mardi 13 octobre 2020

Observation d'un milieu naturel

 

Chapitre 1                                     observation d’un milieu naturel

 

Situation problème :

Les milieux naturels sont nombreux et diversifiés abritant une variété des êtres vivants. Tous les êtres vivants sont constitués d’unités semblables.

-          Quels sont les constituants d’un milieu naturel ?

-          En quoi consiste la diversité des milieux naturels et des êtres vivants ?

-          Quelle est l’unité constitutive des êtres vivants ?

 

I  - De quoi est constitué un milieu naturel ?

Un milieu naturel est l’environnement où vivent des êtres vivants. Exemple forêt, lac, étang, mer, océan, rivière, et littoral…

Un milieu naturel est constitué de deux composantes :

-          La composante vivante est constituée des animaux, des végétaux et des champignons.

-          La composante non vivante est constituée des roches, de l’eau, de l’air et du sol.

Les êtres vivants ont plusieurs caractéristiques parmi lesquelles la respiration, la nutrition, la reproduction, le développement et la mort.

II  - En quoi consiste la diversité des milieux naturels et des êtres vivants ?

La biodiversité appelée aussi la diversité biologique désigne :

-        -  La diversité des êtres vivants sous toutes ses formes animales et végétales.

-        -  La diversité des milieux naturels terrestre et aquatique. Exemple forêt lac littoral…

En plus des êtres vivants vus à l’œil nu, il en existe d’autres parmi lesquels la microfaune et les microorganismes.

La microfaune est l’ensemble des animaux de petite taille qui vivent dans le sol, non visibles à l’œil nu. Ces petits animaux sont extraits du sol à l’aide de l’appareil de Berlèse et sont vus par la loupe binoculaire.

Les microorganismes : ce sont des êtres vivants microscopiques qui ne se voient qu’à l’aide d’un microscope. Exemple paramécie, bactérie, champignons microscopiques, planctons

Remarque :

Le plancton est un microorganisme qui vit dans l’eau.

III – quelle est l’unité structurelle des êtres vivants ?

Malgré la diversité des êtres vivants animaux et végétaux, ils sont tous constitués d’unités microscopiques appelées cellules.

Chaque cellule est formée des constituants suivants :

-Cytoplasme.

-Membrane cytoplasmique.

-noyau.

Ces constituants se trouvent aussi bien chez la cellule animale que la cellule végétale c’est pour cela on dit que la cellule est l’unité structurelle de tous les êtres vivants.

Certains êtres vivants sont constitués d’une seule cellule et sont appelés unicellulaires.  Paramécie, amibe, alors que d’autres dont l’organisme est formé de plusieurs cellules sont appelés pluricellulaires. Exemple fourmis, chat, amandier 


dimanche 11 octobre 2020

théorie de la tectonique des plaques

 

                                    Théorie de la tectonique des plaques

Situation-problème :

Pour expliquer la formation des océans et des continents, les chercheurs ont proposés plusieurs théories au cours de l’histoire. La théorie de la tectonique des plaques est la plus admise actuellement.

Quelles sont les bases de cette théorie ?

I - Quels sont les arguments qui soutiennent la théorie de la dérive des continents ?

En 1912 ALFRED WEGENER a proposé la théorie de la dérive des continents, selon laquelle, les continents il y a 250 millions d’années formaient un seul bloc appelé la pangée, puis ils se sont déplacés les uns par rapport aux autres au fil du temps géologique. Cette théorie se base sur plusieurs arguments parmi lesquels :

1-      Argument morphologique : (voir schéma 1)

Selon cet argument, il y a une complémentarité des côtes de l’Afrique et de l’Amérique du Sud qui se trouvent de part et d’autre de l’océan atlantique.

1-      Argument pétrographique : (voir schéma 2)

D’après cet argument, l y a une continuité des roches anciennes lorsqu’on rapproche la côte Ouest de l’Afrique et la côte Est de l’Amérique du Sud.

2-      Argument paléontologique : (voir schéma 3)

Suivant cet argument, il y a une ressemblance des fossiles de l’ère Primaire (Paléozoïque) récoltés en Afrique et en Amérique du Sud.

3-       Nouvelles données appuyant la théorie de la dérive des continents et expansion des océans.

En 1940 l’exploration des fonds océaniques et d’autres études avaient permis de connaitre la topographie des fonds de l’océan atlantique (voir schéma 4) qui est symétrique par rapport à la dorsale médio-océanique. Le fond de l’océan atlantique est constitué principalement du basalte dont l’âge augmente chaque fois qu’on s’éloigne de la dorsale vers les continents Africains et Sud-Américain. Ces données montrent que le basalte se forme et se renouvelle au niveau de la dorsale, ainsi on assiste à une expansion de l’océan atlantique et éloignement des continents Sud-Américain et Africain l’un de l’autre.

Remarque :

Le basalte est une roche volcanique.

La dorsale océanique est chaine montagneuse longue, sous-marine et volcanique qui traverse la plupart des océans et présentant à son milieu une fosse appelée rift. La dorsale est caractérisée par des activités volcaniques, sismiques et tectoniques importantes.

