbe 3 Définitions 1 asepsie : méthode préventive empêchant la contamination. 2 antiseptique : produit détruisant les microorganismes à l extérieur de l organisme humain. 3 infection : prolifération de micro-organismes dans un organisme. 4 antibiotique : substance chimique utilisée pour lutter contre l infection en empêchant le développement des micro-organismes. 4 Vocabulaire et rédaction 1 Lors de la contamination, les micro-organismes pénètrent dans l organisme. 2 Les micro-organismes sont observables au microscope. 3 Les bactéries et les virus sont des micro-organismes. 4 Les virus ne sont pas sensibles aux antibiotiques. 5 Images à analyser Le moustique qui pique un individu infecté peut contaminer un autre individu lors d une piqûre ultérieure. L enfant porte à sa bouche de la terre qui peut contenir des micro-organismes. Il peut alors y avoir une contamination de l enfant à travers la muqueuse de son tube digestif. j applique mes connaissances exercice guidé 6 La taille des micro-organismes 1 Taille de la bactérie : 1,5 μm. Taille du virus : 100 nm soit 0,1 μm. 2 C est donc la bactérie qui est le plus grand des deux micro-organismes. 3 Le pouvoir de résolution de l œil nu est de 0,1 mm. Donc aucun des deux micro-organismes ne peut être observé à l œil nu. Ils sont tous les deux trop petits. 4 La taille du virus de la grippe est trop petite pour qu une observation avec le microscope optique soit possible. On a donc utilisé un microscope électronique. En revanche, la bactérie est de taille suffisante pour être observée au microscope optique Des micro-organismes de plus en plus grands 1 Taille de : Micrococcus luteus : 1 μm ; Clostridium botulinum : 3 μm; l herpes virus : 0,15 μm. 2 Les micro-organismes peuvent être rangés dans l ordre croissant des tailles suivant : herpes virus, Microccocus luteus, Clostridium botulinum. 3 Micrococcus luteus est trouvé habituellement sur la peau et dégrade la sueur. Clostridium botulinum est à l origine du botulisme, maladie grave pour l Homme. L herpes virus est à l origine des encéphalites, souvent mortelles pour l Homme. Les deux derniers microorganismes sont donc dangereux pour la santé humaine.

29 8 Transmission de la grippe aviaire 1 Le virus H5N1 est transmis à l Homme par des oiseaux infectés. 2 Pour se protéger d une éventuelle contamination, le technicien porte des gants et une combinaison : ces deux moyens visent à empêcher une contamination par la peau. Il porte aussi un masque pour empêcher une contamination par la muqueuse respiratoire. 9 Des conditions d opération différentes 1 Les chirurgiens portent juste un tablier sur leurs habits de ville. Ils ne portent ni gants, ni coiffe, ni masque. Des visiteurs observent l opération, en tenue de ville. L un d eux porte même son chapeau. Les deux infirmières sont en tenue de ville également. 2 Les chirurgiens, les infirmières portent des combinaisons, des gants, des masques, des coiffes et des sur-chausses. Les visiteurs ne sont plus autorisés. 10 Des bactéries sur la peau 1 Chaque point correspond à une colonie de bactéries. Chaque colonie s est formée par multiplication d une bactérie initiale. 2 On observe sur le milieu de culture des colonies de bactéries qui se sont formées en 48 heures. Le patient a posé ses doigts sans s être lavé les mains. Les bactéries initiales proviennent donc de la peau des doigts du patient. 3 On constate que lorsque l individu s est lavé les mains avec du savon ou de l alcool, le nombre de colonies formées est beaucoup plus faible. Donc ces deux produits ont détruit les bactéries de la peau. Ce sont donc des antiseptiques. 2 On observe que lorsque l individu s est lavé les mains avec du savon, il se forme quelques colonies alors que lorsqu il s est lavé les mains avec de l alcool aucune colonie ne s est développée. L alcool est donc un antiseptique plus puissant que le savon. 11 Des antibiogrammes pour adapter les soins 1 On observe sur l antibiogramme de nombreuses colonies de bactéries qui se sont formées. Le sérum de l individu est donc infecté. 2 Les bactéries ne sont pas sensibles aux antibiotiques notés : NDRFX, CIP10 et FOSFO et l antibiotique contenu dans la pastille bleu. En effet, on n observe pas de zone autour de pastille sans colonie de bactéries. 3 Les bactéries sont particulièrement sensibles à trois antibiotiques : AZTRM, CO15O et celui contenu dans la pastille rouge. En effet la zone sans colonie est très grande autour des pastilles qui les contiennent. Donc au choix, une des trois réponses. 4 Ici on pourrait donner au patient un cocktail contenant : AZTRM, CO15O et l antibiotique de la pastille rouge. En effet ce sont les trois antibiotiques les plus efficaces contre la prolifération de la bactérie infectante. 12 Une drôle d infection 1 La contamination se fait par la pénétration de spores, forme de résistance de la bactérie, au travers de la peau lors d une coupure ou d une griffure. 2 La maladie est due, non pas à une prolifération des bactéries, mais à une toxine que libèrent les bactéries formées à partir des spores. 3 Pour lutter contre le tétanos, le moyen efficace de prévention est le vaccin antitétanique. Chapitre 8 Le risque infectieux 111

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31 CHAPITRE 9 DÉFENSE DE L ORGANISME ET SYSTÈME IMMUNITAIRE L étude de la défense de l organisme face aux micro-organismes est fondée sur deux idées : le système immunitaire assure, en permanence, la protection de l organisme et en général, avec succès ; la vaccination permet d aider l organisme dans sa lutte contre certains micro-organismes pathogènes. Les documents présentés en ouverture de ce chapitre sont des indices et des bases pour engager un dialogue avec les élèves en lien avec leurs connaissances sur la vaccination, et les réactions de l organisme et les pratiques médicales courantes d auscultation. QUE DOIVENT SAVOIR LES ÉLÈVES AVANT D ABORDER CE CHAPITRE? Le chapitre 8 a permis aux élèves de distinguer les étapes allant de la contamination à l infection de l organisme par des micro-organismes. Les connaissances à raviver, avant la première activité, sont celles qui concernent la circulation sanguine, connaissances acquises en classe de 5 e. Chapitre 9 Défense de l organisme et système immunitaire 113

32 LE PROGRAMME OFFICIEL (Extrait du B.O. n 6 (vol 2) du 19 avril 2007, hors-série) Le programme présente les références au socle commun de connaissances et de compétences en caractères droits. Le reste du programme est en italique. Connaissances Capacités déclinées dans une situation d apprentissage Exemples d activités L organisme reconnaît en permanence la présence d éléments étrangers à l organisme grâce à son système immunitaire. Il réagit selon des modalités dont les effets sont plus ou moins rapides. Une réaction rapide la phagocytose réalisée par certains leucocytes les phagocytes permet le plus souvent de stopper l infection. Des lymphocytes spécifiques d un antigène reconnu se multiplient rapidement dans certains organes, particulièrement les ganglions lymphatiques. Manipuler : observations microscopiques (fort grossissement) de microorganismes et/ou de cellules sanguines. Respecter les consignes de fiches techniques. [Compétence 7] Exploiter des textes, schémas, photographies, vidéogrammes, afin de caractériser le phénomène de phagocytose. [Compétence 5] Comparaison de frottis sanguins du commerce d individus sains et infectés. Observation d un vidéogramme sur la phagocytose. Localisation de ganglions lymphatiques dans l organisme. Manipulation / élaboration de maquettes simples afin de matérialiser la spécificité des anticorps et de mettre en évidence la formation de complexes antigène-anticorps. Lecture et comparaison de courbes de production d anticorps à la suite de contacts successifs avec un antigène. Observation de documents montrant le contact entre le lymphocyte T et la cellule infectée par un virus, par exemple. D autres leucocytes, les lymphocytes B, sécrètent dans le sang des molécules nommées anticorps capables de participer à la neutralisation des micro-organismes et favorise la phagocytose. Chaque type d anticorps est spécifique d un antigène. Une personne est dite séropositive pour un anticorps déterminé lorsqu elle présente cet anticorps dans son sang. D autres leucocytes, les lymphocytes T, détruisent par contact les cellules infectées par un virus. Certains lymphocytes sont le support de la mémoire immunitaire vis-à-vis d un antigène, ce qui permet aux réactions spécifiques d être plus rapides et plus efficaces lors de contacts ultérieurs avec cet antigène. Observer, questionner, formuler une hypothèse et la valider pour mettre en évidence une production d anticorps. Exprimer des résultats : transcrire par un texte, un schéma présentant la multiplication des lymphocytes et la production d anticorps. Modéliser de façon élémentaire pour présenter la liaison antigène anticorps, sa spécificité. Exploiter un graphique pour comprendre l accroissement de la production d anticorps à la suite de contacts successifs avec un antigène. [Compétence 5] La vaccination permet à l organisme d acquérir préventivement et durablement une mémoire immunitaire relative à un micro-organisme déterminé grâce au maintien dans l organisme de nombreux leucocytes spécifiques. [Compétence 6] Exploitation d un calendrier de vaccination. Lecture et exploitation de notices de vaccins. Exploitation de textes historiques sur la découverte des principes de la vaccination. [Histoire des sciences] 114

