Préparation à la sortie géologique (1 APIC°

 

Chapitre1                          Préparation à la sortie géologique.

 

Situation-problème :

La géologie est la science qui étudie la terre. La sortie géologique permet d’utiliser des techniques et des outils dont la carte topographique pour étudier la géologie d’une région.

-          Quels sont ces outils et ces techniques ?

I-                    Qu’est-ce qu’une carte topographique et comment l’utiliser ?

La carte topographique est nécessaire pour étudier la géologie d’une région. Elle est constituée de plusieurs éléments entre autres :

1-      Le titre

2-      La légende :

La légende est la liste et la signification des symboles utilisés pour représenter les objets figurants sur la carte. Il permet la lecture de la carte.

 

3-      Echelle de la carte topographique :

L’échelle est le rapport entre la distance réduite (d) sur la carte et la distance réelle (D) correspondant sur le terrain. Elle est sous forme d’une fraction E = d/D.

Exemple :

La distance entre A et B sur une carte topographique est 6 cm. Calculer la distance réelle sachant que l’échelle E = 1/50000.

La distance réelle entre A et B est : 6 x 50000 = 300.000cm = 3Km.

4-      Repérage des directions : (voir schéma 1)

On repère les directions par rapport aux points cardinaux : Nord (N), Est (E), Sud (S) et Ouest (O), et les points inter cardinaux : NE ( Nord-Est), NO (Nord-Ouest), SE (Sud-Est), SO (Sud-Ouest).

5-      Orientation de la carte topographique

Une carte est orientée de la même façon que le terrain lorsque l’aiguille aimantée de la boussole coïncide avec la flèche NM de la carte. (Voir schéma 2)

6-      Représentation des reliefs sur une carte topographique :

Les reliefs sont représentés sur la carte topographique par des courbes de niveaux et des points cotés.

Une courbe de niveaux est une ligne reliant les points ayant la même altitude par rapport au niveau de la mer (niveau zéro). On en distingue deux types :

- les courbes simples

- et les courbes maitresses épaisses et portent des valeurs d’altitude.

L’équidistance est la différence d’altitude entre deux courbes de niveaux successives.

 

Conclusion :

La carte topographique (topo : surface, graphie : dessin) est une représentation à échelle réduite d’un relief sur un plan. Pour la lire on utilise la légende et pour l’orienter on utilise la boussole.

7-      Réalisation du profil topographique :  

Classification des êtres vivants et équilibres naturels (1er APIC)

 

Chapitre 5                          Classification des êtres vivants et équilibres naturels

Situation problème :

Les milieux naturels sont caractérisés par une diversité des animaux et des végétaux qui interagissent entre eux et coexistent à l’état d’équilibre. Pour maitriser cette diversité les scientifiques ont opté pour leur classification.

-          Comment classer les êtres vivants ?

-          Comment préserver l’équilibre des milieux naturels ?

I-                    Comment classer des êtres vivants ?

Pour classifier des êtres vivants, on utilise des critères de classifications et la clé de classification

1-      Critère de classification :

Le critère de classification est un caractère commun chez un ensemble des êtres vivants, et permet de les regrouper au sein d’un même groupe.

Les végétaux sont classifiés selon le critère présence ou absence des fleurs en plantes à fleurs qui produisent des graines et plantes sans fleurs qui ne produisent pas de fleurs.

Les animaux sont classifiés selon le critère présence ou absence de la colonne vertébrale en deux groupes : vertébrés et invertébrés.

Il existe d’autre critères autres que ceux déjà cités (voir clé de classification)

2-      Clé de classification des êtres vivants :

La clé de classification des êtres vivants est un outil servant à déterminer le groupe auquel appartient un être vivant.

Exemple : le laurier-rose a des fleurs et des graines à l’intérieur du fruit donc c’est une angiosperme.

Le lapin a une peau qui porte des poils et la femelle possède des mamelles. Donc c’est un mammifère.

 

ǁ -  Comment s’établit l’équilibre naturel au sein d’un milieu naturel, et quel est la conséquence de son déséquilibre ?

   Un milieu naturel est en équilibre quand il y a équilibre entre le sol, les végétaux, les animaux et le climat. L’équilibre naturel d’un milieu demande une période dépassant 100 ans, et au cours duquel les premières plantes s’y installent et constituent la végétation pionnière. Elles croissent progressivement en parallèle avec l’apparition des plantes et des animaux dont les besoins sont élevés. Le nombre des êtres vivants varie d’une façon continue sous l’effet de la reproduction et des relations alimentaires.

   Le déséquilibre de milieu naturel  est la rupture de l’équilibre naturel sous l’effet de plusieurs facteurs parmi lesquels :

1-      Facteurs naturels :   Comme changement climatique ; éruption volcanique…

2-      Facteurs humains :   L’Homme peut détruire les milieux naturels par ses activités comme par exemple :

-          La pèche et la chasse intensives et irrationnelles.

