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Anatomie de l’appareil digestif 1

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits. Samuel, veux-tu faire le petit rappel s’il te plaît ? »

Samuel : « Je veux bien 🙂 Nous avons revu les régimes alimentaires. Il y a les phytophages, les zoophages et les omnivores. Puis nous avons vu que la denture dépend du régime alimentaire. »

Max : « Oui Samuel. Léo, les définitions de phytophage et de zoophage s’il te plaît. »

Léo : « Un phytophage est un animal qui se nourrit de matière organique d’origine végétale. Un zoophage se nourrit de matière organique d’origine animale. Il y a aussi les omnivores qui se nourrissent de matière organique d’origine végétale et animale. »

Max : « Bien Léo. Samuel, parle nous un peu des dentures. »

Samuel : « Il y a quatre types de dents : les incisives, les canines, les prémolaires et les molaires. Chez les zoophages les canines sont longues et pointues. Ce sont les crocs. Et les molaires sont tranchantes. Chez les phytophages, il n’y a pas de canines mais une barre sans dent. Les molaires sont larges et pleines de reliefs pour broyer les végétaux. Les incisives sont développées chez les rongeurs mais parfois, chez les pas rongeurs, elles n’existent même pas. »

Max : « Bravo à tous les deux ! Vous connaissez bien vos leçons ! Nous pouvons avancer. Il me semble que je vous avais annoncé les problème que nous allions résoudre. Vous souvenez-vous ? »

Léo : « Nous voulons savoir par où passe les aliments entre la bouche et l’anus ! »

Max : « Oui Léo. Comment pouvons-nous faire pour savoir ? »

Samuel : « Nous pourrions découper un animal pour voir comment il est fait en dedans. »

Léo : « Ça s’appelle une dissection ! »

Samuel : « Nous allons vraiment disséquer un animal ? »

Max : « Ce serait intéressant de voir réellement mais je n’aime pas trop tuer les animaux. Même pour faire avancer la science. Observons plutôt des photographies en commençant par celle d’un lapin disséqué. »

Léo : « Oulala ! C’est pas très ragoutant ! »

Samuel : « Nous aussi on est comme ça dedans ? »

Max : « Pas tout à fait. Je vous expliquerai les différence plus tard. Pour le moment pouvez-vous m’indiquer le trajet des aliments entre la bouche et l’anus ? »

Léo : « Ben non ! On ne voit pas la bouche ! »

Max : « Exact Léo ! Disons qu’après la bouche il y a l’œsophage qui arrive à l’estomac. »

Samuel : « Alors les aliments passent par la bouche, l’œsophage, l’estomac, l’intestin grêle et le gros intestin et les excrément passent par l’anus. Il y a aussi le cæcum mais je ne sais pas si les aliments passent dedans parce que c’est un peu sur le côté. »

Max : « Bonne réponse Samuel. Pour voir si vous avez compris vous allez légender le dessin de la dissection d’un appareil digestif de souris. »

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dessin de la dissection de l’appareil digestif de la souris

Max : « Très bien mes petits ! Comparons ces deux appareils digestifs. »

Léo : « Chez le lapin le cæcum est bien plus grand que chez la souris ! »

Samuel : « Les intestins semblent plus longs chez le lapin que chez la souris aussi ! »

Léo : « Par contre j’ai l’impression que l’estomac est plus grand chez la souris que chez le lapin ! »

Max : « Quels bons observateurs vous êtes mes petits ! Bravo à vous ! Avant de noter la leçon, revenons au lapin et regardons le contenu des organes dont vous avez parlé. »

Samuel : « Dans la bouche il y a des aliments broyés mélangés à la salive. »

Léo : « C’est un peu pareil dans l’estomac. Mais chez les humains, ça dépend du temps qui a passé depuis qu’on a avalé les aliments. Je le sais à cause du vomi. »

Samuel : « Oui ! Quand on vomit juste après manger ça ressemble un peu à ce qu’on a mangé. Mais au bout de quelques heures c’est une espèce de bouillie très liquide qui sent pas bon ! »

Max : « C’est vrai 🙂 « 

Samuel : « Dans l’intestin grêle c’est très liquide ! Il n’y a presque plus de morceaux. »

Léo : « Et dans le gros intestin ça ressemble de plus en plus à des excréments. En fait, on ne devrait pas parler du trajet des aliments parce que très rapidement ce ne sont plus des aliments… »

Max : « C’est vrai Léo. Nous parlerons du bol alimentaire puis d’excréments. Bien, nous pouvons noter la leçon. »

II. ANATOMIE DE L’APPAREIL DIGESTIF.

L’anatomie est la science qui étudie la disposition des organes.

1. Le tube digestif.

Les aliments sont avalés. Ils sont rapidement transformés en bol alimentaire. Le bol alimentaire avance dans l’œsophage, l’estomac, l’intestin grêle, le gros intestin et les excréments sont évacués par l’anus. Ces organes constituent le tube digestif.

Le tube digestif est un long tuyau allant de la bouche à l’anus et comprenant l’œsophage, l’estomac, l’intestin grêle, le gros intestin et le cæcum. Il se termine par l’anus.

Le tube digestif n’est pas exactement le même selon les régimes alimentaires. Les rongeurs ont un cæcum très développé et des intestins très longs. Chez les zoophages l’estomac est plus développé.

