Séquence 7. Séance 1. Le futur nouveau-né ne respire pas du liquide amniotique car on ne trouve pas de dioxygène dans ce liquide.

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1 c Séquence 7 Séquence 7 Séance 1 Exercice 1 : [I Rechercher l information utile] Pour résoudre le problème : «Comment le futur nouveau-né obtient-il le dioxygène et les nutriments pour produire l énergie dont il a besoin pour se développer, comment élimine-t-il le dioxyde de carbone qu il produit?», voici des hypothèses qui peuvent être formulées : le futur nouveau-né obtient du dioxygène et les nutriments par le liquide amniotique, le futur nouveau-né obtient du dioxygène et les nutriments par l intermédiaire du cordon ombilical, il élimine les déchets par le liquide amniotique, il élimine les déchets par le cordon ombilical. Exercice 2 : [C Exploiter des résultats afin de vérifier une hypothèse] Le futur nouveau-né ne respire pas du liquide amniotique car on ne trouve pas de dioxygène dans ce liquide. Exercice 3 : [C Exploiter des résultats afin de vérifier une hypothèse] L hypothèse «le dioxygène et les nutriments sont apportés au futur nouveau-né par le cordon ombilical après avoir traversé le placenta» est vraie car : d après les deux dernières colonnes du tableau, le sang qui part du placenta vers le futur nouveau-né est plus riche en dioxygène (pression de 35 mm de mercure) que lorsqu il est entré (pression de 14 mm de mercure), de même le sang qui part du placenta vers le futur nouveau-né est plus riche en nutriments (100 mg) que lorsqu il est entré (100 mg), d autre part, d après le texte encadré, le placenta a toutes les propriétés d une surface d échange et d après la photographie, le cordon ombilical contient des vaisseaux sanguins. 2 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e

2 Séquence 7 c Exercice 4 : [C Réaliser un schéma fonctionnel] Sang maternel Placenta Sang du futur nouveau-né* Légende Trajet du sang Dioxygène Dioxyde de carbone Nutriments *Sang du fœtus Exercice 5 Entre la mère et le futur nouveau-né, ce ne sont pas les sangs qui s échangent car Jacques, qui est du groupe O, ne peut pas recevoir du sang de sa mère qui est du groupe A. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e 3

3 c Séquence 7 Séance 2 Exercice 6 : [Faire preuve de responsabilité en matière de santé] Une femme enceinte doit éviter de boire de l alcool car celui-ci (ainsi que certains médicaments) a la capacité de traverser le placenta et son passage dans le sang du futur nouveau-né peut entraîner des perturbations de son développement. Exercice 7 : [C Rechercher et organiser de l information] Masse (en grammes) Début du stade fœtus Le fœtus suce son pouce Durée de la grossesse (en mois) Les yeux s ouvrent Évolution de la masse du nouveau-né durant la grossesse Exercice 8 : [C Rechercher et organiser de l information] Fécondation Stade 4 cellules Nombreuses cellules Nidation 0 1 Stade 2 cellules Temps (en jours) 4 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e

4 Séquence 7 c Exercice 9 : [C Rechercher et organiser de l information] 50 Taille (en cm) Durée de la grossesse (en mois) Évolution de la taille du futur nouveau-né durant la grossesse Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e 5

5 c Séquence 8 Séquence 8 Séance 1 Exercice 1 : [I Rechercher, extraire et organiser des informations] Exercice 2 : [I Rechercher, extraire et organiser des informations] 6 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e