II – Qu’est-ce que la théorie de la tectonique des plaques ?

La répartition des séismes et des volcans à l’échelle mondiale a permis aux géologues de révéler la présence des zones actives de forte activité sismique et volcanique qui délimitent de grandes surfaces relativement stables appelées, plaques lithosphériques. (voir schéma 6)

Selon la théorie de la tectonique des plaques, la surface de la terre est morcelée (divisée) en plusieurs plaques lithosphériques qui se déplacent les unes par rapport aux autres au fil du temps géologique. Leur nombre est 12 plaques. On distingue deux types de mouvements entre deux plaques voisines.

-          Mouvement de convergence lorsque les deux plaques voisines se rapprochent l’une de l’autre. Exemple plaque de Nazca et plaque Sud-Américaine.

-           Mouvement de divergence lorsque les deux plaques voisines s’éloignent l’une de l’autre. Exemple plaque Africaine et plaque Sud-Américaine.

Remarque :

La vitesse de déplacement (mouvement) des plaques lithosphériques est de quelques centimètres par an.

III- Quelle est l’énergie responsable de la mobilité des plaques lithosphériques ?

L’augmentation de la température du globe terrestre avec la profondeur appelée aussi gradient géothermique est due à la chaleur produite par la désintégration des éléments radioactifs (uranium thorium…) contenus dans les roches.

La chaleur produite au niveau du manteau du globe terrestre provoque des déplacements très lentes des roches sous forme de courants circulaires, appelés courants de convection.

Les courants de convection provoquent la mobilité des plaques lithosphériques à la surface du globe.

Remarque :

Manteau : est une enveloppe de la terre, située entre la croute terrestre et le noyau.


dimanche 4 octobre 2020

les aliments, la digestion et l'absorption intestinale

 Chapitre 1 :            Les aliments, la digestion et l’absorption intestinale

 

Situation problème :

Pour satisfaire ses besoins alimentaires, l’homme doit se nourrir chaque jour de plusieurs aliments diversifiés d’origine animale et végétale. Le transit des aliments à travers le tube digestif leur permet de subir la digestion, la transformation en nutriments et l’absorption au niveau de l’intestin.

-          Quels sont les principaux constituants des aliments ?

-          Comment est-ce que la digestion se fait le long du tube digestif ?

-          Quel est le devenir des aliments obtenus par la digestion des aliments

 

I – Quels sont les constituants des aliments et comment les mettre en évidence ?

1-     Analyse des aliments.

Pour déterminer les constituants des aliments, on utilise plusieurs réactifs spécifiques comme le nitrate d’argent, l’oxalate d’ammonium, la liqueur de Fehling, l’eau iodée et l’acide nitrique… On prépare aussi des filtrats des aliments pour mettre en évidence les substances dissoutes dans l’eau (voir schéma 1)

a)      Expériences et leurs résultats. (Voir schéma 2, 3, 4, 5, 6, 7 et 8)

b)      Conclusions :

Expérience 2 : Le lait contient de l’eau.

Expérience 3 : le lait contient des chlorures.

Expérience 4 : le lait contient du calcium.

Expérience 5 : l’albumen de l’œuf contient des protides.

Expérience 6 : le lait contient du glucose.

Expérience 7 : le pain contient de l’amidon.

Expérience 8 : le pain contient des protides.

2-     Constituants des aliments.

Malgré la diversité des aliments consommés par l’Homme, ils sont tous composés (=constitués) d’un mélange à des teneurs variables de mêmes éléments appelés aliments simples.

Les aliments simples sont : les protides (protéines), les lipides, les glucides, les sels minéraux, l’eau et les vitamines.

Les aliments que mange l’homme sont donc des aliments composés. Comme le pain la viande, le fromage, le beurre, les dattes….

Un aliment composé est constitué de plusieurs aliments simples.

Un aliment complet se compose de tous les aliments simples comme le lait.

Remarque :

Les protides, les lipides et les glucides sont des aliments organiques car ils contiennent du carbone.

L’eau et les sels minéraux contiennent des éléments minéraux comme le fer, le calcium, le chlorure, le magnésium le zinc…

II - Comment est-ce que la digestion se fait le long du tube digestif ?

Le transit des aliments le long du tube digestif leur permet de subir plusieurs transformations appelées digestion. On en distingue deux types. La digestion mécanique et la digestion chimique.

La digestion mécanique se fait par des dents et des muscles de la paroi du tube digestif. La mastication et la malaxation permet la formation le bol alimentaire au niveau de la bouche qui sera ensuite dégluti. Le tube digestif est doué du péristaltisme qui fait progresser le bol alimentaire dans le sens oral-aboral et de la segmentation qui assure le brassage des aliments.

1-      Digestion de l’amidon au niveau de la bouche.

a-      Observation.

Si on mastique assez longtemps un morceau du pain, il s’imprègne de la salive et prends progressivement une saveur sucrée.