Max : « Avez-vous des questions ? »

Samuel : « Oui monsieur Max ! A quoi sert le cæcum ? »

Max : « Bonne question. C’est ce que nous verrons bientôt. Si vous n’avez pas d’autres questions vous pouvez ranger vos affaires et sortir vous dégourdir les pattes ! »

Samuel : « D’accord. Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits. »

Photo d’illustration d’une grenouille et d’une souris disséquées. (FlickrCC/Estonia76)

Nutrition 1-1 TD

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L’approvisionnement du sang en nutriments

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits ! Commençons par un petit rappel. Qui peut me dire de quoi les organes ont besoin pour fonctionner ? »

Samuel et Léo : « Moi ! Moi ! »

Max :  » 🙂 Commençons par Samuel. »

Samuel : « Les organes ont besoin de dioxygène et de glucose qu’ils prélèvent dans le sang. Avec le dioxygène et le glucose les organes produisent de l’énergie. La production d’énergie s’accompagne de la production de déchets comme le dioxyde de carbone et l’eau qui doivent être rejetés dans le sang. »

Max : « Très bien Samuel. »

Léo : « Monsieur Max, quand le sang est passé par un organe, il contient moins de dioxygène et de glucose qu’avant son arrivée. Comment il fait, le sang, pour se recharger en dioxygène et en glucose ? »

Samuel : « Et pour se débarrasser de ses déchets ? »

Max : « Excellentes questions ! Pour y répondre nous allons entamer une série de chapitres. Nous verrons d’abord comment le sang est réapprovisionné en glucose. Puis, rapidement, comment il est réapprovisionné en dioxygène. Ensuite nous verrons comment les déchets sont évacués du corps. »

Léo : « Tout ça ! »

Max : « Et la circulation sanguine 🙂 Puis, nous verrons ce qu’il se passe chez les végétaux. Commençons par l’apport de glucose ou de nutriments. Léo, peux-tu nous rappeler ce qu’est un nutriment ? »

Léo : « Je peux 🙂 Un nutriment est une substance provenant des aliments qui est directement utilisable par les cellules. »

Max : « D’après vous, d’où viennent les nutriments ? »

Samuel : « C’est dans la définition ! Les nutriments viennent des aliments ! Pour avoir des nutriments comme le glucose il faut se nourrir ! »

Léo : « Sinon on a plus d’énergie et on fait l’hypoglycémie ! »

Max : « Exact. Je tiens à préciser que nous allons étudier la fonction de nutrition chez les animaux qui ont une bouche et un anus. »

Samuel : « Il y a des animaux qui n’ont ni bouche ni anus ? »

Max : « Il y en a 🙂 Parfois il n’y a qu’un seul orifice, parfois il n’y en a aucun. »

Léo : « Ben oui ! Les éponges par exemple ! Ce sont des animaux qui ont ni bouche ni anus ! »

Samuel : « Les coraux aussi ! »

Max : « Et il y en a d’autres… Nous verrons cela en faisant une classification sous forme de groupes emboîtés des animaux sans bouche ni anus. Pour le moment revenons à nos animaux ayant bouche et anus. Que pouvez-vous me dire sur la nutrition ? »

Léo : « Tous les animaux ne mangent pas la même chose ! Nous avons vu l’an dernier les phytophages, les zoophages et les omnivores ! »

Max : « Oui, et vous reverrez les définitions pour la prochaine fois 🙂 (C’est ici pour réviser.) Quoi d’autre ? »

Samuel : « Beaucoup d’animaux ont des dents ! »

Léo : « Pas les oiseaux ! Les oiseaux ont des becs sans dents ! »

Max : « Nous allons étudier la denture et peut-être les becs. »

Léo : « D’abord, on mâche puis on avale les aliments. Ensuite je ne sais pas bien par où ça passe. On digère et puis… »

Max : « Et puis ? »

Léo : « Je ne sais pas comment dire… Après on fait caca. »

Max :  » Nous dirons que l’on défèque 🙂 Si je résume ce que vous m’avez dit ça donne : des aliments entrent par la bouche puis ils sont digérés. Plus tard, des excréments sortent par l’anus. Quelles sont les questions que cette simple phrase soulève ? »

Samuel : « Des aliments entrent par la bouche et des excréments sortent par l’anus… Par où ça passe entre la bouche et l’anus ? »

Max : « Oui Samuel. Bonne question. »

Léo : « Des aliments et des excréments c’est pas pareil. Quelles sont les transformations que subissent les aliments ? »

Max : « Très bonne question également ! »

Léo : « Et puis si on mange et qu’on digère c’est pas seulement pour transformer les aliments en excréments. On doit bien garder quelque chose… »

Samuel : « Ben oui ! On garde les nutriments ! On peut se demander comment ils font pour passer dans le sang ! »

Max : « Bravo ! Vous êtes de bons petits scientifiques ! Vous posez les bonnes questions sans prétendre tout savoir ! C’est très bien. Nous pouvons donc notre l’introduction de notre chapitre. Prenez vos cahiers… »

LA NUTRITION DES ANIMAUX

Chez les animaux qui ont une bouche et un anus, les aliments sont prélevés par la bouche qui, souvent possède des dents. Puis ils sont avalés et transformés. Plus tard, des excréments sont évacués par l’anus. On dit qu’ils sont déféqués.