-          L’utilisation intensive des pesticides dans l’agriculture.

-          La déforestation.

-          L’exploitation irrationnelle des ressources naturelles.

-          Les incendies….

    Le déséquilibre naturel peut induire à l’extinction des espèces animales et végétales, et même à la destruction de la vie sur terre.

…………………………………………………fin

Système nerveux (3eme APIC°

 

Chapitre 1                                            Système nerveux

Situation-problème :

Le corps humain effectue trois activités nerveuses : la sensibilité consciente, la motricité volontaire et la motricité involontaire.

-          Comment ces activités sont-elles réalisées ?

I-                    Qu’est-ce que la sensibilité consciente ? et quels sont les organes qui y interviennent ?

 

Le corps humain reçoit en permanence à l’aide de ses organes de sens des stimulations (excitations) provenant de l’environnement. Il les interprète et les transforme en sensation appelée sensibilité consciente.

Stimulations	Organes de sens	Sensibilité consciente
Lumière	œil	Sensibilité visuelle
Odeur	Nez	Sensibilité olfactive
Son	Oreille	Sensibilité auditive
Saveur (Goût)	Langue	Sensibilité gustative
Toucher, pression et température	Peau	Sensibilité tactile

 

La sensibilité consciente est l’activité nerveuse qui permet à l’homme de percevoir de façon consciente les différentes stimulations issues de l’environnement.

1-      Sensibilité visuelle :

La sensibilité demande trois organes : l’œil, le nerf optique et l’aire visuelle dans le cerveau.

La rétine de l’œil est constituée de cellules visuelles (=récepteurs sensoriels) capable de recevoir les stimulations lumineuses et les convertir en messages nerveux véhiculés par le nerf optique (nerf sensitif) sous forme d’influx nerveux sensitif vers l’aire visuelle qui les interprète et perçoit la nature de la sensation.

2-      Rôle de cerveau dans la sensibilité consciente.

L’encéphale est constitué du cerveau, du cervelet et du bulbe rachidien.

Le cortex cérébral est le centre nerveux qui reçoit les influx nerveux issus des différents organes de sens. Il contient cinq aires sensitives : aire visuelle appelée aussi cortex visuel, aire olfactive, aire auditive, aire gustative et aire de la sensibilité générale.

3-      Conclusion :

La sensibilité consciente demande trois organes : récepteurs sensoriels, nerf sensitif et le cerveau. Elle se fait comme suit :

 

II-                    Qu’est-ce que la motricité volontaire ? quels sont les organes qui y interviennent et comment se fait - elle ?

La motricité volontaire est la capacité d’accomplir des mouvements d’une façon consciente et volontaire. Exemple fermer une porte, prendre un stylo.

1-      Origine de la motricité volontaire et voies motrices.

Le centre nerveux responsable de la motricité volontaire est le cerveau. Les influx nerveux moteurs qui commandent les différents mouvements volontaires prennent naissance au niveau du cortex  moteur ou aire motrice et passent par le bulbe rachidien et la moelle épinière en empruntant un nerf moteur (neuromoteur) qui les conduit jusqu’à l’organe effecteur : le muscle.

                      

2-      Cartographie de l’aire motrice

L’aire motrice se trouve devant le sillon de Rolando de chaque hémisphère cérébral. Toutes les parties du corps sont représentées dans l’aire motrice avec des surfaces dont l’étendue reflète la complexité et la précision des mouvements accomplis. Exemple la surface dans l’aire motrice de la zone responsable de la motricité de la main est supérieure à celle responsable du tronc.

Les voies motrices sont croisées c’est-à-dire l’aire motrice de l’hémisphère cérébral gauche commande les muscles situés dans la moitié droite du corps et vice versa.

3-      Structure de tissu nerveux cérébral  

Le tissu nerveux du cerveau est constitué d’un réseau de cellules spécialisées appelées neurones. Chaque neurone est constitué d’un corps cellulaire, d’un axone et d’une arborisation terminale. Les neurones sont liés les un aux autres par des synapses qui permettent grâce à l’intervention des neurotransmetteurs (neuromédiateurs) la transmission des influx nerveux entre eux dans un seul sens: corps cellulaire, axone, arborisation terminale.

La coupe transversale du cerveau montre qu’il est formé d’une substance grise (cortex cérébral) qui entoure la substance blanche.

La substance grise contient des neurones et des corps cellulaires. La substance blanche contient des fibres nerveuses qui sont des prolongements des corps cellulaires qui se trouvent dans la substance grise.

1-      Relation entre la sensibilité consciente et la motricité volontaire.  

III-                    Qu’est-ce que la motricité involontaire ?  Comment est-ce qu’elle se fait ? Et quels sont les organes qui y interviennent ?