33 Un «complément» au programme, publié le 30 mai 2008, est consultable sur le site ÉduSCOL à l adresse : LES THÈMES DE CONVERGENCE Ce chapitre peut être intégré à deux thèmes de convergence : thème 5, «santé» : les connaissances acquises, ici, pourront participer à l atteinte de l objectif : «lutte contre les infections sexuellement transmissibles». thème 6, «sécurité» : les connaissances concernant la défense de l organisme doivent participer à définir la notion de risque en matière de santé, pour soi et pour les autres, par exemple à travers les vaccinations. LA PROGRESSION DANS LE CHAPITRE Les auteurs ont eu pour objectif de mettre en place une démarche d investigation pour que l élève découvre comment l organisme se défend contre les infections par les micro-organismes. Introduction et activité 1 : s informer/découvrir (50 minutes) La première activité est introduite par les échanges suscités par les documents des pages 162 et 163. Elle est construite pour que l élève s informe sur les réactions de l organisme à la suite d une infection. Cette étape est fondamentale pour conduire les élèves à s interroger et à rechercher les causes des phénomènes observés. Activité 2 : raisonner et construire des connaissances (50 minutes) La mise en relation des documents est guidée et conduit à construire une connaissance essentielle : le système immunitaire intervient selon deux modalités, l une rapide (phagocytose) et l autre plus lente (réactions spécifiques). Activité 3 : raisonner et construire des connaissances (50 minutes) Les connaissances à construire sont liées au mode d action des anticorps : reconnaissance des antigènes puis neutralisation et élimination. La démarche a pour point de départ l expérience historique de transfert d immunité par du sérum. Activité 4 : raisonner et construire des connaissances (50 minutes) Deux connaissances sont à construire : le principe de la vaccination et la mémoire immunitaire pour expliquer l efficacité d une vaccination. Les auteurs ont choisi de faire découvrir le principe de la vaccination à partir de résultats d expériences puis de se référer à des graphes qui montrent les liens entre la production d anticorps et le rôle des lymphocytes. L ATELIER B2i Cette activité permet à l élève de construire ou de renforcer : une compétence informatique : «utiliser un logiciel de simulation en étant conscient de ses limites» (C.3.4) ; une compétence liée au programme de SVT : «établir la liaison spécifique antigène-anticorps». Le site : propose les ressources pour réaliser cette production que l élève pourra évaluer en se référant au document de positionnement «élève» du BO du 16 novembre Chapitre 9 Défense de l organisme et système immunitaire 115

34 activité 1 La réaction de l organisme lors d une infection Objectifs visés Cette activité a pour objectif de permettre aux élèves d identifier des cellules impliquées dans la protection de l organisme contre une infection, à partir de l étude de signes cliniques et paracliniques simples évoquant une infection de l organisme. Connaissances construites L organisme reconnaît en permanence la présence d éléments étrangers à l organisme grâce à son système immunitaire. Lors d une infection, des lymphocytes se multiplient fréquemment dans certains organes, particulièrement les organes lymphatiques. Les capacités et les compétences déclinées au cours de cette activité Comparer des analyses de sang et des frottis sanguins du commerce d individus sains et infectés (documents a et b). Localiser les ganglions lymphatiques dans l organisme (documents c et d). Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à mettre en œuvre la capacité de pratiquer une démarche scientifique, en particulier savoir observer, questionner, formuler une hypothèse sur les acteurs cellulaires intervenant dans la protection de l organisme contre une infection. Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à la compréhension du fonctionnement du corps humain, en particulier lorsqu il est malade. 116

35 Réponses aux questions posées 1 : Le gonflement des ganglions lymphatiques et l augmentation de la concentration sanguine en leucocytes, en particulier en lymphocytes, sont les signes d une infection. 2 : L ensemble des documents a, b et e permet de supposer que les leucocytes ont un rôle de défense de l organisme contre l infection. 3 : Lors d une infection de l organisme, le nombre de lymphocytes augmente dans les ganglions lymphatiques, ce qui provoque une augmentation de volume de ces derniers. La concentration en leucocytes augmente également dans le sang de l individu. Matériel et mise en œuvre Les supports proposés, qui ont trait à la physiopathologie, sont de diverses natures (tableau de données, schémas et observations microscopiques). Ils permettent à l élève de découvrir les signes caractéristiques d une infection qui traduisent la réaction de l organisme. Les observations microscopiques de frottis sanguins sont à réaliser à partir de lames du commerce : l identification des leucocytes est favorisée par la reconnaissance de caractéristiques cellulaires ; leur diversité est précisée afin d initier chez les élèves une réflexion sur la complexité aapparente des réactions immunitaires. La localisation des ganglions lymphatiques peut être naturellement facilitée par leur palpation au niveau du cou (ganglions cervicaux). La découverte des acteurs cellulaires de la réponse immunitaire ainsi que des compartiments où celle-ci se déroule posent les bases nécessaires à la compréhension des modalités des réactions immunitaires qui seront explicitées dans les activités suivantes. Ressources (bibliomédiagraphie) Des ouvrages généraux pour le professeur E. Marieb, Anatomie et physiologie humaine, Pearson Education, 2005 N. Campbell, J. Reece, Biologie, 7 e édition, Pearson Education, 2007 Des vidéogrammes Réalisation d un frottis sanguin : Des sites internet Les constituants du sang : bio Classification des leucocytes : Les documents du manuel sont à projeter à partir du CD-Rom. Chapitre 9 Défense de l organisme et système immunitaire 117

36 activité 2 Des réactions immunitaires rapides ou lentes Objectifs visés Cette activité a pour objectif de présenter aux élèves la diversité des réactions immunitaires mises en jeu pour stopper une infection. Des réactions rapides ou lentes, sous-tendues par deux catégories de leucocytes, revêtent des modalités différentes. Connaissances construites Le système immunitaire réagit selon des modalités dont les effets sont plus ou moins rapides. Une réaction rapide, la phagocytose, est réalisée par certains leucocytes appelés phagocytes : elle permet le plus souvent de stopper l infection. D autres réactions plus lentes, qui mettent en œuvre la reconnaissance de l élément étranger par d autres leucocytes (les lymphocytes), sont parfois nécessaires : les lymphocytes B sécrètent dans le sang des molécules nommées anticorps capables de participer à la neutralisation des micro-organismes ; les lymphocytes T détruisent par contact les cellules infectées par un virus. Les capacités et les compétences déclinées au cours de cette activité Exploiter des documents (textes, observations microscopiques, schéma d interprétation) afin de caractériser le phénomène de phagocytose (documents a à c). Observer, questionner, formuler une hypothèse et la valider pour mettre en évidence une production d anticorps (document d). Décrire un type de réaction immunitaire à partir de la comparaison d électronographies (document e). Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à mettre en œuvre la capacité de pratiquer la démarche scientifique notamment savoir observer et argumenter, en mettant en relation des documents, pour valider une hypothèse afin d expliquer comment le système immunitaire intervient pour stopper une infection. 118