Max : « Avez-vous des questions ? »

Léo : « Ben non. Le chapitre va y répondre 🙂 « 

Max : « C’est juste Léo. Alors vous pouvez ranger vos affaires et aller dépenser de l’énergie en récréation ! »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits ! »

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La convergence des plaques

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits. Voudriez-vous que je continue à vous raconter l’histoire des océans ? »

Samuel : « Oh oui ! »

Léo : « Oui monsieur Max. Je me demandais justement… La Terre ne grandit pas ? »

Max : « Non Léo. »

Léo : « Alors si les plaques s’écartent quelque part, il faut nécessairement qu’elles se rapprochent ailleurs. »

Max : « Oui Léo. Et c’est ce que j’allais vous expliquer. »

Samuel : « Nous écoutons. »

Max : « Reprenons la dernière étapes de l’ouverture d’un océan. »

Max : « Observez bien ce qu’on appelle la marge c’est-à-dire la zone de contact entre la lithosphère océanique et la lithosphère continentale. »

Léo : « On passe du vert à l’orange. »

Samuel : « Monsieur Max, qu’est-ce que c’est le jaune ? »

Max : « Les dépôts sédimentaires. Les sédiments viennent de l’érosion des roches des continents. Ça peut être de l’argile, du sable… Ici ce n’est qu’un détail. »

Samuel : « D’accord. Merci monsieur Max. »

Max : « Revenons à notre marge. Au bout d’un moment, 180 millions d’années ou plus, elle se détache. Il y a une cassure entre la lithosphère océanique et la lithosphère continentale. Et comme la lithosphère océanique est très dense, elle commence à s’enfoncer. »

Léo : « Et au niveau de la dorsale ça continue à pousser ! »

Max : « Et oui ! Par conséquent la plaque tout à gauche, continentale ne bouge plus, mais la lithosphère océanique avance encore. Et elle s’enfonce sous la lithosphère continentale. C’est la subduction océanique. »

Léo : « Auriez-vous un schéma ? »

Max : « Pas tout de suite. J’ai une vidéo 🙂 »

Vous pouvez comprendre que la lithosphère océanique plonge sous la lithosphère continentale. Évidemment, elle s’enfonce par à-coups et chaque à-coup s’accompagne de séismes. Et en s’enfonçant, elle s’échauffe et fond en partie. Un magma visqueux se forme et il est à l’origine d’un volcanisme explosif. Maintenant je peux vous montrer. »

Samuel : « Monsieur Max, ça ne devrait pas s’enfoncer un peu plus juste avant la lithosphère continentale ? »

Max : « Pourquoi dis-tu ça Samuel ? »

Samuel : « Pour expliquer les fosses océaniques. »

Max : « Excellente remarque Samuel ! Si, cela devrait ! »

Léo : « Alors on sait pourquoi il y a des séismes et des volcans  en Amérique du sud côté Pacifique. C’est la plaque Nazca qui plonge sous la plaque sud-Américaine. »

Samuel : « Monsieur Max, et les arcs insulaires ? Il n’y a pas de continent au niveau des arcs insulaires ! »

Max : « exact Samuel ! C’est un cas particulier de subduction, quand une lithosphère océanique plonge sous une autre plaque océanique. Regardez. »

Samuel : « Là on voit bien la fosse ! »

Max : « Oui Samuel. Petite précision. Les foyers des séismes ne peuvent être que dans la lithosphère. L’asthénosphère est trop molle pour casser. »

Léo : « Alors les séismes sont de plus en plus profond comme on l’a observé ! »

Samuel : « Monsieur Max, au bout de la lithosphère océanique il y a la lithosphère continentale. Que se passe-t-il quand elle arrive contre l’autre lithosphère continentale ? »

Max : « Il y a collision continentale ! »

Léo : « Boum les plaques ! »

Léo : « Là elles font pas boum les plaques ! »

Max :  » 🙂 Ça vient 🙂 « 

Max : « C’est un peu schématique… »

Léo : « Ça nous suffit. »

Samuel : « Nous avons compris. »

Max : « Tant mieux 🙂 Alors notons une courte leçon. »

IV. LA CONVERGENCE DES PLAQUES.

Lors d’un convergence, une lithosphère océanique va plonger sous une lithosphère océanique ou sous une lithosphère continentale. Dans les deux cas on parle de subduction. La plongée de la lithosphère océanique crée la fosse océanique et s’accompagne de séismes de plus en plus profonds. Lors de sa plongée la lithosphère océanique fond en partie. Un magma apparaît. Il est à l’origine des volcans explosifs.

Au bout d’un moment, deux lithosphères océaniques entrent en collision et il se forme une chaîne de montagnes.

Max : « Voilà mes petits ! Vous savez tout de l’ouverture et de la fermeture d’un océan. Avant de terminer je voudrais vous montrer une petite animation. »

Paleomaps

Léo : « On a remonté le temps ! »

Samuel : « Puis c’est reparti dans l’autre sens ! »

Léo : « Et on sait comment ça va être ! »

Samuel : « Monsieur Max, c’est ça qu’on appelle la dérive des continents ? »

Max : « Excellente question Samuel ! Si tu ne l’avait pas posé j’allais vous annoncer que nous avions terminé la géologie ! »

Samuel : « Zutalor ! »

Max : « Je vais vous faire un autre complément 🙂 A tout de suite 🙂 « 

Doc convergence

Un autre complément

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Les mouvements des plaques

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Léo : « Monsieur Max, puis-je faire le petit rappel ? »

Max : « Si tu veux Léo. »

