Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max. »
Max : « Bonjour bonjour 🙂 »
Léo : « Je peux faire le petit rappel monsieur Max ? »
Max : « Tu peux le commencer. »
Léo : « D’accord. Nous avons d’abord étudié les réaction rapides du corps à une infection. C’est la réaction inflammatoire. Il y a également la phagocytose et la fièvre. »
Max : « Samuel, peux-tu détailler ce que viens de dire Léo ? »
Samuel : « Détailler ? C’est à dire être plus précis ? Oui. Lors de la réaction inflammatoire la zone infectée gonfle, s’échauffe, rougit et devient douloureuse. Les phagocytes se rassemblent et digèrent les bactéries ou les cellules infectées. Ils meurent. Des bactéries aussi. Avec la lymphe ça fait du pus. La fièvre a pour but de limiter la multiplication des bactéries et des cellules infectées. Elle limite l’infection. Mais elle limite également les mitoses de l’organisme et ça c’est embêtant. »
Max : « C’est vrai Samuel. Léo, tu reprends s’il te plaît ? »
Léo : « Les réactions immédiates sont non-spécifiques c’est-à-dire qu’elles se mettent en place quelle que soit l’infection. Comme elles sont rapides, elles sont souvent efficaces et suffisantes ces réactions. Parfois, on a un peu de fièvre mais on ne s’en rend même pas compte. On a eu une courte infection dans la journée et c’est passé. »
Max : « C’est très bien tout ça. Samuel, la suite. »
Samuel : « La suite ? C’est l’activité de la dernière fois avec les expériences de von Behring. C’était pas si compliqué en fait. Nous avons vu que certaines personnes survivent à des maladies infectieuses. Les exemples étaient la diphtérie et le tétanos mais ça aurait pu être d’autres maladies infectieuses. Les personnes qui survivent ont quelque chose dans le sang qui leur permet de lutter contre la maladie. Je dis bien LA maladie parce que ce quelque chose est spécifique. Ça ne marche qu’avec une maladie. Et ça peut être transféré d’un individu à l’autre. »
Max : « Très bien Samuel. Léo ? »
Léo : « Ce quelque chose est une molécule. On le sait parce que von Behring a utilisé du sérum et le sérum c’est la partie liquide du sang qui ne contient pas de cellules. Ces molécules ont été appelées anticorps. Les anticorps sont produits quand le corps reconnaît une molécule étrangère. L’anticorps se fixe sur l’antigène et voilà. Mais ça me pose un problème. »
Max : « Je t’écoute Léo. »
Léo : « Une molécule n’apparaît pas comme ça toute seule. Elle doit être produite par une cellule. Quelles sont les cellules qui produisent les anticorps ? »
Max : « Excellente question Léo. »
Samuel : »J’ai une hypothèse. Nous savons qu’il y a des lymphocytes. Je suppose que ce sont les lymphocytes qui produisent les anticorps. »
Max : « Excellente hypothèse. Je vous laisse vérifier cela en vous donnant juste un petit graphique. Ou plutôt deux graphiques… Les voici ! »
Pour cette expérience on injecte des globule rouge de mouton (GRM) dans une souris pour lui faire produire des anticorps spécifiques dits anticorps anti-GRM. Pour le lot 2 la souris a été irradiée pour détruire les organes lymphoïdes primaires. Ensuite on mesure les quantités d’anticorps anti-GRM et de lymphocytes B.
Léo : « Si je comprends bien nous allons encore suivre une démarche expérimentale. Nous avons observé que suite à une infection, des lymphocytes apparaissent. Nous nous demandons quelles cellules les fabriquent. Vous nous avez donné le protocole et les résultats sont donnés sous forme de graphiques. La suite c’est facile. »
Max : « Oui, il n’y a rien de difficile là-dedans. J’ai quelques questions à vous poser avant. »
Léo : « Trop facile ! »
Samuel : « Ça va prendre 5 minutes ! »
Léo : « J’ai déjà trouvé la conclusion ! »
Samuel : « Le plus long c’est d’écrire 🙂 »
Max : » Soignez quand même votre travail. Quand vous aurez fini, vous pourrez filer en récréation. »
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Bonjour mes petits. Qu’avez-vous retenu de l’activité précédente ? »
Samuel : « Nous avons étudié l’appareil reproducteur masculin et son fonctionnement. »
Léo : « Si j’ai bien compris, l’homme produit des spermatozoïdes en permanence. »
Samuel : « 1000 par seconde ! Ça fait 60 000 par minute, 3 600 000 par heure, 86 400 000 par jour ! »
Léo : « Et ça de la puberté à la mort ! »
Max : « En réalité, la production de spermatozoïdes ralentit avec l’âge. Mais elle ne s’arrête pas. »
Samuel : « Nous savons aussi que les spermatozoïdes sont produits dans les testicules. Je ne savais pas mais les testicules sont en fait constitués de tout petits tubes appelés tubes séminifères. »
Léo : « Ensuite les spermatozoïdes sont stockés dans les épididymes. Ils seront éjectés en cas d’éjaculation. Monsieur Max, nous avons vu qu’ils étaient stockés pendant 20 jours. Mais je ne comprends pas bien… Si il y a une éjaculation, ils sont éjectés ou pas ? »
Max : « Bonne question Léo. En réalité, les spermatozoïdes peuvent être stockés pendant une vingtaine de jours. Après, il n’y a tout simplement plus de place et ils sont éjectés spontanément. Il arrive qu’un garçon ait des éjaculations spontanées. C’est généralement la nuit. Cela arrive et c’est normal. «