Le mouvement involontaire ou réflexe est un comportement stéréotypé et rapide déclenché par un stimulus exemple réflexe rotulien, réflexe pupillaire.

1-      Réalisation des expériences sur la grenouille spinale pour déterminer les organes qui interviennent dans un réflexe.

Une grenouille spinale est celle dont l’encéphale a été détruit (décérébrée) et la moelle épinière est gardée intacte.

Dans ces expériences on utilise du matériel de dissection, l’acide, l’éther et les électrodes excitatrices

L’acide est un stimulateur chimique dont la concentration doit dépasser le seuil d’excitation.

L’éther est un anesthésique temporaire qui inhibe les récepteurs sensoriels.

a-       Expériences et leurs résultats.

b-       Conclusion :

Les organes qui sont impliqués dans un réflexe sont la peau (récepteurs sensoriels), les fibres nerveuses sensitives, les fibres nerveuses motrices, la moelle épinière et les muscles.

Le centre nerveux responsable de ce type de réflexe est la moelle épinière, c’est pour cela on l’appelle réflexe médullaire et il se fait comme suit.

1-      Trajet des influx nerveux au cours d’un réflexe :

a-       Expérience de Bell et Magendie (voir doc 13)

b-      Conclusion :

L’encéphale se prolonge dans la colonne vertébrale par la moelle épinière. La coupe transversale de la moelle épinière montre qu’elle est formée d’une substance grise entourée par une substance blanche. La substance grise est constituée des corps cellulaires et des neurones. La substance blanche est constituée des fibres nerveuses.

La moelle épinière est reliée à 31 paires de nerf rachidien dont le nerf sciatique qui innerve les muscles des membres inférieurs. Chaque nerf rachidien est relié à la moelle épinière par deux racines : la racine antérieure contient des fibres nerveuses motrices et La racine postérieure où passent les fibres nerveuses sensitives.

La substance grise de la moelle épinière contient des neurones d’association qui assurent la liaison entre les fibres nerveuses sensitives et les fibres nerveuses motrices, ainsi le trajet des influx nerveux au cours d’un réflexe s’appelle : arc réflexe (voir doc14)

    (fin)

Excrétion urinaire (3eme APIC)

 

 Chapitre 5                                             Excrétion urinaire chez l’Homme.

Situation-problème :

Le milieu intérieur (sang + lymphe) est constitué de substances solubles dont les nutriments et les déchets… L’épuration du sang est assurée par l’appareil urinaire pour maintenir l’équilibre du milieu intérieur de l’organisme.

1-      Quelle est la structure de l’urine ? et quelle est son origine ?

2-      Quels sont les constituants de l’appareil urinaire ? et quelles sont les étapes de la formation de l’urine ?

 

I-                    Quelle sont les constituants de l’urine ? et quelle set son origine ?

L’urine est un liquide jaune dont l’origine est le plasma du sang. Le corps s’en débarrasse d’une façon continuelle et tout retard de son évacuation induit à l’intoxication. L’urine est constituée d’eau, des sels minéraux, des déchets azotés toxiques, l’acide urique et l’urée. L’urée se forme dans le foie à partir de l’ammonique, produit résultant de l’oxydation des acides aminés.

II-                  Quels sont les constituants de l’appareil urinaire et quelles sont les étapes de la formation de l’urine ?

L’appareil urinaire est formé de deux reins qui produisent l’urine, relié chacun à un uretère qui la conduit vers la vessie pour être éliminer par la suite par l’urètre vers l’extérieur de l’organisme.

Le rein est un filtre sélectif, constitué de millions de néphrons. Chaque néphron est formé à son tour d’un glomérule et d’un tube contourné appelé tube urinifère qui débouche dans un canal commun à plusieurs néphrons, le canal collecteur. Ce dernier se débouche dans le bassinet.

La formation de l’urine passe par trois étapes et a lieu au niveau des néphrons, qui sont entourés d’un vaste réseau de capillaires sanguins.

-          Filtration glomérulaire : au niveau des glomérules, la filtration du sang permet la formation de l’urine primitive contenant du glucose.

-          Réabsorption : au cours de cette étape certains constituants de l’urine primitive sont réabsorbés et retournent vers la circulation sanguine. La réabsorption est totale pour le glucose et partielle pour les sels minéraux et l’eau.

-          Sécrétion tubulaire : les tubes urinifères sécrètent l’acide hippurique et l’ammonique dans l’urine, ainsi se forme l’urine définitive qui sera acheminée par l’uretère vers la vessie.

Le rein est un filtre sélectif qui permet de maintenir l’équilibre de milieu intérieur du corps en éliminant les déchets toxiques et l’excès de l’eau et les sels minéraux.