Léo : « Nous avons vu que la surface de la Terre est découpée en une douzaine de grands morceaux appelés plaques lithosphériques. La lithosphère est la couche la plus superficielle de la Terre. Elle comprend la croûte et le manteau lithosphérique. Ça fait environ 100 km d’épaisseur. Dessous, il y a l’asthénosphère. Elle va jusqu’à 700 km de profondeur. »

Max : « C’est un bon résumé 🙂 »

Samuel : « Monsieur Max, j’ai une question. »

Max : »Vous avez toujours des questions. Sachez que j’apprécie votre curiosité. »

Samuel : « Merci monsieur Max. J’ai remarqué quelque chose sur les cartes du monde. Est-ce normal que j’ai l’impression que l’Afrique et l’Amérique du sud pourraient s’emboîter l’une dans l’autre ? »

Max : « Bien observé Samuel. Regardons cela de plus près. »

Carte montrant la juxtaposition de l’Afrique et de l’Amérique du sud (Les espaces sont représentés en rouge et les chevauchements en bleu).

Léo : « Ah oui ! Ça alors ! Ça voudrait dire que ces deux continents se sont écartés ? »

Samuel : « C’est ce que je me suis dit aussi. C’est possible ça monsieur Max ? »

Max : « Il faudrait vérifier. »

Samuel : « On pourrait mesurer la distance entre deux points chaque année. On verrait peut-être que la distance augmente en fonction du temps. »

Léo : « Si ça augmente encore… Peut-être que ça s’est arrêté. Et puis il faudrait pouvoir mesurer cette distance avec précision. Je ne sais pas si c’est possible ça. »

Max : « Disons qu’avec les techniques modernes c’est assez facile à faire. Il suffit de mesurer la distance séparant deux points grâce aux satellites. Prenons un exemple… « 

Graphiques représentant le déplacement d’un point en France (en cm) en fonction du temps (en années) (source Hachette, SVT 4ème, programme 2007)

Samuel : « Monsieur Max, la latitude, c’est bien la position d’un point par rapport à l’équateur ? »

Max : « Oui Samuel. »

Léo : « Et donc, la longitude c’est par rapport au méridien de Greenwich. »

Samuel : « On voit que le point s’est déplacé d’environ 18 cm vers le nord entre 1995 et 2006. »

Léo : « Et le même point s’est déplacé d’environ 26 cm vers l’est entre 1995 et 2006. »

Samuel : « Comment fait-on pour trouver le bon mouvement et son déplacement réel ? »

Max : « Avez-vous déjà eu des cours de mathématiques ? »

Léo : « Ben oui ! »

Max : « Connaissez-vous le théorème de Pythagore ? »

Samuel : « On l’a étudié, oui. »

Max : « Alors appliquons le ! »

Léo : « Mais ! Monsieur Max, le théorème de Pythagore s’applique à un triangle rectangle ! »

Max : « Et comme ça ? »

Léo : « Ben comme ça ça marche ! On sait que le carré de D est égal à la somme des carrés de 18 et de 25. »

Max : « Exact ! Ce qui donne… »

Samuel : « Ce qui donne que le point étudié situé en France s’est déplacé de 31 cm vers le nord-est en 11 ans. Ce qui fait… environ 2,8 cm par an ! »

Max : « Si nous faisions la même chose avec un point situé en Amérique du Nord nous obtiendrions à peu près la même chose. »

Léo : « Mais alors ça veut dire que l’océan Atlantique s’écarte ! »

Max : « Oui Léo, l’océan Atlantique s’ouvre 🙂 Les plaques se déplacent les unes par rapport aux autres. »

Samuel : « Mais… »

Max : « Oui Samuel ? »

Samuel : « Je ne suis pas sûr mais il me semble que la Terre ne grandit pas. Si des plaques s’écartent, il doit y en avoir qui se rapprochent alors ! »

Max : « Absolument 🙂 Et par endroits, elles coulissent l’une contre l’autre. Cela me fait penser que j’ai un travail à vous donner pour la prochaine fois. Vous allez vous approprier cela en réalisant une carte. Je vous distribue le même fond de carte que la dernière fois, puis vous colorerez les limites de plaques. Vous utiliserez le bleu pour les zones de divergence, le rouge pour les zones de convergence et le vert pour les zones de coulissement. Puis vous remplirez le tableau joint à la carte. »

Samuel : « Nous devons le faire maintenant ? »

Max : « Non mes petits. Vous ferez ce travail pour la prochaine fois. »

Léo : « Oups ! Vous l’aviez dit. »

Max : « Cela ne devrait pas vous poser trop de problème. Voici le document. N’oubliez ni le titre ni la légende. « 

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max ! »Activité : les mouvements des plaques (version imprimable)

Max : « Avez-vous des questions ? »

Samuel : « Oui 🙂 Enfin, pas vraiment. Mais un peu. »

Max :  » 🙂 Je t’écoute Samuel. »

Samuel : « Si les plaques bougent, ça implique que les cartes du monde changent avec le temps. C’est possible de reconstituer les cartes anciennes ? »

Léo : « Et de voir les cartes futures ? »

Max : « C’est possible. J’ai même un petite vidéo à vous montrer si vous voulez. Mais j’ai peur qu’elle empiète sur votre récréation. »

Léo : « C’est pas grave ! On veut voir ! »

Max : « D’accord 🙂 Cette vidéo commence par remonter le temps jusqu’il y a 250 millions d’années. Puis elle revient à l’actuel et montre ce qu’il va peut-être se passer pendant les 250 millions d’années à venir. »