Léo : « Merci monsieur Max. »
Samuel : « Si je me souviens bien, il y a 150 millions de spermatozoïdes par mL de sperme et une éjaculation a un volume allant de 2 mL à 5 mL. Si je calcule ça donne… 2 x 150 000 000 ou 5 x 150 000 000. Une éjaculation contient donc de 300 millions à 750 millions de spermatozoïdes. Je vais dire qu’il y en a 500 millions. Avec une production de 86 400 000 spermatozoïdes par jour, il faut donc environ 6 jours pour produire les spermatozoïdes d’une éjaculation. »
Max : « Très bien raisonné Samuel. Quoi d’autre ? »
Léo : « En fait, les constituants du sperme sont produits séparément. Les spermatozoïdes sont produits dans les testicules et stockés dans les épididyme. Les liquides spermatiques sont produits et stockés dans la prostate et la vésicule séminale. Tout ça est éjecté lors de l’éjaculation et ça se mélange en chemin. Si j’ai bien compris, le sperme se forme réellement dans l’urètre, juste avant le pénis. »
Max : « Tu as bien compris Léo. »
Samuel : « Je crois que nous avons tout dit. »
Léo : « Nous allons faire un cours monsieur Max ? »
Max : « Bien sûr Léo. Je suis un peu embêté pour le plan. Je ne sais jamais comment faire. »
Samuel : « Votre cours va être très clair. Comme d’habitude 🙂 «
Max : « Merci Samuel. Je me lance. Sortez vos cahiers et notez… »
L’APPAREIL REPRODUCTEUR MASCULIN ET SON FONCTIONNEMENT
Ce qui indique que l’appareil reproducteur masculin fonctionne à partir de la puberté est l’émission de sperme lors des éjaculations.
Qu’est ce que le sperme ?
I. LE SPERME.
Le sperme est un liquide épais et blanchâtre. Il contient des liquides nourriciers pour les spermatozoïdes (90%) et des spermatozoïdes (10%).
Où sont formés les deux composantes du sperme ?
L’ablation des testicules fait que l’individu a un sperme qui ne contient plus de spermatozoïdes. Nous pouvons en déduire que les spermatozoïdes sont produits dans les testicules et les liquides sont produits ailleurs.
II. ANATOMIE DE L’APPAREIL REPRODUCTEUR MASCULIN.
schéma de l’anatomie de l’appareil reproducteur masculin vu en coupe.
Les spermatozoïdes sont produits dans les testicules et ils sortent par le bout du pénis. Entre les deux, il y a un ensemble de tuyaux par lesquels vont passer les spermatozoïdes.
Photographies montrant la structure des testicules.
Les testicules sont constitués de milliers de petits tubes. Ce sont les tubes séminifères. Ils se prolongent par les canaux de l’épididyme. Les spermatozoïdes sont produits dans les testicules et sont stockés dans les épididymes. Ils passent ensuite dans les canaux déférents qui fusionnent pour donner l’urètre qui traverse le pénis.
Des glandes sont branchées sur ces tuyaux. Ce sont les vésicules séminales et la prostate. Ce sont ces glandes qui produisent les liquides spermatiques. Ces liquides sont stockés en attendant une éjaculations.
III. L’ÉJACULATION.
Suite à une stimulation du pénis, les épididymes finissent par se contracter et éjectent les spermatozoïdes dans les canaux déférents. Les spermatozoïdes avancent. Arrivés au niveau des glandes, ils se mélangent aux liquides spermatiques. Le sperme se forme à ce moment là. Il avance ensuite dans l’urètre puis sort par l’extrémité du pénis.
Le fonctionnement de l’appareil reproducteur masculin est continu de la puberté à la mort. Les composants du sperme sont produits en permanence. Mais ils se mélangent pour former le sperme uniquement au moment de l’éjaculation.
Remarque : l’urètre fait partie de l’appareil reproducteur masculin mais également de l’appareil urinaire.
Max : « Avez-vous des questions ? »
Léo : « Non monsieur Max. »
Samuel : « Non plus. »
Max : « Alors vous pouvez ranger vos affaires et filer en récréation. »
Observation : Tous les êtres vivants se nourrissent.
Qu’est ce que la nutrition ?
I. GRANDIR, C’EST PRODUIRE.
Lors de la croissance d’un individu sa taille et sa masse augmente. Il produit donc de la matière organique. Pour ce faire, il doit prélever de la matière dans son environnement.
Se nourrir c’est prélever de la matière pour produire ou renouveler sa propre matière et produire de l’énergie.
II. LA NUTRITION DES VÉGÉTAUX.
Les végétaux se nourrissent d’eau, des sels minéraux, de dioxyde de carbone et ils ont besoin de lumière. Les végétaux se nourrissent de matière minérale.
Ils n’ont pas besoin d’autres êtres vivants pour se nourrir. On dit que ce sont des producteurs primaires.
III. LA NUTRITION DES ANIMAUX.
Les animaux se nourrissent de matière organique et d’un peu de matière minérale (sels minéraux et eau).
L’ensemble des aliments que consomme un animal définit son régime alimentaire.
Il y a trois grands régimes alimentaires.
Les animaux phytophages se nourrissent de matière organique d’origine végétale.
Les animaux zoophages se nourrissent de matière organique d’origine animale.
Les animaux omnivores se nourrissent de matière organique d’origine végétale et animale.
Les animaux ont tous besoin d’autres êtres vivants pour se nourrir. On dit que ce sont des producteurs secondaires.