37 Réponses aux questions posées 1 : Lorsqu une plaie s infecte, du pus se forme : ce liquide contient de nombreuses bactéries et des phagocytes qui proviennent du sang. Or, ces phagocytes se trouvent au contact des bactéries et certaines d entre elles sont «absorbées» par les phagocytes. Cette réaction vise à éliminer les bactéries, donc à stopper l infection. 2 : La phagocytose est une réaction qui se déroule en plusieurs étapes : l adhésion : la fixation de la bactérie au phagocyte ; l absorption : la bactérie pénètre dans le phagocyte ; la digestion : la bactérie est éliminée ; le rejet des débris bactériens hors du phagocyte. 3 : Les anticorps sont des molécules produites par des lymphocytes B lors d une infection. Ils permettent l immobilisation des micro-organismes responsables de cette infection. 4 : Les lymphocytes T détruisent par contact les cellules infectées par un virus. 5 : La phagocytose, réalisée par certains leucocytes appelés phagocytes, est une réaction immunitaire rapide qui permet le plus souvent de stopper une infection. Parfois, d autres réactions sont nécessaires, elles font intervenir des lymphocytes : les lymphocytes B produisent des anticorps qui immobilisent les micro-organismes ; les lymphocytes T détruisent par contact les cellules infectées par un virus. Matériel et mise en œuvre Les supports de cette activité sont nombreux et de nature variée (textes, observations microscopiques, graphiques et schémas), ce qui répond à la diversité des réactions immunitaires dont les principes généraux doivent être connus des élèves. Les documents a à c sont complémentaires : ils permettent la découverte d un premier type de réaction immunitaire, mis en jeu précocement pour stopper une infection. Des indices historiques (document a) constituent un éclairage du phénomène de phagocytose et permettent ainsi de faciliter sa compréhension. Le schéma de synthèse qui traduit les étapes chronologiques de la phagocytose est construit progressivement, de préférence à partir d un document multimédia (vidéogramme et/ou animation). L utilisation des TICE peut s avérer utile pour s assurer de la mémorisation de l ordre chronologique de ces étapes par les élèves. Les documents d et e permettent la découverte de réactions immunitaires spécifiques. Le rôle des anticorps est ainsi précisé, alors que leur mode d action fera l objet de l activité suivante. Ressources (bibliomédiagraphie) voir page 117 Des sites internet Animation sur la phagocytose : bio Classer des schémas de la phagocytose dans l ordre chronologique : 07_Immuno/PreRequisImmuno/vignettesphago.htm Cours d immunologie : Des vidéogrammes Extrait du film : Culture de cellules de tissus d invertébrés consultable sur le site Les documents du manuel sont à projeter à partir du CD-Rom. Chapitre 9 Défense de l organisme et système immunitaire 119

38 activité 3 Le mode d action des anticorps Objectifs visés Cette activité a pour objectif d élucider le mode d action des anticorps dans la neutralisation des micro-organismes, leur rôle dans la défense de l organisme ayant été découvert dans l activité précédente. En outre, cette activité vise à faire comprendre aux élèves que la séropositivité constitue une information utilisée pour le dépistage des maladies, en particulier l infection par le VIH. Connaissances construites Chaque type d anticorps est spécifique d un antigène. Une personne est dite séropositive pour un anticorps déterminé lorsque cet anticorps est présent dans son sang. Les capacités et les compétences déclinées au cours de cette activité Modéliser de façon élémentaire pour présenter la liaison antigène-anticorps, sa spécificité (documents a et c). Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à mettre en œuvre la capacité à pratiquer une démarche scientifique : savoir observer, questionner, formuler une hypothèse et la valider, argumenter et modéliser de façon élémentaire, afin d établir le mode d action des anticorps dans la neutralisation des micro-organismes. 120

39 Réponses aux questions posées 1 : Plusieurs arguments montrent que les anticorps sont spécifiques d un antigène déterminé : les anticorps prélevés dans le sérum d un animal immunisé contre un type de micro-organisme, et eux seuls, sont capables de neutraliser ce même micro-organisme, lorsqu on les injecte à un autre animal ; un anticorps est complémentaire d un antigène déterminé auquel il se fixe pour le neutraliser. 2 : La séropositivité est la présence d un anticorps spécifique d un antigène dans le sang d un individu. 3 : Les anticorps se fixent spécifiquement sur les antigènes d un micro-organisme, permettant la formation de complexes antigène-anticorps. Cette réaction permet de neutraliser les microorganismes qui seront alors phagocytés. Matériel et mise en œuvre Les documents sont variés (textes, schémas et photographies) : leur mise en relation permet de comprendre comment les anticorps produits par les lymphocytes B peuvent neutraliser les micro-organismes. L activité proposée dans l atelier b2i de ce chapitre donne la possibilité aux élèves de concevoir divers protocoles expérimentaux, puis de visualiser les résultats correspondants, similaires à ceux présentés dans le document a. L utilisation des TICE permet également, grâce à un logiciel d imagerie moléculaire comme Rastop, de visualiser la complémentarité spatiale d un anticorps vis-à-vis d un antigène déterminé et ainsi de comprendre la spécificité antigène-anticorps. Ressources (bibliomédiagraphie) Voir page 117 Des logiciels Immuno3e : simuler une expérience de transfert d immunité par le sérum (voir atelier b2i) Pour télécharger ce logiciel : Rastop : modéliser le complexe antigène-anticorps Pour télécharger ce logiciel : telechargement.htm Une banque de séquence IGG-LYS-3D.zip à utiliser dans le logiciel Rastop est téléchargeable à l adresse : Les documents du manuel sont à projeter à partir du CD-Rom. Chapitre 9 Défense de l organisme et système immunitaire 121

40 activité 4 Mémoire immunitaire et vaccination Objectifs visés Cette activité a pour objectif de préciser les bases explicatives de la vaccination, procédé médical qui repose sur une activation ou une réactivation (dans le cas de rappels) de la mémoire immunitaire. Connaissances construites Certains lymphocytes sont le support de la mémoire immunitaire vis-à-vis d un antigène, ce qui permet aux réactions spécifiques d être plus rapides et plus efficaces lors de contacts ultérieurs avec cet antigène. La vaccination permet à l organisme d acquérir préventivement et durablement une mémoire immunitaire relative à un micro-organisme déterminé grâce au maintien dans l organisme de nombreux leucocytes spécifiques. Les capacités et les compétences déclinées au cours de cette activité Interpréter une représentation graphique de l évolution de la concentration en anticorps dans le sang, à la suite d une vaccination (document b). Exploiter un graphique pour comprendre l accroissement de la production d anticorps à la suite de contacts successifs avec un même antigène (document d). Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à mettre en œuvre les capacités de percevoir le lien entre sciences et techniques et de mobiliser ses connaissances en situation pour comprendre le fonctionnement de son propre corps. Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue aux connaissances relatives à l éducation à la santé et à la compréhension du fonctionnement du corps. 122

41 Réponses aux questions posées 1 : La vaccination consiste à injecter dans l organisme d un sujet sain un type d antigène, rendu inoffensif, mais qui a conservé sa capacité à stimuler une réponse immunitaire. La vaccination permet ainsi à l organisme d acquérir préventivement et durablement une mémoire immunitaire relative à un micro-organisme. 2 : Le maintien d une concentration élevée d anticorps spécifiques d un antigène assure une protection durable de l organisme vacciné contre certains micro-organismes. 3 : Lors de contacts successifs avec un même antigène, les réactions spécifiques sont plus rapides et efficaces grâce au maintien dans l organisme de nombreux lymphocytes spécifiques : les lymphocytes mémoire. Matériel et mise en œuvre L appropriation de la connaissance relative au principe de la vaccination implique la compréhension du mécanisme de mémoire immunitaire. Ainsi, ce mécanisme complexe est présenté dans le document d de manière descriptive (schémas chronologiques accompagnés de textes), ce qui n empêche cependant pas le professeur de proposer une exploitation de graphique pour questionner préalablement ses élèves sur l efficacité des réactions immunitaires spécifiques lors d un contact ultérieur avec un même type d antigène. La découverte du principe de vaccination peut, quant à elle, être facilitée par l exploitation d un calendrier de vaccination et/ou de lecture de notices de vaccins. Ressources (bibliomédiagraphie) Voir page 117 Des ouvrages généraux pour les élèves (pour le CDI) Le guide Calendrier vaccinal des adolescents et des adultes téléchargeable sur : pdf/507.pdf Des sites internet Des informations sur la vaccination : Les vaccins expliqués sous forme d animation ludique : Les documents du manuel sont à projeter à partir du CD-Rom. Chapitre 9 Défense de l organisme et système immunitaire 123