Paleomaps

Léo : « Rholala ! »

Max : « Mes petits, la leçon est terminée. Filez vite ! »

Samuel : « Oui monsieur Max. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits. »

Critères d’évaluation de la carte

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La structure de la Terre

Max : « Nous voici donc dans le complément. Je vous remercie de m’avoir suivi 🙂 « 

Léo : « Parlez-nous de la structure de la Terre monsieur Max s’il vous plaît ! »

Max : « Commençons par un peu de théorie. Je vais faire bref rassurez-vous. C’est grâce aux ondes sismiques que nous savons que la Terre est constituée de couches concentriques. Quand il y a une surface de discontinuité, les ondes sismiques rebondissent un peu dessus. En enregistrant les ondes sismiques on peut mettre en évidence ces surfaces de discontinuité. »

Léo : « Alors avec les ondes sismiques on pourrait voir les limites entre les pages d’un livre ? »

Max : « C’est une bonne comparaison Léo. Bien, commençons. C’est en 1909 qu’intervient la première découverte. Pour rappel, le sismomètre, qui permet d’enregistrer les ondes sismiques n’a alors que quelques années puisque von Reuber Paschwitz en a créé le premier exemplaire vers 1885. En 1909 le croate Andrija Mohorovicic découvre la première discontinuité. Elle se trouve vers 5 à 10 km de profondeur sous les océans et entre 20 à 90 km sous les continents. Cette discontinuité entre deux couches solides a depuis été appelée discontinuité de Mohorovicic ou plus simplement Moho. Le Moho sépare la croûte de ce qui a été appelé manteau. »

Léo : « Monsieur Max, pourriez-vous nous rappeler le rayon de la Terre s’il vous plaît ? »

MAx : « Bien sûr Léo. Ce rayon est d’environ 6 500 km. »

Samuel : « Elle est toute fine la croûte ! »

Léo : « Surtout la croûte océanique ! 5 km pour 6500 ! Ça fait… environ 0,07% ! Rholala ! Bon, il y a la croûte toute fine qui repose sur le manteau. Et il est profond comment le manteau ? »

Max : « Nous le savons grâce au scientifique allemand Beno Gutenberg. En 1912 il mit en évidence une discontinuité entre le manteau et le noyau externe. Vous vous doutez que cette discontinuité porte son nom depuis. C’est la discontinuité de Gutenberg. On la nomme également interface noyau-manteau ou CMB (core-mantle boundary). »

Léo : « Le noyau externe est liquide ? »

Max : « Eh oui ! C’est grâce à la géologue danoise Inge Lehmann que nous le savons. C’est elle qui, en 1936, découvre une nouvelle discontinuité, la discontinuité de Lehmann. C’est celle qui sépare le noyau externe liquide du noyau interne solide également appelé graine. »

Samuel : « Alors il y a… 1, 2, 3 et 4 couches principales ! Le noyau interne, le noyau externe, le manteau et la croûte. »

Max : « Ce serait trop simple 🙂 Inge Lehmann, toujours elle, a découvert une autre discontinuité, moins nette. Elle se trouve vers le sommet du manteau. Ah ! J’ai oublié de vous dire quelque chose. Les trois discontinuités dont je vous ai parlé ne sont pas de même nature. Le Moho sépare deux milieux solides. Ils diffèrent par la nature des roches. Les continents sont constitués de granite. »

Léo : « Une roche grenue ! On en a déjà vu du granite ! »

Max : « Oui Léo. La croûte océanique est elle, composée de basalte. »

Samuel : « On l’a dessinée et vue au microscope. Il y a un verre, des microlites et des cristaux. On dit qu’elle a une structure microlitique et c’est une roche volcanique. »

Léo : « Du volcanisme effusif comme au niveau des dorsales ou des points-chauds ! »

Max : « Quel plaisir de vous avoir comme élèves ! Vous vous souvenez de tout ! »

Léo : « C’est parce qu’on étudie, nous ! »

Samuel : « Et qu’on aime bien vos cours ! »

Max : « C’est surtout parce que vous étudiez… Le manteau est constitué de péridotites. »

Léo : « Vous nous avez montré une photographie de péridotite observée au microscope. »

Max : « Oui. Vous ai-je montré un échantillon ? »

Samuel : « Un échantillon du manteau ? Vous avez un échantillon des roches du manteau ? »

Max : « Oui 🙂 Il arrive que le magma basaltique entraîne avec lui des fragments de manteau qui ne se sont pas trop modifiés au passage. Vous voulez voir ? »

Léo : « Un morceau du manteau ? Ben oui ! »

Max : « Alors je vous le montre 🙂 Je vais le chercher… Voilà ! »

Une enclave de péridotite dans un basalte de point chaud

Samuel : « Waouh ! Un morceau de manteau ! »

Léo : « On en a de la chance ! C’est pas tout le monde qui voit ça ! »

Samuel : « Merci monsieur Max ! »

Max : « A votre service mes petits. Reprenons. La discontinuité de Gutenberg est plus complexe. Elle sépare deux milieux de compositions ET d’états différents. On passe des péridotites solides à un mélange de fer, nickel et soufre liquide. La discontinuité de Lehmann sépare simplement deux couches d’états différents. On trouve le même mélange de fer, nickel et soufre mais dans le noyau interne, ce mélange est à l’état solide. Vous suivez ? »

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max ! »