IV. CHAÎNES ALIMENTAIRES ET RÉSEAUX TROPHIQUES.
Les êtres vivants se nourrissent et se font manger. Ils forment des chaînes alimentaires. Une chaîne alimentaire est une suite d’êtres vivants dans laquelle chacun des êtres vivants est mangé par celui qui le suit. La plupart des chaînes alimentaires débutent par un végétal.
Les chaînes alimentaires ne sont pas isolées. Elles se croisent et forment des réseaux trophiques.
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Bonjour 🙂 Léo, le petit rappel s’il te plaît. »
Léo : « Oui monsieur Max. Nous étudions les besoins alimentaires des êtres vivants. Les végétaux se nourrissent d’eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone en présence de lumière. Nous pouvons dire qu’ils se nourrissent de matière minérale. Les animaux se nourrissent de matière organique. Samuel, veux-tu faire la suite ? »
Samuel : « Je veux bien. Merci Léo. Si un animal se nourrit de matière organique d’origine végétale, on dit qu’il est phytophage. Il y a des phytophages spécialisés comme les granivores, les frugivores, les nectarivores… Si un animal se nourrit de matière organique d’origine animale, on dit qu’il est zoophage. Là aussi il y a des zoophages spécialisés : les piscivores, les insectivores, les hématophages… Beaucoup d’animaux se nourrissent à la fois de matière organique d’origine animale et d’origine végétale. Ils sont omnivores. »
Max : « Très bien à tous les deux ! Vous connaissez bien vos leçons. »
Léo : « C’est facile ! Il y a juste un peu de vocabulaire. »
Samuel : « J’aime bien apprendre des mots moi 🙂 «
Max : « Je t’en félicite Samuel. Le vocabulaire est un trésor. C’est grâce à lui que vous pourrez exprimer votre intelligence. »
Léo : « Monsieur Max, j’ai une question. »
Max : « Je t’écoute Léo. »
Léo : « En fait, ce n’est pas vraiment une question. C’est plutôt une remarque. Les animaux se mangent entre eux ! »
Max : « Oui Léo. Manger et se faire manger. C’est la dure loi de la nature. »
Samuel : « Ça fait comme une chaîne alors ! »
Max : »Absolument. On parle d’ailleurs de chaînes alimentaires. Une chaîne alimentaire est une suite d’êtres vivants dans laquelle chacun des être vivant est mangé par celui qui le suit.
Léo : « Je comprends ! Par exemple, la noisette est mangée par la sittelle torchepot et la sittelle torchepot est mangée par la chouette hulotte ! »
Samuel : « La graine du pin est mangée par le mulot et le mulot est mangé par la chouette hulotte ! »
Max : « Tout à fait ! Nous pouvons le noter comme ceci :
Graine de pin → mulot sylvestre → chouette hulotte
La flèche se lit : ‘est mangé par’. »
Samuel : « Il y a donc un végétal, un phytophage et un zoophage. »
Max : « Il peut y avoir plusieurs zoophages de suite. Comme dans l’exemple suivant :
Feuille de pommier → Chenille de paon du jour → rougegorge familier → chouette hulotte
Nous pouvons mettre en évidence les besoins nutritifs en utilisant des couleurs. Voici ce que ça donne :
Feuille de pommier → Chenille de paon du jour → rougegorge familier → chouette hulotte
Comprenez-vous ? »
Léo : « En vert, c’est un végétal. En bleu, c’est un phytophage et en rouge ce sont les zoophages. »
Samuel : « Monsieur Max. J’ai entendu parler de prédateur. Qu’est ce que c’est ? »
Max : » Un prédateur est un animal qui se nourrit de proies qu’il chasse. »
Léo : « C’est donc un zoophage mais il n’est ni nécrophage ni hématophage. »
Max : »Absolument ! Bien, si vous n’avez pas de questions, il est temps de passer à des exercices. »
Samuel : « Chouette alors ! »
Max : « Le premier exercice est très facile. Il s’agit d’identifier les régimes alimentaires de trois animaux à partir de documents qui indiquent ce qu’ils mangent. »
Léo : « Trop facile ! »
Max : » 🙂 Dans ce deuxième exercice, il va vous falloir trouver trois chaînes alimentaires de trois maillons chacune. Attention ! Vous connaissez les animaux présents sur le document et vous devez leur donner un nom précis ! »
Samuel : « Encore plus facile ! »
Max : « Dans ce troisième exercice les chaînes alimentaires sont représentées. Vous devez répondre à quelques questions… Au travail mes petits ! »
Max : « Vous travaillerez sur une feuille que vous me remettrez lorsque vous aurez terminé. »
Quelques minutes plus tard… »
Samuel : « Fini ! »
Léo : « Fini aussi ! »
Max : « Alors rendez moi vos travaux et filez en récréation ! »
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max. »
Max : « Bonjour, bonjour 🙂 Il me semble que vous venez d’enchaîner quelques activités. Qu’en avez-vous retenu ? »
Samuel et Léo : « Moi ! Moi ! »
Max : « Quel choix cruel ! Samuel, tu commences. Léo prendre la suite. »
Samuel : « Nous avons vu que lors d’une infection locale, comme un abcès cutané, il y a une réaction inflammatoire. La zone infectée gonfle, s’échauffe devient douloureuse et il y a parfois du pus qui s’y forme. »
Léo : « Ça c’est ce qui se voit bien. A l’échelle des cellules, il y a la phagocytose. Des leucocytes particuliers viennent dans la zone infectée et il ingèrent les microbes ou les cellules infectées pour les digérer. Souvent, cette réaction suffit à stopper l’infection. »
Samuel : « Souvent, l’individu infecté a de la fièvre. La fièvre est une réponse de l’organisme à l’infection. Le corps augmente sa température pour ralentir le développement des bactéries ou des cellules infectées. »
Léo : « La plupart du temps ces réactions rapides suffisent et l’individu guérit. Je crois que nous avons tout dit. »
Max : « C’est parfait ! Vous avez bien compris. Nous pouvons noter une leçon qui vous servira de correction pour les activités. Si nous avons le temps je vous donnerai également quelques informations complémentaires. Prenez vos cahiers et notez. »
LES RÉACTIONS RAPIDES À L’INFECTION
Dès qu’il est infecté, l’organisme réagit et cherche à combattre l’infection. Ces réactions se manifestent par une réaction inflammatoire et la fièvre.