6 Séquence 8 c Exercice 3 : [Ra Formuler une hypothèse] Le début du fonctionnement des appareils reproducteurs (premières ovulations et éjaculations) va déclencher la mise en place des transformations pubertaires. Exercice 4 L âge des premières règles diminue régulièrement depuis 1850, passant de 15 ans en 1850 à 12 ans et demi en l an Séance 2 Exercice 5 : [Ra Formuler une hypothèse] Tu peux formuler plusieurs hypothèses : l ovule n est pas toujours présent au moment du rapport sexuel, les spermatozoïdes n arrivent pas à l ovule, Exercice 6 : [Ra Tester une hypothèse] Je remarque que seul l utérus se modifie durant la période des règles, sa paroi interne diminuant, il est donc bien à l origine des règles. On peut supposer que les règles correspondent à une destruction partielle de cette paroi interne. Les règles ne semblent pas être liées à l ovule, elles n interviennent donc pas dans la fécondation. Exercice 7 : [C Exploiter des résultats d observation] D après ces documents, l ovule n est présent que un à deux jours après l ovulation, les spermatozoïdes ne peuvent donc le rencontrer que durant cette période. Ceux-ci ayant une durée de vie de cinq jours, un rapport sexuel pourra être fécondant dans les 4 à 5 jours qui précèdent l ovulation et le jour même. On remarque aussi que les règles interviennent bien avant l ovulation, donc à un moment où l ovule ne peut pas être présent en théorie. Exercice 8 Appareil reproducteur masculin Début du fonctionnement Puberté Puberté Appareil reproducteur féminin Premières manifestations Premières éjaculations Premières règles Fin du fonctionnement Mort Ménopause Cellule reproductrice Spermatozoïde (mobile, plusieurs millions par éjaculation) Ovule (immobile, un seul libéré par cycle en général) Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e 7

7 c Séquence 9 Séquence 9 Séance 1 Exercice 1 : [Faire preuve de responsabilité en matière de sexualité] empêcher le passage des spermatozoïdes empêcher l ovulation ovaire trompe ovule paroi de l utérus empêcher la nidation empêcher le passage des spermatozoïdes tuer les spermatozoïdes empêcher la sortie des spermatozoïdes col de l utérus vagin pénis d après Exercice 2 : [I Rechercher, extraire et organiser de l information] Lieu d action Mode d action Homme/ Femme Protège des IST Préservatif masculin Sur le pénis Retient les spermatozoïdes Homme Oui Préservatif féminin Dans le vagin Retient les spermatozoïdes Femme Oui Stérilet Sur la paroi de l utérus Empêche la nidation Femme Non Pilule contraceptive Sur les ovaires Empêche l ovulation Femme Non Implant contraceptif Sur les ovaires Empêche l ovulation Femme Non 8 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e

8 Séquence 9 c Exercice 3 : [Faire preuve de responsabilité en matière de sexualité] «La pilule du lendemain n empêche pas la fécondation» car elle agit sur la paroi de l utérus pour empêcher la nidation. La fécondation a eu lieu avant la nidation. Exercice 4 : [Faire preuve de responsabilité en matière de sexualité] Certains contraceptifs ont une action de protection contre les IST, on peut supposer que certaines femmes cumulent leur contraception habituelle avec l usage des préservatifs pour se protéger des IST. Séance 2 Exercice 5 : [Ra Valider une hypothèse] Pour vérifier l hypothèse «les ovaires contrôlent les modifications de la paroi utérine», on peut enlever les ovaires sur un animal et observer si son utérus présente encore des variations cycliques. Pour vérifier l hypothèse «les modifications de la paroi utérine contrôlent la libération des ovules» on peut enlever l utérus et observer si les ovaires libèrent toujours des ovules. Exercice 6 : [C Exploiter des résultats] L hypothèse testée est : «ce sont les ovaires qui contrôlent les modifications de la paroi utérine par l intermédiaire du sang». Cette hypothèse est vraie car, lorsque l on enlève les ovaires, les modifications cycliques de la paroi de l utérus disparaissent. L injection d extraits ovariens dans le sang a aussi une action, ce qui montre que le sang est le moyen de communication. Exercice 7 : [C Exploiter des résultats] C est la chute du taux d hormones dans le sang (de 16 à 2 ng/ml) qui provoque le déclenchement des règles. Exercice 8 : [Utiliser des connaissances et des informations pour expliquer] La pilule contraceptive semble maintenir le taux d hormones bas, ce qui empêche le développement de la paroi utérine et donc sa destruction. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e 9