Max : « Alors revenons à Inge Lehmann. elle découvrit en même temps que la limite au sein du noyau montre une autre limite, moins nette, au sein du manteau supérieur. Cette zone un peu diffuse se caractérise par un ralentissement des ondes sismiques. On parle de LVZ pour Low Velocity Zone. »

Samuel : « Comment on explique le ralentissement des ondes sismiques ? »

Max : « Par une diminution de dureté. Il y a là, au sein du manteau supérieur, une couche légèrement molle qui a été nommée asthénosphère. Au dessus, recoupant en partie le manteau supérieur et la croûte, on trouve la lithosphère. »

Léo : « Ça se complique un peu là… »

Max : « Un schéma pourrait vous aider. Regardez… »

Coupe schématique de la Terre (source AVG)

Léo : « Je comprends ! C’est dans le manteau supérieur que c’est compliqué. Il y a le manteau asthénosphérique mais on dit seulement asthénosphère. »

Samuel : « Et la lithosphère comprend le manteau lithosphérique et la croûte ! »

Max : « Vous avez compris. Normalement je ne devrais vous parler que de l’asthénosphère et de la lithosphère. »

Samuel : « Et pas du reste ? »

Max : « Ben non. Mais comme vous comprenez tout… Je peux faire un complément dans le complément 🙂 « 

Samuel et Léo : « Oh oui ! »

Max : « Il existe une petite couche, appelée D » (on dit D seconde) à la base du manteau. Dans cette couche se trouvent de grandes quantités d’éléments radioactifs. »

Samuel : « Des éléments radioactifs ? Ceux qui se désintègrent en produisant de l’énergie ? »

Max : « Exact ! Tu m’impressionnes Samuel. »

Léo : « Mais s’il y a production d’énergie… Ça chauffe et les roches du dessus fondent ! »

Max : « Exact aussi 🙂 Et tu m’impressionnes tout autant que Samuel. Bon, si vous n’avez pas de questions nous pouvons retourner dans notre article précédent. »

Léo : « Allons-y alors ! »

Andrija Mohorovicic

(1857-1936)

Beno Gutenberg

(1889-1960)

Inge Lehmann

(1888-1993)

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Les plaques lithosphériques

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour 🙂 Qui veut faire un petit rappel ? »

Léo : « La dernière séance ? »

Max : « Oui Léo. »

Samuel : « Moi monsieur Max ! Nous avons réalisé une carte montrant la répartition mondiale des volcans et des séismes. En fait, les volcans et les séismes s’observent à peu près aux mêmes endroits, le long de fines zones très allongées : les dorsales, les fosses et les chaînes de montagnes. »

Max : « Très bien  Samuel ! Je montre cette carte une nouvelle fois. « 

Carte montrant la répartition mondiale des séismes et des volcans.

Léo : « Mais ça veut dire qu’il y a de vastes zones dans laquelle il ne se passe presque rien alors ! »

Max : « Exact Léo. Ce sont ces zones calmes qui sont appelées plaques tectoniques. »

Léo : « Monsieur Max, auriez-vous une carte de ces plaques tectoniques s’il vous plaît ? »

Max : « C’était prévu Léo 🙂 La voici… »

Carte des plaques tectoniques

Léo : « Elles sont grandes ces plaques ! »

Samuel : « Et elles ne correspondent pas forcément à un continent ou à un océan. »

Léo : « Tu as vu comme la plaque africaine ressemble à l’Afrique ? »

Samuel : « Oui, mais en plus grand, avec de l’océan tout autour sauf au nord. »

Léo : « Et l’Europe et l’Asie sont soudées ! »

Samuel : « C’est l’Eurasie ! »

Max : « Oui, vous avez en tous points raison 🙂 Les plaques ne correspondent pas aux continents. Elles portent souvent un peu d’océan et un peu de continent. »

Léo : « Il y en a qui ne portent que de l’océan comme la plaque pacifique, la plaque Cocos, la plaque Nazca… »

Samuel : « Monsieur Max, on voit bien que les plaques sont très grandes. Mais leur épaisseur ? Peut-on connaître leur épaisseur ? »

Max : « Oui c’est possible. Mais pour cela nous allons faire un petit détour par un complément. Suivez moi ! »

Le complément

Léo : « Il était bien le complément 🙂 « 

Max : « J’en suis ravi. Alors, Samuel, as-tu la réponse à ta question ? Je te rappelle que tu voulais connaître l’épaisseur des plaques lithosphériques. »

Samuel : « Les plaques lithosphériques comprennent la croûte et le manteau lithosphérique. Alors ça fait… Je sais pas en fait. »

Max :  » 🙂 La lithosphère mesure de 80 à 120 km d’épaisseur. Mais nous verrons que son épaisseur peut être nulle. Je vous l’expliquerai. L’asthénosphère va jusqu’à 700 km de profondeur. Avez-vous des questions ? »

Samuel et Léo : « Non monsieur Max ! »

Max : « Alors nous pouvons noter la leçon. Prenez vos cahiers et notez. »

LA TECTONIQUE DES PLAQUES

I. LES PLAQUES LITHOSPHÉRIQUES.

L’activité interne du globe se manifeste par des séismes et du volcanisme. Cette activité est concentrée dans des zones étroites et allongées. Ce sont les dorsales, les fosses et les chaînes de montagnes. Ces zones délimitent de vastes zones inactives qui sont les plaques lithosphériques. Elles sont épaisses de 80 à 120 km. L’activité géologique se concentre aux limites des plaques.

