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, 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. »
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 :
Espèce : Une espèce est un groupe d’individus qui se ressemblent et qui peuvent avoir une descendance féconde.
Caractère spécifique : Un caractère spécifique est un caractère propre à une espèce.
Caractère acquis : Un caractère acquis est un caractère physique qui apparaît au cours de la vie. Il dépend de l’environnement et peut être réversible.
Caractère héréditaire : Un caractère héréditaire est un caractère physique présent dans (presque) toutes les générations d’une famille et qui est indépendant de l’environnement.
Fécondation : La fécondation 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.
Information génétique : L’information génétique est l’information codée dans les cellules qui permet l’expression des caractères physiques non acquis d’un individu.
Caryotype : Un caryotype est une présentation ordonnée des chromosomes d’une cellule. (C’est un caractère spécifique).
Syndrome : Un syndrome est un ensemble de troubles physique et/ou mentaux.
Anomalie chromosomique : Une anomalie chromosomique est une anomalie dans le nombre ou la taille des chromosomes.
Trisomie : Une trisomie est une anomalie chromosomique caractérisée par la présence de trois chromosome à la place d’une paire.
Monosomie : Une monosomie est une anomalie chromosomique caractérisée par la présence d’un chromosome à la place d’une paire.
Délétion : Une délétion est une anomalie chromosomique caractérisée par la perte d’un morceau de chromosome.
Gène : Un gène est un morceau de chromosome qui code pour un caractère héréditaire.
Allèle : Un allèle est une version d’un gène.
Génotype : Le génotype d’un individu correspond à la combinaison d’allèles qu’il porte.
Phénotype : Le phénotype correspond à l’ensemble des caractères physiques d’un individu.
Microbe : Un microbe est un organisme vivant invisible à l’œil nu (observable uniquement au microscope). On utilise parfois le synonyme micro-organisme.
Protozoaire : Un protozoaire est un animal unicellulaire.
Contamination : La contamination la transmission d’un microbe pathogène à un environnement ou un individu. (Pour les microbes du microbiote, on parle de transmission).
Muqueuse : Une muqueuse est une surface qui recouvre les cavités externes de l’organisme.
Infection : Une infection est la prolifération de microbe dans l’organisme.
Phagocytose : La phagocytose est un mécanisme qui permet de lutter contre l’infection en digérant les éléments étrangers.
Fièvre : La fièvre est une élévation contrôlée de la température corporelle. Pour parler de fièvre, il faut que la température dépasse 37,8°C.
Système immunitaire : Le système immunitaire est un ensemble d’organe qui permet de lutter contre les microbes.
Antigène : Un antigène est une molécule reconnue étrangère par le corps et qui provoque une réaction immunitaire spécifique.
Anticorps : Un anticorps est une molécule produite par les lymphocytes B pour inactiver un antigène et provoquer sa destruction par phagocytose.
Séropositif : Une personne séropositive est une personne dont le sérum contient des anticorps spécifiques d’un antigène donné.
Immunodéficience : Une immunodéficience est un affaiblissement du système immunitaire.
Asepsie : L’asepsie consiste à éviter la contamination d’un objet ou d’une personne.
Antisepsie : L’antisepsie consiste à éviter l’infection.
Sérothérapie : La sérothérapie consiste en l’injection du sérum d’un animal ou d’un humain immunisé contre une maladie pour aider une personne à neutraliser un agent infectieux.
Vaccination : La vaccination consiste en l’injection d’un antigène pour provoquer une réaction de mémoire immunitaire chez la personne vaccinée. La vaccination est une méthode préventive.
Antibiotique : Les antibiotiques sont des molécules généralement d’origine naturelle qui détruisent les bactéries.
Immunité : On appelle immunité la capacité du corps à se défendre contre des éléments étrangers et notamment les microbes.
I. LES CARACTÈRES SPÉCIFIQUES ET LEURS VARIATIONS INDIVIDUELLES.
Une espèce est un groupe d’individus qui se ressemblent et qui peuvent avoir une descendance féconde.
Tous les individus d’une même espèce ont des caractères physiques communs qu’on ne retrouve pas chez les autres espèces. Ce sont des caractères spécifiques. Un caractère spécifique est un caractère physique propre à une espèce.
Les caractères spécifiques humains sont, entre autres : la bipédie exclusive, un cerveau très développé, un langage à double articulation et des empreintes digitales.
Au sein d’une espèce, les individus sont différents en raison des variations individuelles des caractères spécifiques. Tous les êtres humains ont des empreintes digitales, mais elles sont différentes chez chaque être humain.
II. CARACTÈRES HÉRÉDITAIRES ET CARACTÈRES ACQUIS.
Un caractère héréditaire est un caractère physique qui est présent dans presque toutes les générations d’une famille et qui est indépendant de l’environnement.
Exemples : Couleur de la peau, des cheveux…
Un caractère acquis est un caractère physique qui apparaît au cours de la vie. Il dépend de l’environnement et peut-être réversible.