9 c Séquence 10 Séquence 10 Séance 1 Exercice 1 : [Ra Tester une hypothèse] On constate une augmentation de la masse des testicules et de la concentration en testostérone à partir de 11 ans. Ces informations ne suffisent pas pour valider l hypothèse, car elles ne font pas le lien avec l apparition des caractères sexuels secondaires. Les deux phénomènes pourraient ne pas être liés. Exercice 2 : [Ra Tester une hypothèse] L hypothèse «les testicules contrôlent le développement des caractères sexuels secondaires» est vraie, car lorsqu on enlève les testicules à un jeune poulet, celui-ci ne développe pas les caractères qui devraient le faire ressembler à un coq. Exercice 3 : [C Exploiter des résultats de mesures] L hypothèse «les testicules contrôlent le développement des caractères sexuels secondaires par l intermédiaire du sang» est vraie, car lorsque l on injecte des extraits testiculaires dans le sang d un chapon, la taille de la crête augmente : sans injection, elle est de 5 mm, avec une injection de 1500 µg/l, elle passe à 18 mm, ce qui est une caractéristique du coq adulte. Exercice 4 : [C Réaliser un schéma fonctionnel] modifications pubertaires organe 1 organe 3 ovaire ou testicule organe 2 organe modifié à la puberté sens de déplacement du sang modifications pubertaires hormones testiculaires ou ovariennes Titre : Les ovaires ou les testicules contrôlent les modifications pubertaires 10 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e

10 Séquence 10 c Exercice 5 : [I Rechercher, extraire et organiser l information utile] La castration a eu les conséquences suivantes : la voix n a pas mué, la musculature ne s est pas développée, la pilosité ne s est pas développée. Les caractères ne se modifient pas car les testicules ayant été enlevés, ils n ont pas pu libérer les hormones responsables des modifications pubertaires. Séance 2 Exercice 6 : [Ra Concevoir un protocole expérimental] Le protocole qui est le bon est le numéro 3. En effet, c est le seul où l on intervient sur une glande cérébrale en l enlevant, et où l on réinjecte ensuite des extraits de cette glande pour vérifier son mode d action. Exercice 7 : [Ra Exploiter des résultats] Les expériences permettent de valider cette hypothèse car on observe que l absence d hypophyse empêche la puberté, et l injection dans le sang d extraits de l hypophyse la provoque. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e 11

11 c Séquence 10 Exercice 8 : [C Réaliser un schéma fonctionnel] modifications pubertaires organe 1 organe 3 ovaire ou testicule organe 2 organe modifié à la puberté cerveau modifications pubertaires sens de déplacement du sang hormones testiculaires ou ovariennes hormones cérébrales Titre : La libération d'hormones par le cerveau est à l'origine des modifications pubertaires Exercice 9 : [Ra Concevoir un protocole] Dans le cas de cet adolescent, on peut proposer plusieurs solutions : l ablation de la tumeur, qui pourrait faire à nouveau fonctionner l hypophyse, l injection d extraits de l hypophyse, l injection de testostérone. 12 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e

12 Séquence 11 c Séquence 11 Séance 1 Exercice 1 Différents moyens de percevoir l environnement Type(s) de stimulation(s) Organe(s) qui perçoi(ven)t la stimulation Réaction de l organisme Organes mis en jeu dans la réaction de l organisme Marie goût langue - palais larmes yeux Jacques son oreilles Rudy odeur nez mouvement pour se boucher les oreilles mouvement pour entrer dans la cuisine bras - mains corps en entier Laurence toucher - vue peau - yeux cri cordes vocales Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e 13

13 c Séquence 11 Exercice 2 14 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e

14 Séquence 11 c Exercice 3 réception des informations les informations transitent vers le cerveau organe des sens nerf sensitif cerveau : il élabore la réaction l information motrice est envoyée aux muscles moelle épinière les muscles réagissent pour réaliser le mouvement nerf moteur muscle trajet de l information rôle de chaque organe Exercice 4 Les yeux de la grenouille reçoivent l information et la transmettent au cerveau par l intermédiaire du nerf optique. Le cerveau élabore la réponse appropriée et la transmet aux muscles responsables du mouvement par l intermédiaire de la moelle épinière et du nerf sciatique. Lorsque le nerf optique est lésé, les yeux de la grenouille ne peuvent pas transmettre d information au cerveau. Lorsque le cerveau est lésé, la grenouille peut recevoir l information, mais elle est incapable de l analyser et d élaborer une réaction de fuite. Lorsque la moelle épinière est lésée, la grenouille reçoit et analyse l information, élabore la réaction, mais ne peut commander à ses muscles de déclencher le saut. Lorsque le nerf sciatique est lésé, la grenouille reçoit et analyse l information, élabore la réaction, mais ne peut commander à ses muscles de déclencher le saut. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e 15