Circulation sanguine (3eme APIC)

 

Chapitre 4                                              Circulation sanguine

Situation problème :

Le sang s’enrichit du dioxygène au niveau des poumons et des nutriments au niveau de l’intestin. Ces éléments sont transportés vers tous les organes par le sang.

-          Comment fonctionne l’appareil respiratoire ?

I - Quels sont les constituants du sang ? (voir documents 1,2,3)

Le sang est constitué d’un liquide jaune, le plasma dans lequel circule trois types de cellules.

-          Les globules rouges appelés aussi hématie, anucléés (sans noyau) contenant un pigment rouge appelé, hémoglobine. Ils sont nombreux et de petite taille.

-          Les globules blancs nommés aussi, leucocyte, nucléés, moins nombreuses et du grande taille.

-          Les plaquettes sanguines : sont des cellules de petite taille qui ont un rôle essentiel dans la coagulation du sang.

Le plasma est un liquide jaune constitué de 90% d’eau et 10% des substances dissoutes parmi lesquelles les nutriments.

II - Comment le sang assure-t-il le transport des gaz respiratoires et des nutriments ?

Le sang transporte les gaz respiratoires, le dioxygène et le dioxyde de carbone et les nutriments vers tous les organes de corps.

1-      Mode de transport du dioxygène dans le sang.

98% du dioxygène est transporté fixé sur l’hémoglobine des globules rouges des poumons vers tous les organes selon la réaction réversible suivante.

Hb + O₂    .................................   HbO₂ oxyhémoglobine de couleur rouge vif

 

2-       Mode de transport du dioxyde de carbone.

Le dioxyde de carbone est transporté des organes vers les poumons sous forme dissoute dans le plasma et combiné avec l’hémoglobine selon la réaction réversible suivante :

Hb + CO₂  ..................................    HbCO₂ carbohémoglobine (rouge foncé)

3-      Transport des nutriments par le sang

Les nutriments sont transportés dissout dans le plasma du sang irriguant l’intestin grêle vers tous les organes.

III – Quel le rôle de la lymphe et comment se forme-t-elle ? (voir schéma5)

Le sang transporte le dioxygène et les nutriments vers tous les organes. Le plasma, sous l’effet de la pression traverse la paroi des vaisseaux sanguins formant ainsi la lymphe interstitielle, où baignent toutes les cellules de l’organisme.

Le rôle de la lymphe consiste en particulier à apporter aux celles des nutriments et du dioxygène et à les débarrasser du dioxyde de carbone et les déchets : la lymphe joue donc le rôle d’intermédiaire entre le sang et les cellules.

 IV – Comment circule le sang dans l’organisme ?

      L’appareil circulatoire est constitué d’un cœur et des vaisseaux sanguins (voir schémas 6 et 8)

      Le cœur représente une pompe qui propulse le sang dans l’appareil circulatoire. Il est constitué de quatre cavités :

L’oreillette gauche, l’oreillette droite, le ventricule gauche et le ventricule droit.

       Le sang circule dans les vaisseaux sanguins en sens unique, ils sont de deux types, les artères qui permettent au sang de circuler du cœur vers tous les organes et les veines qui le font revenir des organes vers le cœur

1)                    Cycle cardiaque (voir schéma n : 7)

La paroi du cœur est constituée d’un muscle, le myocarde qui se contracte de façon rythmique et régulière,

En moyenne soixante-dix battements par minute. Les valvules auriculo-ventriculaires et les valvules pulmonaires permettent au sang de circuler toujours dans le même sens à l’intérieur du cœur. Le cycle cardiaque est constitué de trois étapes : (voir schéma n : 7)

a)        Diastole : au cours de cette étape il y a relâchement de myocarde, le sang riche en dioxyde de carbone retourne à l’oreillette droite par les deux veines caves supérieure et inférieure, et le sang riche en dioxygène retourne à l’oreillette gauche par les veines pulmonaires. Ouverture des valvules auriculo-

Ventriculaires et fermeture des valvules artérielles.

b)       Systole auriculaire : pendant cette étape, les oreillettes se contractent simultanément et le sang est expulsé vers les ventricules.

c)        Systole ventriculaires : dans cette étape, il y a contraction synchrone des ventricules, fermeture des valvules auriculo-ventriculaires, ouverture des valvules artérielles et le sang est chassé dans les artères.

 

2)                     Double circulation du sang dans l’organisme (voir schéma n : 8)

Dans l’organisme le sang suit une double circulation, circulation pulmonaire et circulation générale.

- Circulation pulmonaire : ou petite circulation relie le cœur aux organes et permet au sang de se débarrasser du dioxyde de carbone et de s’enrichir du dioxygène.

- Circulation générale ou grande circulation : elle se fait ente le cœur et tous les organes excepté les poumons et au cours de laquelle le sang transporte le dioxygène et les nutriments vers tous les organes et extrait de ceux-ci le dioxyde de carbone et les déchets. 

 (FIN)