I. LA RÉACTION INFLAMMATOIRE.
Une zone infectée gonfle. Elle s’échauffe, rougit et devient douloureuse. Parfois il se forme du pus.
Le pus est un mélange de lymphe contenant des leucocytes, des bactéries, des cellules infectées et des cellules mortes. Il montre que l’organisme est en train de se défendre contre une infection.
II. LA PHAGOCYTOSE.
Au niveau de la zone infectée, les vaisseaux sanguins et lymphatiques se dilatent. Des leucocytes particuliers s’accumulent. Ce sont des phagocytes. Les phagocytes ont la capacité d’ingérer et digérer les étrangers du corps comme les bactéries ou les cellules infectées par des virus.
Schéma d’un phagocyte détruisant des bactéries.
La phagocytose est un mécanisme qui permet donc de lutter contre l’infection en digérant les éléments étrangers. La plupart du temps elle est suffisante pour stopper l’infection.
III. LA FIÈVRE.
La fièvre est une élévation contrôlée de la température corporelle. Pour parler de fièvre, il faut que la température dépasse 37,8°C.
Quel est le rôle de la fièvre ?
Graphique représentant l’évolution de la vitesse de croissance d’une population de bactéries (en UFC/h) en fonction de la température (en °C).
De 0°C à 38°C la vitesse de croissance des bactéries passe de 0 à 10 UFC/h. Elle augmente. De 38°C à 43°C, la vitesse de croissance des bactéries passe de 10 à 0 UFC/h.
La fièvre permet donc de limiter, voire de stopper, la multiplication des bactéries. Elle limite également la multiplication des cellules du corps et particulièrement des cellules infectées par les virus.
La réaction inflammatoire, la phagocytose et la fièvre sont des réponses rapides de l’organisme à l’infection. Elles se mettent en place en quelques heures et sont souvent suffisantes pour stopper l’infection. Elle apparaissent quels que soient les agents infectieux (bactéries ou virus). Ce sont des réactions non spécifiques.
Max : « Avez-vous des questions ? »
Léo : « Oui monsieur Max ! Que signifie UFC/h ? »
Max : « Bonne question 🙂 Cela signifie Unité Formant Colonie par heure. Quand on cultive des bactéries, on en dépose sur un milieu de culture en étalant le plus possible. Les bactéries se multiplient par mitose et il apparaît un amas de bactéries. Une bactérie isolée n’est pas visible mais un amas, appelé colonie, le devient. Le nombre de colonie nous renseigne donc sur le nombre de bactéries qui étaient présentes au départ. «
Léo : « Merci monsieur Max. »
Samuel : « Monsieur Max, sur le graphique on voit que les bactéries ne se développent pas ou presque pas à basse température. Est-ce pour cela qu’il faut conserver les aliments frais au réfrigérateur ? »
Max : « Oui Samuel. Si des bactéries ou des champignons sont présents sur les aliments, ils ne pourront pas se développer à cause du froid. »
Léo : « Et c’est pour cela qu’il faut cuire les aliments ! Comme ça, les microbes sont détruits ! »
Max : « Exact. La viande par exemple doit toujours être cuite ‘à coeur‘. Il ne faut pas la manger saignante et encore moins bleue. »
Samuel : « Et les conserves ? »
Max : « Elles sont appertisée. C’est un processus de stérilisation inventé en 1795 par Nicolas Appert (1749-1841). Les aliments sont placés dans un récipient qui est porté à une température de 120°C environ pendant un court instant. »
Samuel : « Les microbes sont détruits. Mais les aliments ? Ils ne sont pas cuits ? »
Max : « La durée de chauffage est trop courte. Mais les aliments perdent une partie de leurs vertus. Les vitamines sont détruites par la chaleur. D’autres questions ? »
Samuel et Léo : « Non monsieur Max. »
Max : « Alors vous pouvez ranger vos affaires et allez vous dégourdir les pattes en récréation. »
Max : « Bonjour à tous ! enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max. »
Max : « Bonjour mes petits. »
Samuel : « Monsieur Max, puis-je faire le petit rappel ? »
Max : « Si tu veux Samuel. »
Samuel : « C’est très simple. Nous avons commencé à étudier l’évacuation des déchets. Lors de la production d’énergie dans les organes, il y production de dioxyde de carbone. Ce dioxyde de carbone est d’abord rejeté dans le sang. Le sang circule jusqu’aux poumons. Au niveau des poumons, le dioxyde de carbone passe du sang à l’air alvéolaire puis il est évacué du corps lors de l’expiration. »
Max : « Oui Léo. Ne vous ai-je jamais parlé de l’urée ? »
Samuel : « Urée ? Ça me fait penser à urine… »
Max : « C’est la même étymologie. »
Léo : « J’en déduis que l’urée est évacuée dans l’urine. Il me semble bien que l’urine est produite dans la vessie. Quand on doit uriner la vessie est remplie. »
Samuel : « Moi je pense qu’elle est produite dans les reins ! J’ai entendu dire que les calculs rénaux empêchaient parfois de faire pipi ! »
Max : « D’urine Samuel 🙂 «
Léo : « Qu’est ce que c’est un calcul rénal ? »
Max : « C’est un petit caillou, un cristal, qui se forme quelque part dans l’appareil urinaire, souvent dans le rein. En voici un… »
Un calcul rénal
Léo : « Aïe ! Ouille ! »
Max : « Oui 🙂 Revenons à vos hypothèses. Léo, tu supposes que l’urine se forme dans la vessie. Samuel suppose qu’elle est formée dans les reins. La question s’est posée il y a longtemps mais elle a été résolue il y a longtemps également. Je vous donne une activité qui va vous permettre de savoir lequel de vous deux a raison. »
Max : « Faites attention quand vous rédigez ! Il faut bien indiquer les étapes de la démarche expérimentale ! Et il y a un piège. Dans le texte, le protocole et les résultats sont un peu mélangés. C’est à vous de bien les séparer. Travaillez bien ! »
Bonjour à tous ! Voici la correction de l’activité sur les histoires de cônes et de noisettes. J’ai eu l’occasion de lire vos travaux et vous avez plutôt bien travaillé 🙂