15 c Séquence 11 Séance 2 Exercice 5 On peut dire que notre cerveau élabore nos réactions en plusieurs étapes, car à chaque moment de la réaction, c est une ou plusieurs zones différentes de notre cerveau qui sont actives. Exercice 6 Les informations sont transmises entre les aires cérébrales par l intermédiaire de cellules spécialisées, les neurones, qui forment un réseau. Exercice 7 On peut dire qu entre deux neurones, la communication ne se fait pas de manière directe, car on voit sur le schéma que les neurones ne sont pas en contact : la liaison entre eux se fait par l intermédiaire de messagers chimiques libérés par un neurone et qui vont se lier à un récepteur de l autre neurone, pour transmettre l information. Exercice 8 Les informations sensorielles sont traitées par le cerveau dans des zones spécialisées, car lorsque le cerveau reçoit un type d information sensorielle, on voit que c est une zone spécifique du cerveau qui s active. 16 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e

16 Séquence 12 c Séquence 12 Séance 1 Exercice 1 : [I Rechercher et extraire de l information] La prise d alcool augmente le temps de réaction de toutes les personnes et augmente leurs distances d arrêt. En effet, on constate que chez Jacques et Marie, la distance d arrêt augmente de 4 m et le temps de réaction de 0,10 s. Chez Marc, la distance d arrêt augmente de 3 m et le temps de réaction de 0,09 s. Exercice 2 : [I Rechercher et extraire de l information] La consommation de cannabis augmente la distance d arrêt de chaque personne, on constate que chez Pierre, elle augmente de 10 m et de 9 m chez Marc. Exercice 3 : [C Exploiter des résultats] On remarque que le cerveau d une personne qui a consommé de l alcool présente une activité moins importante que celui d une personne sobre. En effet, la zone colorée qui indique le taux d activité cérébrale est beaucoup plus développée chez la personne sobre. On peut donc en conclure qu en cas de consommation d alcool, le système nerveux est moins actif et donc plus lent à réagir pour s adapter aux informations qu il reçoit. Exercice 4 : [Faire preuve de responsabilité en matière de santé] distance d arrêt (m) vitesse (km/h) personne n ayant pas consommé de cannabis personne ayant consommé du cannabis Distance de freinage en fonction de l usage de cannabis Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e 17

17 c Séquence 12 Séance 2 Exercice 5 : [Faire preuve de responsabilité en matière de santé] distance d arrêt (m) vitesse (km/h) conducteur reposé conducteur fatigué Distance d arrêt en fonction de la vitesse et de la fatigue Un conducteur doit observer des arrêts lors de longs trajets car la fatigue augmente les temps de réaction et donc les distances d arrêt (on remarque dans le tableau que la distance parcourue par le véhicule durant le temps de réaction est supérieure de 13 m à 50 km/h). Ce phénomène est accentué par la vitesse du véhicule (à 130 km/h, cette distance est supérieure de 35 m). Exercice 6 : [I Rechercher et extraire de l information] On constate que la perte auditive pour une fréquence de Hz 1 est de plus en plus grande selon le stade considéré. En effet, au stade 1, quand la personne subit des bruits puissants épisodiquement, la perte est environ de 10 db alors qu au stade 2 quand la personne subit des bruits puissants fréquemment, elle est d environ 25 db. Elle monte à 35 db au stade 3. La différence qui existe entre les stades 2 et 3 est la fréquence de l exposition aux bruits. On peut donc en déduire que la fréquence d exposition aux bruits affecte la capacité auditive. Le bruit peut diminuer les capacités auditives dans certaines gammes de fréquences. Il n est pas facile d identifier un début de surdité car les premiers stades ne sont détectables qu avec des examens spécifiques. La surdité devient ensuite perceptible mais à ce moment-là elle est déjà irréversible. 1. Hz est le symbole de l unité de fréquence : le hertz 18 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e

18 Séquence 12 c Exercice 7 : [I Observer] Jacques a des difficultés d audition car ses cellules ciliées (qui perçoivent les sons) ont été détruites pas des sons trop forts, en effet, elles sont moins nombreuses chez Jacques que chez Pierre. Exercice 8 : [Faire preuve de responsabilité en matière de santé] Pas étonnant que tu ne te rappelles pas de tes leçons, tu joues jusqu à une heure du matin après avoir appris tes leçons. Du coup tu ne mémorises pas, car c est quand on dort que l on apprend ; tes neurones mémorisent les informations de la journée. En plus, avec la lumière de l écran de l ordinateur, ton cerveau est stimulé et tu as plus de mal à t endormir. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 4e 19