42 exercices je vérifie mes connaissances 1 QCM 1 b ; 2 c ; 3 c. 2 Mots croisés 1 P H A G O C Y T O S E 2 S A N G 3 A N T I G È N E 4 I M M U N I T A I R E 5 V A C C I N A T I O N 6 L E U C O C Y T E 7 S E R O P O S I T I V E 8 L Y M P H O C Y T E Le mot vertical : anticorps 9 S P E C I F I Q U E S 3 Questions à réponses courtes 1 Une réaction immunitaire rapide, la phagocytose, permet le plus souvent d arrêter une infection. Parfois, des réactions plus lentes sont nécessaires : elles font intervenir des lymphocytes qui reconnaissent spécifiquement l élément étranger. 2 La mémoire immunitaire vis-à-vis d un antigène est la capacité du système immunitaire à produire une réponse immunitaire spécifique plus rapide et plus efficace lors de contacts ultérieurs avec ce même antigène. 3 La vaccination consiste à introduire dans l organisme d un individu sain un type d antigène rendu inoffensif pour stimuler le système immunitaire. Ainsi, l organisme acquiert une résistance à un type de micro-organisme, ce qui l empêche d être malade. 4 Définitions 1 Leucocyte : cellule intervenant dans la défense de l organisme contre les infections. 2 Phagocyte : cellule immunitaire qui réalise une réaction rapide, la phagocytose, permettant le plus souvent d arrêter une infection. 3 Lymphocyte B : leucocyte qui intervient dans les réactions immunitaires spécifiques en produisant des anticorps. 4 Lymphocyte T : leucocyte qui intervient dans les réactions immunitaires spécifiques en détruisant par contact les cellules infectées. 5 Des étapes d une réaction immunitaire L ordre chronologique des dessins est : b, d, c, a. La réaction immunitaire représentée est la phagocytose. j applique mes connaissances exercice guidé 6 La vaccination contre l hépatite B 1 Suite à l injection de chaque dose de vaccin, la concentration en anticorps anti-hépatite B dans le sang augmente. On en déduit que ces injections provoquent une production d anticorps anti-hépatite B. 2 La vaccination permet le maintien d une concentration sanguine en anticorps anti-hépatite B supérieure au seuil d immunité, ce qui assure une protection durable de l individu contre l hépatite B. 3 Le rappel de vaccination contre l hépatite B est recommandé tous les 10 ans, car la concentration en anticorps anti-hépatite B diminue progressivement après l injection de vaccin. Au bout d une dizaine d années, la valeur de la concentration en anticorps est proche du seuil d immunité : l individu n est alors plus protégé contre l hépatite B Allaitement et protection du nourrisson 1 Pour une concentration inférieure à 2,5 g/l, le nourrisson est davantage sujet à des infections. 2 Entre 0 et 4 mois, les anticorps du nourrisson proviennent essentiellement du lait maternel (anticorps de la mère). Entre 4 et 8 mois, le nourrisson produit une partie de ses anticorps, mais une grande partie d entre eux provient encore du lait maternel. Après 8 mois, le nourrisson produit la totalité de ses anticorps. 3 L augmentation de la concentration sanguine en anticorps chez le nourrisson de 4 mois environ s explique par une forte production d anticorps par le nourrisson lui-même.

43 8 L agammaglobulinémie de Bruton 1 Les manifestations de l agammaglobulinémie sont l apparition d infections bactériennes graves vers l âge de 1 an, une absence de production d anticorps et généralement un déficit de lymphocytes B. 2 Les anticorps sont des molécules produites par des cellules immunitaires : les lymphocytes B. Donc, le déficit en lymphocytes B a pour conséquence l absence d anticorps chez l individu malade. 3 Le traitement consiste à injecter des anticorps dans le sang du sujet malade, car celui-ci est incapable d en fabriquer par lui-même. 9 Phagocytose 1 Les leucocytes sont des cellules de défense de l organisme. Ils sont nombreux dans le pus pour stopper l infection. En effet, le pus formé au niveau de la plaie contient de nombreuses bactéries. 2 Les leucocytes trouvés dans le pus sont des phagocytes. 3 L étape de la phagocytose observée sur le cliché est la digestion des bactéries par des leucocytes. 4 L observation du pus révèle l existence d une réaction immunitaire : la phagocytose. Or, ce liquide se forme en seulement quelques heures à la surface de la plaie. Cette information atteste donc que la phagocytose est une réaction rapide de défense de l organisme. 10 Le rôle des anticorps 1 La phagocytose est une réaction rapide, réalisée par certains leucocytes, qui permet le plus souvent d arrêter une infection. 2 Les montages 1 et 2 contiennent des pneumocoques I et des phagocytes. Ils diffèrent par la présence ou l absence d anticorps antipneumocoques. Or, la phagocytose des pneumocoques se réalise uniquement dans le montage 2 qui contient des anticorps. Donc, ces résultats indiquent que les anticorps favorisent la phagocytose. 3 L élimination des pneumocoques dépend de la spécificité des anticorps vis-à-vis des antigènes de pneumocoques, car les anticorps spécifiques des antigènes d une souche de pneumocoques n entraînent pas la phagocytose des pneumocoques d une autre souche. 11 Des expériences historiques 1 Le cobaye de l expérience 2 survit à l injection de bacille de Koch, car il a subi une injection préalable de BCG. Le BCG est un vaccin dont l injection permet à l organisme d acquérir préventivement une mémoire immunitaire relative au bacille de Koch. Le cobaye de l expérience 2 survit après l injection de bacille de Koch, car il a reçu dans le même temps une injection de lymphocytes T provenant d un cobaye immunisé contre la tuberculose. 2 La réaction mise en jeu est spécifique : elle fait intervenir les lymphocytes T qui détruisent par contact les cellules infectées. 12 La rubéole, une maladie redoutée par la femme enceinte 1 La rubéole est une maladie qui ne se contracte qu une seule fois dans la vie, car l organisme fabrique de nombreux leucocytes spécifiques lors du premier contact avec le virus de la rubéole. Certains d entre eux sont des lymphocytes mémoire : ils permettent d acquérir préventivement et durablement une mémoire immunitaire relative à ce virus. 2 Le risque principal lié à l infection par le virus de la rubéole concerne la femme enceinte, car le virus peut provoquer des malformations de l embryon ou du fœtus. 3 La recherche de la séropositivité vis-à-vis de la rubéole est réalisée chez une femme enceinte afin de savoir si cette personne est protégée contre cette maladie. 4 L intérêt de vacciner les enfants contre la rubéole est double : éviter l apparition de cette infection durant la vie de l individu ; prévenir les risques de malformations embryonnaires et fœtales lorsque les filles vaccinées seront en âge de procréer. Chapitre 9 Défense de l organisme et système immunitaire 125

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45 CHAPITRE 10 DES DÉRÈGLEMENTS DU SYSTÈME IMMUNITAIRE L objectif de ce chapitre est d aborder deux exemples de dérèglements du système immunitaire : sida et allergies. L étude de l immunodéficience acquise à l origine du sida s impose, car elle apporte les bases scientifiques pour comprendre les conséquences de la contamination par le VIH. Cette étude du sida n est pas exhaustive et d autres informations doivent être apportées aux élèves dans le cadre des séquences d éducation à la sexualité définies par la circulaire du 17 février Les documents présentés en ouverture de ce chapitre sont des indices et des bases pour engager un dialogue avec les élèves sur le lien entre fonctionnement du système immunitaire, sida et allergies. Chapitre 10 Des dérèglements du système immunitaire 127