Pour réviser ce qu’il se passe chez les végétaux…
1. Les végétaux se nourrissent d’eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone en présence de lumière.
2. Les végétaux se nourrissent de matière minérale.
Histoire de cônes…
1. Je vois que les écailles ont été enlevées et que le cône a un aspect net. J’en déduis que c’est un mulot qui a mangé les graines.
2. Je vois que les écailles sont encore sur le cône et qu’elle sont déchiquetées. J’en déduis que c’est un pic qui a mangé les graines.
3. Je vois que les écailles ont été enlevées et que le cône a un aspect effiloché. J’en déduis que c’est un écureuil qui a mangé les graines.
4. Je vois que les écailles sont encore sur le cône et qu’elle sont fendues. J’en déduis que c’est un bec-croisé qui a mangé les graines.
Histoire de noisettes…
A : Je vois une ouverture circulaire avec des marques de dents. J’en déduis que c’est un mulot qui a mangé cette noisette.
B : Je vois que la noisette est coincée dans l’écorce d’un arbre. J’en déduis que c’est une sittelle torchepot qui l’a mangée.
C : Je vois un petit trou rond dans l’écale. J’en déduis que c’est une larve du balanin qui a mangé la noisette.
D : Je vois une noisette cassée en deux. J’en déduis que c’est un écureuil qui l’a mangée.
Un peu de vocabulaire…
Un animal qui se nourrit de graines est qualifié de granivore.
Un animal phytophage se nourrit de matière organique d’origine végétale.
Un animal phyllophage est un animal qui se nourrit de feuilles.
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max. »
Max : « Vous souvenez-vous de ce que nous allons étudier. »
Léo : « Oui monsieur Max. Nous savons que les organes utilisent du glucose et du dioxygène pour produire de l’énergie et que cette énergie s’accompagne de la production de déchets. Comme déchet, il y a par exemple le dioxyde de carbone qui est rejeté dans le sang. Il faut donc que le sang se débarrasse du dioxyde de carbone. »
Samuel : « Et nous supposons que cela se passe au niveau des alvéoles pulmonaires. »
Max : « Comment pourrions-nous vérifier cela ? »
Samuel : « Avec le même protocole que la dernière fois mais en étudiant le dioxyde de carbone. »
Léo : « Il faut mesurer le dioxyde de carbone dans l’air inspiré et dans l’air expiré puis dans le sang arrivant à une alvéole et dans le sang repartant de cette même alvéole. »
Samuel : « Ensuite on compare tout ça et on construit un schéma. »
Max : « D’accord 🙂 Je vois que vous maîtrisez le sujet. Je peux donc vous donner une activité à faire ! »
Bonjour à tous ! Lors de la séance précédente je vous ai parlé des microbes. Vous savez maintenant que le groupe des microbes est artificiel. Il ne correspond pas à un groupe biologique puisqu’il est fondé uniquement sur un seul critère : la taille ! Pour être un microbe, il faut être invisible à l’œil nu. Maintenant que vous savez ça je peux vous montrer quelques uns de ces microbes. Commençons par les bactéries…
LES BACTÉRIES…
A quoi ressemble une bactérie ? Un schéma devrait vous aider à comprendre…
Schéma d’une bactérie observée au microscope (source : lesbacteries-canalblog.com)
Une bactérie possède une membrane et un cytoplasme. C’est donc bien une cellule. Mais elle n’a pas de noyau ! Le chromosome, où le filament d’A.D.N., se trouve directement dans le cytoplasme. Les bactéries ont une paroi et certaines ont des filaments qui leur permettent de se déplacer. Mais quelle est la taille d’une bactérie me demanderez-vous ? Ça dépend de la bactérie mais, bien évidemment, les bactéries sont invisibles à l’œil nu. Les photographies suivantes vous donneront une idée de la taille de bactéries moyennes…
Photographies de bactéries Escherichia coli sur une tête d’épingle observée au microscope électronique à balayage.