La lithosphère est la couche la plus superficielle de la Terre. Elle est froide et cassante. Elle comprend la croûte et le manteau lithosphérique. La lithosphère repose sur l’asthénosphère.

L’asthénosphère est une couche solide, légèrement molle et chaude. Elle s’étend entre 100 et 700 km de profondeur.

Max : « Toujours pas de questions ? »

Léo : « Non. C’est très clair. »

Max : « Alors vous pouvez sortir vous aérer en récréation. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits ! »

Séance suivante

LA TECTONIQUE DES PLAQUES

Dans ce chapitre nous allons essayer de comprendre la localisation des séismes et des volcans. Nous verrons que la surface de la Terre est constituée d’une douzaine de morceaux qui se déplacent les uns par rapport aux autres. Ce sont les fameuses plaques tectoniques. Nous verrons que ces mouvements sont de trois types et qu’ils sont responsables du visage actuel de la Terre. Ce visage n’est toutefois pas immuable puisque les plaques se déplacent. Je tacherai de vous faire comprendre que ces mouvements sont à l’origine de l’ouverture des océans. Eh oui ! Les océans naissent eux aussi 🙂 Mais ils se referment également et des chaînes de montagnes apparaissent… Évidemment ces mouvements sont lents et personne ne verra un nouveau visage de la Terre.

Voilà pour le programme. Nous pouvons commencer 🙂

Séance suivante

Les besoins des organes, le cours

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits ! Aujourd’hui nous allons faire le cours qui correspond à tout ce que nous avons vu lors de ces derniers cours. Vous verrez, cela va être très rapide. »

Samuel : « Ben oui ! Nous avons vu peu de choses. Nous savons qu’un organe, les cellules qui le constituent, ont besoin de glucose et de dioxygène pour fournir de l’énergie. Et aussi que cette production d’énergie produit des déchets qu’il va falloir évacuer. »

Léo : « Samuel a raison. Nous n’avons vu que ça. »

Max : « Avec des méthodes : la démarche expérimentale, la lecture de graphique, la réalisation de schémas… Je reprends depuis le début. Prenez vos cahiers et notez. »

LES BESOINS DES ORGANES

I. L’ADAPTATION DU CORPS À L’EFFORT PHYSIQUE.

Lors d’un effort physique la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire et la température corporelle augmentent.

II. LES BESOINS DES CELLULES.

Pour fonctionner, les cellules ont besoin de glucose et de dioxygène et elles doivent rejeter du dioxyde de carbone et d’autres déchets.

III. LES ÉCHANGES ENTRE LES ORGANES ET LE SANG.

Les organes prélèvent du dioxygène et du glucose dans le sang. Ils y rejettent du dioxyde de carbone et d’autres déchets. Les organes réalisent leurs échanges avec le sang.

IV. LA PRODUCTION D’ÉNERGIE PAR LES CELLULES.

Avec le dioxygène et le glucose qu’elles prélèvent, les cellules produisent de l’énergie qui leur permet de fonctionner. Une partie de l’énergie est perdue sous forme de chaleur. La production d’énergie s’accompagne de la production de déchets qui doivent être évacués de la cellule puis de l’organisme.

 

La cellule, le cours

Max : « Bonjour à tous ! enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits. Léo, veux-tu bien nous parler des cellules s’il te plaît ? »

Léo : « Je veux bien. Tous les êtres vivants sont constitués d’au moins une cellule. Une cellule est constituée d’un cytoplasme entouré d’une membrane. Souvent il y a un noyau dans le cytoplasme. Et les cellules végétales ont en plus des chloroplastes dans le cytoplasme et une paroi autour de la membrane. »

Max : « Très bien Léo. Nous allons noter cela dans les cahiers. Évidemment, je vais vous donner quelques complément. Prenez vos cahiers. »

III. LA CELLULE.

Tous les êtres vivants sont constitués d’au moins une cellule.

Les êtres vivants constitués d’une seule cellule sont qualifiés d’unicellulaires. Les êtres vivants constitués de plusieurs cellules sont qualifiés de pluricellulaires.

Toutes les cellules ont la même organisation de base : un cytoplasme entouré d’une membrane. Elles ont souvent un noyau.

Les cellules végétales contiennent en plus des chloroplastes et la membrane est entourée par une paroi.

La cellule est l’unité structurale du monde vivant. On peut en déduire que tous les êtres vivants proviennent d’un ancêtre unicellulaire simple constitué d’un cytoplasme enfermé dans une membrane. Cet ancêtre commun est appelé LUCA (Last Universal Common Ancestor).

Max : « Voilà pour la leçon. Nous avons vu comment légender un dessin. Vous allez maintenant étudier la méthode à suivre pour réaliser un dessin. »

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Construire un schéma

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour 🙂 Léo, le petit résumé s’il te plaît. »

Léo : « Facile ! Nous avons vu que les organes, ou les cellules, ont besoin de glucose et de dioxygène pour produire de l’énergie. Chez les animaux, le dioxygène et le glucose sont prélevés dans le sang. La production d’énergie s’accompagne de la production de déchets qui sont évacués dans le sang chez les animaux. Voilà ! »

Samuel : « Tu n’as pas dit que les déchets sont le dioxyde de carbone et l’eau ! »

Max : « Ce n’est pas grave. Aujourd’hui je vais vous apprendre à construire un schéma. Un schéma permet de résumer tout le chapitre, ou presque, de façon graphique. »

Léo : « Ça va être compliqué ? »