46 QUE DOIVENT SAVOIR LES ÉLÈVES AVANT D ABORDER CE CHAPITRE? Ce chapitre se situe dans la continuité de l étude des mécanismes de défense de l organisme. Les connaissances concernant les rôles des lymphocytes doivent être réactivées avant d aborder ces deux études essentielles dans le domaine de l éducation à la santé et à la responsabilité. LE PROGRAMME OFFICIEL (Extrait du B.O. n 6 (vol 2) du 19 avril 2007, hors-série) Le programme présente les références au socle commun de connaissances et de compétences en caractères droits. Le reste du programme est en italique. Connaissances Une immunodéficience acquise, le SIDA, peut perturber le système immunitaire. Un test de séropositivité permet de déterminer si une personne a été contaminée par le VIH. Cette personne peut transmettre le virus sans pourtant présenter de maladies. [Compétence 6] Le virus du SIDA pénètre dans certains lymphocytes dans lesquels il se multiplie, entraînant leur destruction. La protection immunitaire est alors très amoindrie, des maladies opportunistes se développent. Capacités déclinées dans une situation d apprentissage Mobiliser ses connaissances pour comprendre ce qu est la séropositivité vis-à-vis du VIH, les risques de contamination par le VIH, et ses effets. Exemples d activités Étude de courbes montrant l évolution du nombre de virus, de lymphocytes et la quantité d anticorps chez un individu contaminé par le virus du sida. Recherche d informations permettant de relier l infection virale et le développement de nombreuses maladies. Lecture de tests aux réactions d allergènes potentiels. Le système immunitaire peut également fonctionner de façon excessive et donner lieu à des allergies. Un «complément» au programme, publié le 30 mai 2008, est consultable sur le site éduscol à l adresse : En particulier, pour ce chapitre, ce document suggère certains allègements. LES THÈMES DE CONVERGENCE Ce chapitre peut être intégré au thème 5 «santé» : les connaissances acquises dans ce chapitre donneront du sens aux explications sur les modalités de contamination par le virus du sida et sur les mesures de prévention qui s imposent. Il est également à relier avec la partie «responsabilité humaine en matière de santé». 128

47 LA PROGRESSION DANS LE CHAPITRE Les auteurs ont voulu donner aux élèves les informations scientifiques pour : découvrir les causes et les conséquences de dérèglements immunitaires, sida et allergies ; fonder des attitudes et des comportements raisonnés en matière d éducation à la santé. Introduction et activité 1 : s informer/découvrir/raisonner (50 minutes) Les documents des pages 182 et 183 permettent d ouvrir le dialogue sur le sida et sur les allergies ; ils conduisent à s interroger sur les causes de ces perturbations du fonctionnement de l organisme. L activité 1 est fondée sur la prise d informations et leur mise en relation pour mettre en évidence les causes du sida : l affaiblissement progressif du système immunitaire ; le développement de maladies opportunistes. Activité 2 : s informer/découvrir/raisonner (50 minutes) Les auteurs ont voulu donner des informations sur les modalités de la transmission du VIH et demander aux élèves d établir le lien entre risque, prévention et dépistage du sida. Activité 3 : s informer/découvrir (50 minutes) Cette activité apporte des informations sur les causes des allergies et leurs conséquences, parfois graves, à travers des articles de journaux ou la schématisation du dérèglement immunitaire. Les élèves doivent s approprier ces informations pour retrouver les origines des allergies. L ATELIER B2i Cette activité permet à l élève de construire ou de renforcer : deux compétences informatiques : «réaliser un graphique de type donné (C.3.5)» et «traiter une image (C.3.7)» ; une compétence liée au programme de SVT : «comparer les réactions à différents allergènes». Le site : propose les ressources pour réaliser cette production que l élève pourra évaluer en se référant au document de positionnement «élève» du BO du 16 novembre Chapitre 10 Des dérèglements du système immunitaire 129

48 activité 1 Le sida, un affaiblissement de notre système immunitaire Objectifs visés Cette activité a pour objectif de montrer que l accumulation de maladies dans l évolution vers le stade sida est causée par la destruction par le VIH des lymphocytes responsables de la stimulation du système immunitaire. Connaissances construites Des infections opportunistes s accumulent quand un patient évolue vers le stade sida. Cette accumulation d infections est due à la destruction des lymphocytes T4 par le VIH, ce qui entraîne un affaiblissement du système immunitaire. Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue développer le sens des responsabilités face à la santé, et la compréhension des liens qui existent entre un organisme, l être humain, et des micro-organismes. Les capacités et les compétences déclinées au cours de cette activité S informer sur les micro-organismes qui vont s accumuler lors de l évolution de la maladie vers le stade sida (documents a et b). Comparer l évolution de la quantité de virus à celle de la quantité de lymphocytes T4 et établir une relation entre ces évolutions et la cellule cible du virus pour expliquer l accumulation de maladies chez les malades du sida (documents c et d). Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à mettre en œuvre la capacité à lister une série d informations pour poser la problématique de l origine de l effondrement du système immunitaire. L étude de l outil graphique permet de comparer l évolution des différents acteurs de la maladie. La mise en relation avec la cible du VIH permet de résoudre le problème posé par l accumulation des maladies. 130

49 Réponses aux questions posées 1 : Dans l évolution vers le stade sida, on observe d abord le développement de champignons, responsables de mycoses, et une augmentation de crises causées par le virus de l herpès. Au stade sida, ces phénomènes s accentuent, accompagnés d infections par le cytomégalovirus, et par des proliférations de bactéries comme le bacille tuberculeux. 2 : Lorsque la quantité de virus augmente, on observe une diminution de la quantité de LT4. 3 : Les lymphocytes T4 ont pour rôle de favoriser la multiplication des lymphocytes B qui fabriquent les anticorps. Comme le VIH détruit les lymphocytes T4, les lymphocytes B ne sont plus stimulés et arrêtent de produire des anticorps. 4 : Les maladies s accumulent chez un malade du sida, car le VIH s attaque à un élément important de stimulation du système immunitaire, le lymphocyte T4. Matériel et mise en œuvre Les documents de la première partie de cette activité (documents a et b), apportant des informations sous la forme de textes et de tableaux, permettent de construire la notion d accumulation de maladies lors de l évolution vers le stade sida. Le tableau du document a montre l accumulation de maladies au cours du temps, alors que le texte du document b présente la notion de maladies opportunistes qui n ont que peu d effets chez une personne en bonne santé mais qui vont avoir des conséquences graves chez une personne dont le système immunitaire est affaibli. Les documents de la deuxième partie (documents c et d), de natures très différentes (graphique, schéma, texte et photo) permettent de comprendre l affaiblissement du système immunitaire. La comparaison de l évolution du VIH et des LT4 montre l impact du virus sur une catégorie de cellules immunitaires, et la présentation du rôle des LT4 dans le système immunitaire permet d expliquer sa chute au cours de la maladie. La compréhension de ce phénomène nécessite une connaissance acquise dans le chapitre 9, à savoir le fonctionnement de la réponse immunitaire spécifique. Ressources (bibliomédiagraphie) Des ouvrages généraux pour le professeur N. Campbell, J. Reece, Biologie, 7 e édition, Pearson Education, 2007 R.-A. Goldsby, T.J. Kindt, B.-A. Osborne, Immunologie Le cours de Janis Kuby, 6 e édition, Dunod, 2008 Des sites internet Un site généraliste : Des dossiers sur le virus : Des logiciels Le virus du SIDA, un logiciel pour les terminales S, mais dont certaines parties sont exploitables en 3 e, à télécharger à l adresse suivante : perez/vih/html/index.htm Des vidéogrammes On trouve sur «le site TV» ( une série de vidéos présentant divers thèmes sur la maladie (les tri-thérapies, les idées reçues ) Les documents du manuel sont à projeter à partir du CD-Rom. Chapitre 10 Des dérèglements du système immunitaire 131

50 activité 2 La transmission du virus du sida Objectifs visés Cette activité a pour objectif de montrer comment le VIH se transmet et d expliquer quelles sont les attitudes à adopter en cas de rapport à risque. Connaissances construites La contamination par le VIH peut se faire par divers modes : rapports sexuels non protégés ; échange de seringues souillées ; transfusion de sang contaminé ; transmission de la mère à l enfant. La séropositivité n est pas détectable immédiatement : il est donc possible qu une contamination ne soit pas révélée par un test positif au VIH. En cas de risque de contamination, un traitement antiviral précoce peut éviter dans certains cas la séroconversion. Les capacités et les compétences déclinées au cours de cette activité S informer à partir de documents (textes, tableau) sur les divers modes de contamination par le VIH. S informer sur les démarches à suivre suite à un rapport à risque et raisonner pour comprendre les étapes qui peuvent jalonner la séroconversion. Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, l information sur les conduites à tenir en cas de rapport à risque permet de développer l autonomie face aux décisions à prendre dans le cadre de sa sexualité. La connaissance des modes de contamination permettra de développer l esprit critique vis-à-vis des confusions qui peuvent exister ente contraception et protection contre les IST. Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à développer le sens des responsabilités face à la santé et au respect de l autre et de soi. 132