Bon, d’accord, il n’y a pas d’échelle. Mais ce n’est pas moi qui ai fait le document ! La bactérie est Escherichia coli. En voici un autre portrait…
Photographie de bactéries Escherichia coli observées au microscope électronique à balayage (Source : wikipédia)
Là, il y a une échelle. La graduation en bas à droite représente 2 micromètres soit 2 millionièmes de mètre… Escherichia coli mesure donc quelques microns…
Escherichia coli est une bactérie très abondante dans l’intestin grêle humain. Elle représente 80% de la masse du microbiote intestinal. Elle est donc indispensable à notre bon fonctionnement. Malheureusement il existe des souches pathogènes qui provoque des gastro-entérites, des infections urinaires, des méningites…
Voici une autre espèce bactérienne…
Photographie de Staphylocoques dorés observés au microscope électronique à balayage.
Il s’agit de staphylocoques dorés. Entre 15 et 30 % de la population en a sur la peau sans aucun effet. On la trouve également dans les fosses nasales, sur les muqueuses ou un peu dans le tube digestif. Parfois, elle devient pathogène et peut provoquer des infections graves.
Vous avez remarqué que les bactéries n’ont pas toutes la même forme. Les E. coli sont en bâtonnets. Les Staphylocoques sont sphériques… Voici une classification des bactéries selon leur forme…
Classification des bactéries selon leurs formes (source : www.astrosurf.com)
On pense souvent que les bactéries sont nos ennemies mais souvenez-vous que c’est grâce à elle que nous faisons des yaourts (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Streptococcus thermophilus), des fromages (Brevibacterium linens est responsable de la coloration orangée des fromages à ‘odeur de pied’ comme le munster, le livarot…)…
LES VIRUS…
En ce moment, les coronavirus occupent le devant de la scène en particulier le SRAS-CoV-2 qui provoque la maladie CoViD-19. Il s’agit du Syndrome Respiratoire Aigu et Sévère provoqué par le CoronaVirus apparu en 2019. Les coronavirus forment une famille de virus qui se ressemblent beaucoup. Voici une photographie du coronavirus à l’origine du Syndrome Respiratoire Aigu et Sévère (SRAS).
Photographie du coronavirus à l’origine du SRAS observé au microscope électronique à transmission.
Des molécules de surface forment comme une couronne autour du virus d’où l’appellation coronavirus. Les coronavirus provoquent presque tous des infections respiratoires.
Il existe des tas de virus qui sont pathogènes pour une ou plusieurs espèces. La plupart du temps, un virus qui touche une espèce est inoffensif pour les autres. Mais parfois, non…
Voici des virus étranges…
Photographie de bactériophages T4 au microscope électronique (source : Wikipédia).
Ces étranges virus semblent avoir des pattes. Ils s’attaquent à des bactéries dans lesquelles ils injectent leur petite information génétique. Celle-ci s’insère dans le filament d’A.D.N. de la bactérie qui se met à fabriquer des virus. Parfois, la bactérie produit tellement de virus qu’elle finit par éclater et meurt.
Si vous vous souvenez de ce que vous avez lu il y a quelques minutes, vous savez que certaines bactéries nous rendent malades. Certains médecins ont eu l’idée géniale d’utiliser des bactériophages pour détruire les bactéries qui nous rendent malades ! Malheureusement, ces recherches ne sont pas encore vraiment autorisées en France… Je vous mets un lien vers un excellent documentaire…
Les virus ne seraient donc pas tous mauvais pour nous. Certes certains sont pathogènes. D’autres n’ont aucun effet. Et les bactériophages pourraient sauver des vies…
LES PROTOZOAIRES…
Les protozoaires sont des animaux unicellulaires. Ils sont bien sûr très petits. Voici un exemple.
Photographie d’une goutte de sang d’un individu infecté par le trypanosome observée au microscope. On voit des globules rouges et quatre trypanosomes. Un globule rouge mesure environ 7 micromètres de diamètre. (source : Wikipédia)
Une espèce de trypanosome,Trypanosoma gambiense, peut infecter l’Homme. La transmission, ou contamination, se fait par une mouche bien connue : la mouche Tsé-Tsé. L’infection va donner une maladie appelée maladie du sommeil. L’individu malade est de plus en plus fatigué, s’endort puis tombe dans le coma avant de trouver la mort…
Un autre protozoaire peut infecter l’Homme. Il s’agit du plasmodium. Il est véhiculé par un moustique, le moustique anophèle. Les femelles anophèles piquent pour se nourrir de sang. Je rappelle qu’un tel animal est qualifié d’hématophage. Si l’individu piqué est infecté par le plasmodium, il passe dans la moustique avec le sang prélevé. Une partie des plasmodiums vont aller se placer dans les glandes salivaires de la moustique. Lorsqu’elle pique, elle injecte un peu de salive qui contient un anticoagulant (produit qui évite au sang de former des croûtes). En injectant l’anticoagulant, la moustique infecte une autre personne…
Le plasmodium (Plasmodium falciparum) provoque le paludisme autrefois appelé fièvre jaune, fièvre des marais ou malaria. Cette maladie touche surtout les pays situés entre les tropiques où il provoque la mort d’environ 1 000 000 de personnes par an. Le plasmodium est l’animal qui fait le plus de morts sur terre…
Notons que les personnes touchées par la drépanocytose, ou anémie falciforme, ne développent pas le paludisme. Dans les pays où le paludisme sévit, jusqu’à 60 % de la population est touchée par la drépanocytose. Ceci s’explique aisément. Les enfant non atteints par la drépanocytose meurent jeunes. Les autres, porteurs d’au moins un allèle de la maladie, transmettront donc probablement l’allèle à leur descendance. Une maladie gênante au delà des tropiques est donc un avantage notable pour la survie sous les tropiques… A méditer…
LES MICRO-ACARIENS…
Commençons par une photographie…
Photographie au microscope électronique d’un micro-acarien.