Pour savoir l’origine de ce gout sucré on réalise cette expérience.

b-      Expérience de la digestion de l’amidon in vitro (voir schéma 9).

c-      Analyse des résultats.

La salive contient une enzyme appelée amylase salivaire.

L’amidon disparait dans le tube B et le maltose et le glucose apparaissent à sa place. Donc l’amidon qui est une macromolécule a été décomposé en un sucre réducteur, le maltose par l’amylase salivaire. Cette transformation s’appelle la digestion chimique et elle se fait comme suit. (voir schéma 10).

L’expérience réalisé dans le tube A s’appelle expérience témoin.

 

Conclusion

La digestion chimique est la simplification moléculaire des macromolécules (grosses molécules) contenus dans les aliments en petites éléments par des enzymes.

Remarque :

Une enzyme est une protéine synthétisée par l’appareil digestif et catalyse les réactions biochimiques.


1-      Transformation des aliments simples en nutriments.

Les aliments simples subissent dans le tube digestif une simplification moléculaire par des enzymes spécifiques.

a)      Digestion au niveau de l’estomac.

La digestion des protides commence au niveau de l’estomac, qui secrète le suc gastrique contenant une enzyme, la pepsine et l’acide chlorhydrique (Hcl). A ce niveau les protides sont transformés en polypeptides.

Protide + eau + Hcl + pepsine …………………….   Polypeptide + pepsine.

b)      Digestion au niveau de l’intestin.

Le pancréas et la vésicule biliaire produisent respectivement le suc pancréatique et la bile et les déversent dans la lumière de l’intestin, puis se mélangent avec le suc intestinal. Les sucs digestifs contiennent des enzymes spécifiques, ainsi s’achève la digestion comme suit.

Restes des protides et polypeptides :

Protide + eau+ trypsine ………………..  polypeptides  + trypsine.

Polypeptide + eau + peptidase ……………………..  acides aminés + peptidase.

Restes d’amidon et maltose.

Amidon + eau + amylase ………………………… maltose + amylase.

Maltose + eau + maltase …………………………. glucose + maltase.

Lipides

Lipides + eau + bile + lipase …………………… acides gras + glycérol + lipase.

 

CONCLUSION

La digestion chimique des aliments se fait grâce aux enzymes spécifique. Les protides sont transformés en acides aminés, les lipides en acides gras et glycérol et l’amidon est digéré en glucose. Les sels minéraux, l’eau et les vitamines ne subissent pas de digestion le long du tube digestif. Il résulte de la digestion des nutriments qui sont : acides aminés, acides gras, glycérol, glycose, sels minéraux, eau et vitamines.

III – Quel est le devenir des nutriments issus de la digestion des aliments ?

Les nutriments issus de la digestion sont absorbés au niveau de l’intestin. Les acides gras et le glycérol passent vers la lymphe avant de rejoindre la circulation sanguine, les autres nutriments passent vers le sang. (voir schéma 18)

La muqueuse intestinale de l’intestin est formée de replis revêtus de millions de villosités recouvertes à leur tour par des millions de microvillosités (voir schémas 14 , 15, 16 et 17). Cette structure interne de l’intestin permet d’augmenter la surface d’absorption (=surface d’échange)

L’absorption intestinale est le passage des nutriments de la lumière de l’intestin (=milieu externe) vers le milieu interne constitué du sang et la lymphe.

IV- Hygiène de l’appareil digestif.

L’appareil digestif est continuellement en contact avec le milieu environnant et exposé à plusieurs troubles et maladies.

1-      Troubles et maladies du tube digestif.

-          La carie dentaire : Elle résulte du cassement des objets solides par des dents, de la variation brusque de la température de la bouche et des infections dentaires causées par des bactéries des restes d’aliments dans la bouche.

-          L’intoxication alimentaire : elle résulte de l’ingestion d’aliments contenant des agents pathogènes (bactéries parasites) comme les conserves périmées, mal conservés mal stérilisés et la viande qui dégage une mauvaise odeur. Ces aliments contiennent des toxines résultant de la multiplication des bactéries et provoquent des troubles digestifs, le vomissement, la diarrhée, la fièvre, l’hallucination, la paralysie ou la mort.

-          Réduction de la consommation de la cellulose contenues dans fibres alimentaires (légumes et fruits) : la cellulose facilite le transit intestinal, et lutte conte la constipation.

-           Boire de l’eau polluée contenant des pathogènes (amibe, ascaris, trichocéphale...) et des bactéries provoque des maladies comme la typhoïde, les démangeaisons anales…

2-      Hygiène de l’appareil digestif.

Certaines mesures préventives sont nécessaires pour préserver le bon fonctionnement du l’appareil digestif :

-          Eviter les troubles cités ci-dessus.

-          Se laver les mains avant chaque repas.

-          Boire une quantité suffisante d’eau potable chaque jour.

-          Se brosser les dents après chaque repas pour éliminer les restes des aliments dans la bouche.

-          Adopter un régime alimentaire riche en fibres alimentaires (cellulose)

-          Laver les légumes et les fruits afin d’éviter le risque d’intoxication alimentaire.