51 Réponses aux questions posées 1 : Les différents modes de transmission du VIH sont : les rapports sexuels non protégés ; l échange de seringues ; la transfusion de sang contaminé ; la contamination durant la grossesse. 2 : Les anticorps anti-vih ne sont pas présents en quantité suffisante pour être détectés avant un certain délai. Un test effectué avant la séroconversion sera négatif alors que la personne a été contaminée et qu elle peut transmettre le virus. 3 : Les pratiques sexuelles non protégées, les comportements à risque, la négligence et le manque d information sont à l origine de la propagation du sida. Matériel et mise en œuvre Le premier bloc de documents, composé d une bande dessinée (document a) et de textes (documents b et c) a pour but de lister les différentes causes de contamination par le VIH. Le second bloc de documents présente les suites d un rapport à risque et l évolution, ou non, vers la séropositivité. Les informations du tableau du document d, mises en relation avec le texte, permettent d expliquer qu un test de dépistage qui suit immédiatement un rapport à risque n est pas fiable, et qu un délai est nécessaire afin d avoir la certitude de ne pas avoir été contaminé. Le document e a pour but d informer des conduites à tenir en cas de rapport à risque. Son objectif est surtout d informer sur la possibilité d éviter la contamination en cas de contact avec le VIH. Il est important de mettre l accent sur le fait que l utilisation de cette technique n est en aucun cas une incitation à prendre des risques dans sa sexualité, mais bien au contraire à adopter une attitude responsable et à connaître les conduites à tenir en cas de rapport à risque. Ressources (bibliomédiagraphie) Voir page 131 Les documents du manuel sont à projeter à partir du CD-Rom. Chapitre 10 Des dérèglements du système immunitaire 133

52 activité 3 Les allergies : le système immunitaire s emballe Objectifs visés Cette activité a pour objectif d expliquer l origine d une réaction allergique et son lien avec le système immunitaire. La présentation des exemples cités montre la diversité des réactions allergiques et leur cause commune. Connaissances construites Les allergies sont causées par une réaction excessive du système immunitaire. Leurs nombreux symptômes sont causés par la libération d histamine en réaction à un second contact avec l allergène. Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue aux connaissances relatives à l éducation à la santé et à la sécurité mais aussi à la maîtrise des connaissances sur le fonctionnement du corps humain. Les capacités et les compétences déclinées au cours de cette activité S informer à partir de documents de natures diverses (textes, images, schémas) et mettre en relation ces informations afin d expliquer l origine des allergies (documents a et b). S informer à partir d articles de presse sur les allergies, leurs conséquences sur l organisme (des simples manifestations banales au choc anaphylactique) et utiliser ces informations afin de justifier une affirmation (documents c et d). Dans le cadre du socle commun des connaissances et des compétences, cette activité contribue à mettre en œuvre la capacité de mettre en relation les informations apportées par un texte avec un schéma explicatif afin de comprendre le fonctionnement de son propre corps et de sélectionner dans un texte les informations pertinentes pour construire une réponse. 134

53 Réponses aux questions posées 1 : Cette personne est allergique aux graminées et aux noisettes. En déterminant les causes d allergies chez une personne, il est possible d éviter les récidives des réactions allergiques et ainsi de limiter le risque d aggravation des symptômes. 2 : Les éléments du système immunitaire qui interviennent dans la réaction allergique sont les lymphocytes qui vont reconnaître l allergène, les lymphocytes mémoires qui vont permettre la sensibilisation de l organisme et les leucocytes producteurs d histamine qui seront la cause des symptômes de l allergie. 3 : Les allergies peuvent se manifester de diverses manières : réaction de l appareil respiratoire (asthme, éternuements, nez qui coule, toux) ; réactions cutanées (rougeurs, démangeaisons, eczéma) ; réaction au niveau des yeux (conjonctivite). «Une allergie, ce n est pas banal» car dans certains cas, elle peut amener à un choc anaphylactique qui peut entraîner la mort de la personne touchée. 4 : Les allergies sont causées par une réaction excessive du système immunitaire à des éléments allergènes. Matériel et mise en œuvre Le document a indique la manière dont on dépiste l origine des réactions allergiques. Sa mise en relation avec le document b permet de comprendre l origine des réactions allergiques et le rôle joué par le système immunitaire dans cette réaction. Les articles présentés dans le second groupe de documents permettent de montrer les différentes manifestations des réactions allergiques, et l importance que celles-ci prennent dans notre société. La présentation du choc anaphylactique dans le document c montre que les réactions allergiques ne sont pas des phénomènes à négliger. Ressources (bibliomédiagraphie) Voir page 131 Des sites internet Un site sur une plante causant des allergies : Des vidéogrammes Une courte vidéo de conseils à voir en ligne sur : Les documents du manuel sont à projeter à partir du CD-Rom. Chapitre 10 Des dérèglements du système immunitaire 135

54 exercices je vérifie mes connaissances 1 QCM 1 b ; 2 b et c ; 3 b. 2 Mots croisés 1 S I D A 2 I M M U N I T A I R E 3 B A C T É R I E 4 V I R U S 5 M Y C O S E S 6 S É R O P O S I T I F 7 P R É S E R V A T I F 8 L Y M P H O C Y T E 9 H I S T A M I N E Le mot vertical est : anticorps. 3 Questions à réponses courtes 1 Le virus du sida peut se transmettre lors des relations sexuelles non protégées, par l échange de seringues contaminées et d une mère à son enfant. 2 Les causes des allergies sont diverses, elles peuvent être d origine alimentaire, provoquées par les poils des animaux ou par les pollens. Elles provoquent toutes une réaction excessive du système immunitaire. 3 Le VIH détruit les lymphocytes T4 dont le rôle est de stimuler le système immunitaire. 4 Vocabulaire et rédaction 1 Le sida est une maladie causée par l affaiblissement des défenses immunitaires. 2 Le VIH provoque la destruction du système immunitaire. 3 L allergie est une réaction excessive du système immunitaire. 5 Un schéma à légender Étape 1 : contamination Étape 2 : multiplication Étape 3 : libération Étape 4 : contamination d un autre lymphocyte j applique mes connaissances exercice guidé 6 L évolution vers le stade sida 1 Les anticorps anti-vih sont fabriqués par les lymphocytes B, leur rôle est de se fixer aux antigènes du VIH pour faciliter la lutte contre l infection. 2 Durant les huit premières semaines, la quantité de virus augmente fortement, puis diminue. Puis pendant plusieurs années, le virus est présent dans le sang en faible quantité, avec quelques augmentations ponctuelles. Le développement du sida correspond à une forte augmentation du nombre de virus dans le sang. 3 Durant la primo-infection, la quantité de LT4 subit une légère baisse, mais elle revient vite à la normale. Dans les années qui suivent (une dizaine d années), les LT4 diminuent régulièrement, mais cette baisse s accélère fortement au stade sida, au cours duquel le taux de LT4 s effondre. 4 Les LT4 chutant, ils ne sont plus capables de stimuler les lymphocytes B qui produisent les anticorps. Par conséquent, la prolifération de VIH n est plus freinée, ce qui explique l augmentation de la quantité de VIH dans le sang au stade sida. 136