Observons cet animal. Bien que très petit, il possède un squelette externe appelé cuticule. Il possède quatre paires de pattes articulées et son corps comporte deux parties : un céphalothorax et un abdomen. Vous avez reconnu la description d’un Arachnide. C’est donc un cousin des Araignées. Les pièces buccales forment un rostre ce qui en fait un acarien. Comme il est invisible à l’œil nu on parle de micro-acarien.
Les micro-acariens sont connus pour provoquer des allergies. Soyons justes avec eux ! Ils n’y sont pas pour grand chose ! Ce ne sont pas les animaux qui provoquent les allergies ! Ce sont leurs excréments ! Si vous dressez bien vos micro-acariens ils cesseront de faire caca partout et vous n’aurez plus d’allergies 🙂
Les micro-acariens, comme les autres microbes, sont absolument partout. Il y en a dans les lits. Un lit en contient environ… beaucoup de millions. Les micro-acariens des lits appartiennent surtout à l’espèce Dermatophagoïdes pteronyssinius.
Photographie au microscope électronique à balayage de Dermatophagoïdes pteronyssius (Source : www.med.ch).
Les micro-acariens des lits se nourrissent des cellules mortes que nous perdons à tout moment… Ils vivent, se nourrissent, de reproduisent, font caca, meurent… dans nos lits… J’ai lu, il y a quelques temps, un article de journal qui disait qu’un oreiller moyen en France était composé d’environ 30 % d’acariens. A votre place je brûlerais immédiatement mon oreiller 🙂
Quelles mesures pour se débarrasser des micro-acariens ?
D’autres acariens vivent dans notre peau. Ils y creusent des tunnels. La plupart du temps on ne le sait pas. Mais le sarcopte de la gale peut provoquer le gale. C’est une maladie de la peau…
Photographie au microscope électronique à balayage du sarcopte de la gale.
Un dernier exemple. Il s’agit de Demodex folliculorum. Voici son portrait.
Photographie au microscope électronique à balayage du micro-acarien Demodex folliculorum.
Ce micro-acarien vit sur le visage 🙂 Plus un humain est âgés, plus il y a de probabilités qu’il soit porteur de ce charmant animal. Le demodex se nourrit de sébum et de cellules mortes et se reproduit dans les follicules pileux. Je m’arrête là pour ne pas heurter le sensibilité des plus sensibles 🙂
LES CHAMPIGNONS MICROSCOPIQUES…
Commençons par les méchants, ceux qui provoquent des maladies appelées mycoses. Beaucoup d’organes peuvent être touchés mais les mycoses les plus fréquentes touchent la bouche, les pieds, le vagin…
Pour la bouche, il peut s’agir du muguet buccal. Il se repère au tâches blanches qui apparaissent sur la langue, le palais et les gencives. On observe des filaments ou des plaques provoqués par l’accumulation de levure de l’espèce Candida albicans présente naturellement chez les humains. Cette mycose est fréquente chez les bébés de moins de deux mois dont le système immunitaire est encore peu fonctionnel. Cette maladie apparaît également chez les personnes immunodéprimées…
Plusieurs mycoses apparaissent au niveau des pieds : sous les ongles, entre les orteils… Elles sont également causées par des champignons unicellulaires qui se régalent de l’humidité et de la chaleur qui règnent sous les chaussettes 🙂
Je n’en dirai pas plus sur les mycoses.
Passons aux gentils champignons. Il y en a beaucoup. Je ne sais pas par lequel commencer… Mmmm… Si ! Saccharomyces cerevisae ! Vous en mangez tous ! Et vous seriez très malheureux sans cette levure ! C’est la levure qui sert à faire gonfler le pain ! Sans elle, pas de pain ! Ni grec ! Ni pâte à pizza ! Ni hamburger ! Merci Sacchoromyces cerevisae ! Tiens, je mets ta photo !
Photographie au microscope électronique à balayage de Sacchoromyces cerevisae (Source : Wikipedia)
On lui doit aussi le vin et la bière. Oui, je sais, ce n’est pas bien de boire de l’alcool. Mais il y a une raison à la consommation d’alcool autrefois ! Essayez de garder de l’eau sans qu’elle deviennent un bouillon de culture ! Allez-y ! Essayez ! C’est facile d’avoir l’eau au robinet et de râler parce qu’elle a un goût qui vous déplaît ! Ou d’acheter de l’eau en bouteilles qui polluent tout ! Nos ancêtres n’avaient pas tout ça ! Alors ils ont inventé les boissons alcoolisées. Tout le monde sait que l’alcool désinfecte ! Bon, d’accord, après ils ont pris l’habitude de trop en boire. Mais c’est un fait : boire de l’alcool donne soif ! Voilà voilà… Inutile de dire qu’il ne faut pas boire d’alcool. Ce n’est ni utile ni malin. Et Saccharomyces cerevisae peut se contenter de faire du pain…
Vous prendrez bien un peu de fromage avec votre pain ? Du roquefort ? Du camembert ? Eux aussi sont faits grâce à des champignons unicellulaires. Plus particulièrement des moisissures. Penicillium roqueforti pour le roquefort et Penicillium camemberti pour le camembert 🙂 Le lait aussi est difficile à conserver. Alors les humains ont inventé les fromages pour le conserver. Pour conserver le lait ils le font moisir 🙂 Il y a des tas de fromages fait à base de champignons. Je ne les connais pas tous. Nous avons donc, le pain, le vin, le fromage qui sont fait à partir de champignons microscopiques. Ajoutons le yaourt et d’autres fromages faits grâce à des bactéries et nous avons la base de l’alimentation européenne. Surtout que pour la charcuterie, il faut aussi des fermentations avec des levures…
Voilà, nous arrivons au terme de cet article pas très appétissant. Quoi que… C’est grâce aux microbes que nous mangeons, que nous digérons (voir l’article sur le microbiote intestinal qui je vais bientôt écrire), que nous allons bien… Mais c’est vrai aussi que c’est à cause des microbes que nous sommes malades… Que retenir de cela ? Simplement que l’équation microbes = maladie est fausse… Et que nous avons tous une responsabilité en matière de contamination. Mais ça, c’est une autre histoire…
En complément du complément, avant que je ne rédige un autre article :
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires.