Max : « Si vous comprenez bien, vous verrez que ce n’est pas difficile. Je répète : je vais vous apprendre à le construire. C’est-à-dire à le faire vous-mêmes. Il ne faut pas l’apprendre par cœur mais comprendre comment le faire. »

Samuel et Léo : « Compris monsieur Max ! »

Max : « Pour cela, il faut savoir ce que nous allons faire. Ce schéma va représenter les échanges entre les organes et le sang et la production d’énergie. »

Léo : « Ça va. On connaît tout. »

Max : « Nous avons tout vu en effet. Pour construire ce schéma, il faut reprendre le tableau de valeurs que je vous ai donné quand nous avons étudié les échanges entre les organes et le sang. Le voici… »

Max : « Inutile de la connaître par cœur ! Bien, nous pouvons commencer. Je rappelle que notre schéma doit montrer les échanges entre les organes et le sang. Je commence par représenter, de façon simplifiée, un organe et un vaisseau sanguin qui y arrive et en repart. Je n’oublie pas de légender sinon personne ne peut comprendre. Voilàààààà… »

Max : « J’ajoute maintenant les quantités de dioxygène dans le sang arrivant à l’organe (à gauche) et dans le sang repartant de l’organe (à droite)…. »

Max : « Pour mieux voir, je vais colorier le sang en rouge. Il y a plus de dioxygène à gauche qu’à droite. Je colorie donc plus à gauche qu’à droite. »

Max : « Comment expliquer ces différences de quantités de dioxygène ? Nous le savons : l’organe a prélevé du dioxygène. Je représente cela par une flèche rouge qui part du sang pour arriver dans l’organe. »

Max : « Vous suivez ? »

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max ! »

Max : « Alors je continue. Je reporte les quantités de dioxyde de carbone sur le schéma. »

Max : « Et je fais du coloriage. Oups. J’ai oublié de légender le rouge. Je vais l’ajouter maintenant… »

Léo : « Il faut faire une flèche bleue qui part de l’organe et qui va dans le sang ! »

Samuel : « Pour expliquer les différences de quantités de dioxyde de carbone ! »

Max : « C’est ça ! Je le fais ! »

Samuel : « Maintenant, on note les quantités de glucose dans le sang arrivant et dans le sang repartant du muscle ! »

Léo : « On le fait en vert et on n’oublie pas de légender ! »

Max : « Bravo ! Voilà ce que ça donne… »

Léo : « Vous avez déjà fait les flèches ! »

Samuel : « Mais vous n’avez pas colorié ! »

Max : « C’est volontaire. Je vous expliquerai après. Pour le moment, terminons notre schéma. Que savons-nous de plus ? »

Samuel : « Le dioxygène et le glucose réagissent ensemble. Ça donne de l’énergie dont une partie est perdue sous forme de chaleur. »

Léo : « Et il y a production de déchets comme le dioxyde de carbone et l’eau. »

Max : « Nous pouvons représenter cela sur le schéma. Voilà… »

Léo : « Il manque le titre ! »

Max : « Je vous écoute… »

Samuel : « Ce serait… Graphique représentant les échanges entre les organes et le sang et de la production d’énergie. »

Max : « Je l’accepte. Notons cela sur le schéma. »

Max : « Voilà, nous avons terminé notre schéma 🙂 « 

Samuel : « C’est pas très difficile. »

Léo : « Il faut prendre son temps et faire attention. »

Samuel : « On devrait y arriver tout seul. »

Max : « Je n’en doute pas. Je vous laisse quelques minutes pour le recopier. Nous écrirons la leçon la prochaine fois. »

Samuel : « Monsieur Max, vous deviez nous expliquer pourquoi on ne colorie pas en vert pour le glucose. »

Max : « C’est vrai. Observez bien les vaisseaux sanguins que vous avez au niveau du poignet par exemple. »

Léo : « On voit deux couleurs ! »

Samuel : « Je n’avais jamais remarqué ! »

Léo : « Du rouge violet et du… »

Samuel : « Bleu-vert… »

Max : « Exact. C’est, en partie parce que le sang riche en dioxygène est bien rouge brique alors que le sang plus riche en dioxyde de carbone est un tout petit peu violet. Ce sont, en fait, deux teintes de rouge mais on les distingue réellement. Avec l’épaisseur de ce qu’il y a entre les vaisseaux sanguins et nos yeux les couleurs sont modifiées. C’est la différence de couleur entre le sang riche en dioxygène et le sang riche en dioxyde de carbone qui a poussé les scientifiques à choisir le rouge pour le dioxygène et le bleu pour le dioxyde de carbone. »

Léo : « Je comprends. C’est pas du hasard. Mais pour le glucose ? »

Max : « Le glucose est un sucre. Que se passe-t-il si vous diluez du sucre dans de l’eau. »

Samuel : « On a de l’eau sucrée ! »

Max : « Oui 🙂 Mais encore ? »

Samuel : « La couleur ne change pas. »

Léo : « L’eau reste incolore. D’accord ! Donc on ne colorie pas ! »

Samuel : « Notre sang est sucré ? »

Max : « Un peu. Un gramme par litre environ. Ce qui fait… environ un morceau de sucre pour une bouteille d’eau d’un litre et demi. »

Samuel : « Ce n’est pas très sucré… »

Max : « D’autres questions ? »

Samuel et Léo : « Non monsieur Max ! »

Max : « Alors allez dépenser de l’énergie en récréation ! »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits ! »

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