55 7 Le VIH s attaque à des cibles précises 1 Au contact du VIH, on constate que la quantité de lymphocytes T8 reste relativement stable alors que la quantité de LT4 s effondre très vite. 2 Les cellules détruites par le VIH sont les lymphocytes T4. 8 Animaux domestiques et allergies 1 Les résultats sont donnés dans le tableau suivant : Enfants exposés à un ou plusieurs animaux domestiques durant leur première année de vie Enfants non exposés à un animal domestique durant leur première année de vie Allergie à des sources domestiques 22,8 % 27,3 % Allergie au chat 10,4 % 15,5 % Allergie au chien 3,2 % 8,6 % Allergie à des sources extérieures (ambroisie, herbe, terreau) 19,6 % 30,0 % 2 Les enfants ayant vécu avec un animal développent moins d allergies que ceux n ayant pas été en contact avec un animal. 3 On peut supposer que le contact précoce avec des animaux diminue le risque de développer des allergies. 9 Un enfant dans une bulle 1 La moelle osseuse de Marie-Ange ne fabrique pas assez de lymphocytes. 2 On a injecté à Marie-Ange de la moelle osseuse provenant d un donneur compatible. 3 La moelle osseuse greffée va rétablir la production de lymphocytes qui était déficiente. 10 Le test de dépistage du VIH, une démarche à faire en cas de doute 1 Les anticorps anti-vih peuvent être détectés à partir de la troisième semaine après la contamination. 2 Un test Elisa positif montre la présence d anticorps anti-vih dans le sang. 3 Résultats de tests effectués à divers moments après la contamination : 15 jours : test négatif 20 jours : test négatif 28 jours : test positif 90 jours : test positif 4 Il est recommandé d effectuer un test entre 3 semaines et 3 mois après le date présumée de la contamination, car avant ce délai la quantité d anticorps anti-vih n est pas suffisante pour être détectée. 11 Rechercher les causes d une allergie 1 L histamine sert de témoin pour caractériser une réaction positive. 2 Cette personne est allergique aux pollens suivants (du plus allergisant au moins allergisant) : noisetier ; cyprès ; frêne ; graminées ; platane et châtaigner ; ambroisie ; aulne. 3 Axes présentant les périodes de risque moyen à très fort région sud-est : janvier février mars avril mai juin juillet août sept. très fort moyen fort moyen fort région ouest : janvier février mars avril mai juin juillet août sept. moyen très fort fort 4 Cette personne doit éviter la région ouest si elle veut limiter ses crises d allergies, mais si son allergie aux graminées était réglée, son confort de vie dans cette région serait supérieur à celui de la région sud-est. Chapitre 10 Des dérèglements du système immunitaire 137

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57 Responsabilité humaine en matière de santé et d environnement OBJECTIFS ET ORGANISATION La partie «Responsabilité humaine en matière de santé et d environnement» du programme représente 25 % du temps consacré aux SVT en classe de 3 e. Abordée comme dernière partie du programme, elle clôt l enseignement des SVT au collège. Par conséquent, elle est l aboutissement des apprentissages mis en place tout au long de la scolarité au collège, en particulier en matière d éducation à la santé, d éducation à l environnement et à la responsabilité individuelle et collective dans ces domaines. Des ajustements au programme officiel de la classe de 3 e (BO n 6 du 19 avril 2007, hors série) sont présentés dans un document qui allège certains contenus de connaissances, en définit les limites et apporte des commentaires sur les liens avec les acquis des classes précédentes. L originalité méthodologique de cette partie est réaffirmée : «Les notions de la partie Responsabilité humaine en matière de santé et d environnement s appuyant essentiellement sur des travaux privilégiant l autonomie des élèves, sont à traiter, dans la mesure du possible en complémentarité des autres parties du programme.» 1 «Chaque élève, seul ou en groupe, s implique selon une démarche de projet dans un sujet. Ce travail aboutit à une production exploitable collectivement et pouvant intégrer l usage des technologies de l information et de la communication.» 2 «Les élèves organisent leur temps, planifient leur travail, prennent des notes, consultent spontanément un dictionnaire, une encyclopédie, ou tout autre outil nécessaire, élaborent un dossier, exposent leurs recherches. Ils mettent au point une démarche de résolution de problème. Ils recherchent l information utile, l analysent, la trient, la hiérarchisent, l organisent, la synthétisent.» 3 L activité du professeur est davantage centrée sur l aide et l accompagnement des élèves dans toutes les étapes de leur démarche de projet : aider l élève dans ses recherches documentaires, dans la mise en forme des productions, dans l exercice de l esprit critique, dans l argumentation. Pour le professeur, l objectif est «d éduquer au choix et non d enseigner des choix réputés meilleurs que d autres» 4. Le programme officiel Les points au programme paru au BO n 6 du 19 avril 2007, hors-série sont les suivants. Maîtrise de la reproduction et habitudes de vie (Responsabilité individuelle et/ou collective) Point 1 : Maîtrise de la reproduction Point 2 : Habitudes de vie et apparition de maladies Point 3 : Transfusions sanguines, greffes et transplantations 1. Sciences de la Vie et de la Terre, Collège, MEN, mai 2008, p. 4. Ce complément est disponible sur le site ÉduSCOL à l adresse 2. op. cit., p op. cit., p op. cit., p. 28. Responsabilité humaine en matière de santé et d environnement 139

58 Pollutions et activités humaines (Responsabilité collective) Point 4 : Pollution de la basse atmosphère Point 5 : Pollution des sols et de l eau Biodiversité et activités humaines (Responsabilité collective) Point 6 : Modification des milieux de vie et biodiversité Point 7 : Énergies fossiles et énergies renouvelables ATTENTION Le document «d ajustement du programme» (Sciences de la Vie et de la Terre, Collège, MEN, mai 2008, disponible sur le site ÉduSCOL à l adresse a apporté un allègement au contenu de cette partie. Ainsi la maîtrise de la reproduction n apparaît plus. Cependant les documents concernant ce point demeurent accessibles en ligne sur le site didiersvt.com. Mise en œuvre Les auteurs ont voulu apporter aux élèves une aide méthodologique et des ressources documentaires, dans un ensemble alliant le manuel et le site didiersvt.com. Le manuel 1. Des pistes méthodologiques Le manuel propose, dans les pages 201 à 204, des informations pour conduire, seul ou en groupe, son projet et le présenter à l ensemble de la classe. Il s agit de guider l élève, de lui donner des méthodes de travail qui doivent devenir, progressivement des réflexes pour mener à bien un projet, de manière autonome. Comment rechercher les informations nécessaires? Cette question en cache une autre : où trouver des informations? Internet n est pas la seule source d informations. Il faut habituer les élèves à diversifier les ressources, en leur proposant un travail au CDI, en associant le professeur documentaliste. Pistes pour une évaluation La maîtrise de la capacité à s informer, se documenter peut être évaluée en référence aux objectifs du socle commun des connaissances et des compétences et du B2i collège 5. Comment sélectionner les documents à utiliser? C est l aspect le plus important de la recherche documentaire. L élève doit apprendre à répondre à deux questions : celle de la pertinence du document par rapport à son sujet et celle de sa fiabilité. Pistes pour une évaluation En référence aux objectifs du B2i et du socle commun des connaissances et des compétences, c est la capacité de l élève à développer une attitude critique qu il faut évaluer. Travailler en groupe Travailler en groupe, c est chercher à plusieurs une solution à un problème, c est partager des informations pour construire une réponse, mais c est aussi l occasion pour l élève de développer des compétences sociales et civiques : respecter les règles, communiquer et travailler en équipe. Pistes pour une évaluation Le professeur évaluera les capacités de chaque élève dans le travail dans un groupe, comme le précise le socle commun des connaissances et des compétences : définir, ensemble une démarche adaptée au projet ; trouver et contacter des partenaires, consulter des personnes-ressources ; prendre des décisions, s engager et prendre des risques en conséquence ; prendre l avis des autres, échanger, informer, organiser une réunion, représenter le groupe ; déterminer ensemble les tâches à accomplir, établir des priorités. 5 Le texte du socle commun des connaissances et des compétences est téléchargeable à l adresse : Les textes et précisions concernant le b2i sont consultables à partir de l adresse : 140