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Bonjour mes petits 🙂 «
Léo : « Je fais le petit rappel ! Nous parlons de la reproduction sexuée. Il faut un mâle qui produit des spermatozoïdes et une femelle qui produit des ovules. »
Samuel : « Et il faut qu’ils soient de la même espèce ! »
Léo : « Merci Samuel, j’allais l’oublier. Ensuite, soit il y a accouplement soit il n’y a pas accouplement. Mais l’ovule et le spermatozoïde vont ce rencontrer et ça va donner une cellule-œuf. »
Samuel : « C’est la fécondation ! C’est la rencontre suivie de la fusion d’un ovule et d’un spermatozoïde. Elle donne naissance à une cellule-œuf à l’origine d’un nouvel individu ! »
Max : « C’est très bien ! Encore une fois vous connaissez bien vos leçons. Nous allons maintenant voir la suite. Reprenons les images de la fécondation… «
Photographies montrant les étapes de la fécondation.
Max : « Vous vous souvenez que seul le noyau du spermatozoïde pénètre l’ovule puis ces deux noyaux fusionnent. »
Léo : « Ça donne la cellule-œuf ou zygote. »
Max : « Voici la suite… »
Photographies montrant le développement de la cellule-œuf.
Samuel : « La cellule-œuf s’est multipliée pour donner deux cellules ! »
Léo : « Puis ces deux cellules se sont multipliées pour en donner quatre ! »
Samuel : « Après il doit y en avoir huit ! »
Max : « C’est exact ! Que remarquez-vous au sujet de la taille des cellules ? »
Léo : « Elles sont de plus en plus petites ! »
Samuel : « Ça ne m’étonne pas ! Monsieur Max nous a dit que l’ovule, donc la cellule-œuf, est une cellule de très grande taille par rapport aux cellules de l’individu. »
Léo : « Monsieur Max, comment appelle t-on le machin constitué de quelques cellules ? »
Max : « C’est un embryon. On lui donne des noms différents selon le stade d’évolution. C’est d’abord une morula puis une blastula, une gastrula… Mais retenez embryon. Revoyons cela en film… »
Max : « Qui veut résumer ce que nous venons de voir ? »
Samuel et Léo : « Moi ! moi ! »
Max : » 🙂 Léo… »
Léo : « Suite à la fécondation, la cellule-œuf se multiplie et devient un embryon. A chaque multiplication une cellule donne deux cellules. »
Max : « C’est très bien Léo. Ensuite, ça se complique. L’embryon peut donner une larve. »
Samuel : « Comme chez les insectes ? »
Max : « Oui et non… Chez les insectes que nous avons étudiés en 6ème, la larve sort de l’œuf. »
Samuel : « Ah oui ! Je me souviens ! œuf, larve, nymphe et adulte ! »
Léo : « Ce sont les étapes du développement avec métamorphose ! »
Max : « Oui mes petits 🙂 Prenons l’oursin maintenant. Les gamètes sont libérés dans l’eau et il y a une fécondation externe. La cellule-œuf donne un embryon directement dans l’eau puis cet embryon devient une larve…. »
Larve d’oursin (SNV Jussieu)
Léo : « Monsieur Max, quelle est la différence entre l’embryon et la larve ? »
Max : « L’embryon ne se nourrit pas. Ses cellules utilisent les réserves nutritives qui avaient été stockées dans la cellule-œuf. »
Léo : « Merci monsieur Max. »
Samuel : « Ce que vous nous dites se déroule dans l’eau. Mais en milieu aérien ? »
Max : « Bonne question Samuel. Il y a deux possibilités : soit la femelle pond un oeuf, soit le développement se fait dans la femelle. »
Samuel : « Les ovipares et les vivipares ! »
Léo : « Mais je suppose que dans les deux cas, la cellule-œuf donne un embryon ! »
Max : « Oui Léo. Puis l’embryon donne une larve ou un fœtus. Voilà, vous savez tout ! Avez-vous des questions ? «
Samuel et Léo : « Non monsieur Max ! »
Max : « Alors prenez vos cahiers et notez ! »
III. LES PREMIÈRES ÉTAPES DU DÉVELOPPEMENT.
Suite à la fécondation, la cellule-œuf se multiplie et devient un embryon. A chaque multiplication une cellule donne deux cellules. Les multiplications cellulaires se poursuivent. En milieu aquatique, l’embryon devient une larve autonome qui se nourrit seule. En milieu aérien il y a deux possibilités principale. Chez les espèces ovipares, le développement se fait dans un œuf pondu par la femelle. Chez les espèce vivipares, l’embryon se transforme en fœtus puis un nouveau-né vient au monde après une gestation de durée variable.
Une espèce ovipare est une espèce dont les femelles pondent des œufs.
Une espèce vivipare est une espèce dont les petits viennent au monde entièrement formés.