59 Quelles sont les productions possibles? Trois options sont proposées (elles ne sont pas exclusives) : réalisation de posters pour tableaux d affichage ; rédaction d un dossier qui peut être mis à la disposition de la classe ; réalisation d un diaporama qui sera présenté collectivement pour soutenir une argumentation préparée par le groupe de travail. Pistes pour une évaluation La référence au B2i collège est forte pour les domaines suivants : créer, produire, traiter, exploiter des données ; communiquer, échanger. 2. Des précisions sur les points à traiter Le manuel contient, dans les pages 205 à 211 des informations sur les points à traiter : des documents de sensibilisation (photographies, conversations) montrent que les points du programme portent sur des thèmes scientifiques ancrés dans les débats de société ; «des questions qui se posent» proposent des pistes de sujets possibles ; les liens vers des sites généralistes offrent des premières pistes aux élèves travaillant sur le sujet, ainsi que des présentations générales utiles pour les élèves bénéficiant uniquement de la mise en commun. Les pages 212 et 213 présentent un bilan des connaissances dégagées par ce travail original. Le site didiersvt.com Les auteurs on cherché à mettre à la disposition des élèves et des enseignants de SVT une large gamme de documents pour chaque point qui constitue le programme de cette partie. Ces documents sont des documents scientifiques, des textes officiels (articles de loi, etc.) ou des extraits d articles parus dans la presse. Ils ne sont pas commentés afin de permettre à l élève de faire une sélection en fonction de ses besoins, voire de les hiérarchiser. Ils forment une base conséquente, permettant à l élève de trouver de nombreuses informations et d opérer une sélection en fonction du sujet précis qu il traite. Les schémas et photos utilisés dans les documents sont également fournis pour que l élève puisse les intégrer dans sa production propre. Enfin, des sites internet sélectionnés permettent d approfondir un point particulier ou d apporter un éclairage de nature différente (des témoignages par exemple). Ces sites sont destinés aux élèves travaillant sur le thème. LES RESSOURCES DU SITE didersvt.com 1 Maîtrise de la reproduction Des documents à imprimer Histoire de la contraception Différentes méthodes contraceptives Utilisation des différentes méthodes contraceptives La contraception d urgence Histoire de l avortement en France Législation concernant l Interruption Volontaire de Grossesse (IVG) en France L interruption volontaire de grossesse dans le monde Le recours à l IVG en France Avortement : différentes techniques Différentes méthodes pour éviter une grossesse ou une naissance Différentes causes de stérilité Aide à la procréation médicalement assistée : les règles Procréation médicalement assistée : différentes techniques Des illustrations à projeter Le statut légal de l IVG dans le monde en 2005 Nombre d IVG pour 1000 femmes de 15 à 49 ans en 2004 sur le territoire français Évolution du nombre d IVG et de naissances pour 1000 femmes de 15 à 49 ans La stérilité féminine La FIVETE Responsabilité humaine en matière de santé et d environnement 141

60 2 Habitudes de vie et apparition de maladies Des documents à imprimer Les aliments source d énergie Évolution de la corpulence Obésité et changement des habitudes de vie Besoins énergétiques et excès d apports Suralimentation et santé L infarctus du myocarde : un accident cardio-vasculaire L origine de l infarctus du myocarde Un enjeu de santé publique Sel, hypertension et risque d apparition de maladies cardio-vasculaires Des habitudes de vie différentes Des informations au public sur les dangers de l exposition au soleil Cancer de la peau et rayonnement solaire Décès et cancers Des illustrations à projeter Des aliments aux muscles La digestion Évolution de la corpulence des garçons de la naissance à 22 ans Évolution des cas d obésité chez l enfant de 5 à 12 ans en France Les besoins énergétiques au cours d une journée ordinaire Dépenses énergétiques liées à certaines activités pour un homme L obésité, un excès d apport énergétique L infarctus du myocarde, la destruction d une partie du muscle cardiaque Le rétrécissement progressif de la lumière d une artère du cœur Mesure de la pression artérielle (1) Mesure de la pression artérielle (2) Une journée à la plage à Biarritz au début du XX e siècle Valeurs représentatives d Index UV Le spectre du rayonnement solaire Les causes de cancers 3 Transfusions sanguines, greffes et transplantations Des documents à imprimer Transfusions sanguines : des besoins importants La compatibilité sanguine Le don du sang Histoire des greffes Les lois sur le don d organes Greffes et transplantations : quelles possibilités? La disponibilité des organes Le parcours des organes Des exemples de greffes Le rejet de greffe Des illustrations à projeter Les règles de compatibilités sanguines Les possibilités de greffes 4 Pollution de la basse atmosphère Des documents à imprimer L automobile, principale source de pollution urbaine Une pollution atmosphérique à l ozone La filtration des rejets des gaz d échappement 142

61 La pollution atmosphérique : origine et conséquences Évolution de la concentration des polluants atmosphériques au cours du temps Pollution et maladies Pollution et élévation de la température Maladies et conditions du milieu Des illustrations à projeter Les émissions de SO 2 en France métropolitaine Évolution de la pollution atmosphérique en SO 2 à Paris, entre 1959 et 1994 Évolution de la pollution atmosphérique en SO 2 à Paris, en 1978 et en 1993 Évolution de la pollution atmosphérique par le NO 2 en France, depuis 1990 Évolution des émissions de composés organiques volatils non méthaniques en France, depuis 1990 Estimation de la diminution d espérance de vie en Europe imputable aux particules fines Le mécanisme de l effet de serre Évolutions de la température moyenne globale et de la concentration atmosphérique en CO 2 Nombre de cas mensuels de salmonellose, une infection bactérienne, en Nouvelle-Zélande en fonction de la température, pour la période Pollution des sols et de l eau Des documents à imprimer Des polluants transportés par l eau Origine des différents polluants La pollution par les pesticides La pollution par les nitrates La pollution par les PCB Les sites pollués par les PCB en France La lutte contre la pollution de l eau Une maladie liée à la pollution des sols : le saturnisme Une maladie transmise par les eaux souillées : le choléra Des illustrations à projeter Le cycle de l eau Origine et transfert de différents polluants Des pesticides dans les eaux de Bretagne Des pollutions liées aux nitrates Des nitrates dans les eaux de Bretagne Résultats de l étude d imprégnation aux PCB 2008 Inventaire des sites français pollués par les PCB (en noir, hydrographie simplifiée) Inventaire des sites français pollués par les PCB (en couleurs, hydrographie détaillée, cartographie Robin des Bois) Fonctionnement d une station d épuration Fonctionnement d une station à lagunage naturel 6 Modification des milieux de vie et biodiversité Des documents à imprimer Biodiversité, qu est-ce que c est? Déforestation et agriculture L introduction d une espèce dans un milieu L impact de l agriculture et de l élevage intensifs Préserver durablement les milieux naturels Préserver la diversité des semences Des réservoirs de biodiversité Des actions de préservation de la biodiversité Une espèce en danger Responsabilité humaine en matière de santé et d environnement 143

62 Des illustrations à projeter Dans la région du Mato Grosso, les secteurs déboisés entre 2002 et 2006 Représentation de la vue aérienne d une marée verte sur une plage de Bretagne Une véritable «chambre forte» enterrée L îlot reposoir en Seine du port du Havre Disposition de modules cubiques de différents volumes en tas chaotiques 7 Énergies fossiles et énergies renouvelables Des documents à imprimer La consommation mondiale d énergie Les réserves mondiales d énergie La production de pétrole en France L exploitation du pétrole en mer Le pétrole, une source d énergie non renouvelable L exploitation du charbon en France Le charbon, une source d énergie non renouvelable Effet de serre et réchauffement climatique Émissions de gaz à effet de serre Le réchauffement climatique Des actions pour réduire les émissions de gaz à effet de serre Les énergies renouvelables L énergie éolienne L énergie solaire L énergie hydraulique Des illustrations à projeter Évolution de la consommation énergétique mondiale Évolution de la population humaine mondiale au cours du temps Carte des réserves énergétiques mondiales (1 er janvier 2003) Extraction du pétrole Coupe géologique au niveau d un gisement de pétrole Évolution de la production française de charbon Échelle des temps géologiques Différents types de charbon Le mécanisme de l effet de serre Évolutions de la température moyenne globale et de la concentration atmosphérique en CO 2 Répartition des émissions humaines de gaz à effet de serre par gaz en 2004 Proportion des différents gaz à effet de serre émis par la France en 2002 Le glacier d Arapaho en 1898 Le glacier d Arapaho en 2003 Répartition de la population mondiale Émission de CO 2 dans le monde en 2001 Part des différentes sources d énergie dans la production mondiale d électricité Une éolienne Une centrale solaire en Californie Panneau solaire installé sur le toit d une maison La construction d un barrage hydroélectrique