Exemples : Bronzage, masse corporelle, cicatrice…
Exemples de rédaction :
La capacité à rouler la langue en U est un caractère physique. On voit qu’il est présent dans toutes les générations de la famille d’Arthur et c’est indépendant de l’environnement. On peut supposer que c’est un caractère héréditaire.
Le bronzage est un caractère physique qui dépend de l’environnement et qui est réversible. C’est donc un caractère acquis.
Rappel : Un individu est conçu lors de la fécondation. La fécondation 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.
LES CHROMOSOMES, SUPPORT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE
I. L’INFORMATION GÉNÉTIQUE.
Les caractères héréditaires et leurs variations sont présents dès la naissance. Ils se mettent en place lors de la grossesse. On peut supposer qu’ils existent sous forme codée dans la cellule-œuf. On appelle information génétique l’information qui permet à un individu de se construire. C’est le plan de l’individu.
II. LA LOCALISATION DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE.
Des expériences de transfert de noyaux entre cellules-œufs ont permis de montrer que l’information génétique est localisée dans le noyau de la cellule-œuf. Des expériences complémentaires ont montré que toutes les cellules de l’organisme possèdent l’intégralité de l’information génétique de l’organisme mais elle n’en exprime qu’une partie.
III. LE SUPPORT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE.
L’information génétique est localisée dans le noyau des cellules. L’observation au microscope de cellules colorées artificiellement montre que le noyau contient des éléments qui ont été appelés chromosomes. Les chromosomes sont le support de l’information génétique.
Les chromosomes sont constitués d’un filament d’A.D.N. Ce filament peut se condenser ou se décondenser, ce qui fait que l’aspect des chromosomes n’est pas toujours le même.
Schéma d’un chromosome observé au microscope électronique
Comment résumer tout cela en quelques phrases ?
Le physique d’un individu est un mélange de caractères. Il possède les caractères de son espèce et des variations qui lui sont propres. Ces caractères dépendent de son information génétique portée par les chromosomes dans le noyau de chacune de ses cellules. Certains caractères dépendent eux de l’environnement. Ce sont les caractères acquis.
Pour faire encore plus simple, le physique d’un individu dépend de son information génétique et de son environnement.
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Bonjour mes petits. Qui veut faire le petit rappel ? »
Samuel et Léo : « Moi monsieur ! Moi ! »
Max : « Choix ô combien cruel ! Léo… »
Léo : « Nous avons vu que tous les êtres humains sont pareils grâce à la classification de l’Homme sous forme de groupes emboîtés parmi les Vertébrés. »
Max : « C’est un bon résumé 🙂 Samuel, peux-tu en dire plus ? »
Samuel : « Ce n’est pas facile… L’Homme a un squelette en os. Ses nageoires charnues sont transformées en membres. Il a des poils et une paire de mamelles thoraciques. Il a des ongles aussi. Mais là, j’ai parlé des Primates. Parmi les Primates il se distingue par le fait qu’il se tient debout et qu’il a un cerveau très développé. J’espère n’avoir rien oublié. »
Max : « Tu n’as rien oublié Samuel 🙂 C’est très bien. »
Léo : « Monsieur Max, j’ai bien étudié ma leçon et je crois que j’ai d’autres caractères physiques qui distinguent l’Homme des autres primates. »
Max : « Je t’écoute Léo. »
Léo : « Il est pas très poilu. Même que parfois on lit que c’est ‘un singe nu‘. Et puis ses pouces des pieds ne sont pas opposables aux autres doigts. »
Max : « Très bien Léo. »
Samuel : « Et puis il a la face plate ! L’orang-outan ou le babouin ont comme un museau ! »
Max : « C’est vrai aussi ! Vous venez de compléter la liste des caractères spécifiques humains. »
Léo : « Les caractères spécifiques ? C’est comme cela qu’il faut appeler les caractères qu’on ne trouve que dans une seule espèce ? »
Max : « Oui Léo. Nous le noterons dans la leçon. Maintenant parlons des différences… »
Léo : « Pfff… Ce n’est pas facile à expliquer… »
Max : « Prenez des exemples si cela vous parait plus facile. »
Samuel : « Il y a des tas de caractères physiques qui varient légèrement ou beaucoup selon les individus : la taille, la musculature, la couleur des yeux, des cheveux, de la peau… »
Léo : « Et en combinant toutes ces variations on arrive à des individus uniques. »
Max : « Je prendrais un dernier exemple. A ma connaissance, les humains sont les seuls Primates qui ont des empreintes digitales. »
Léo : « C’est un caractère spécifique alors ! »
Samuel : « Mais chaque être humain a ses propres empreintes digitales ! Nous avons expliqué le paradoxe du début ! Nous sommes bien tous pareils et tous différents ! »
Max : « Et oui 🙂 Bien, prenez vos cahiers et notons la leçon. »
Note de Max : Pour des raisons pratiques je préfère que cette leçon se trouve dans un autre article. Cliquez sur le lien 🙂
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, je sais que d’habitude nous commençons par le petit rappel. Mais j’ai une question. »
Max : « Alors commençons par ta question Samuel. »
Samuel : « Merci monsieur Max. Vous nous avez parler des maladies causées par les bactéries. Il y a la peste par exemple. Elle a fait beaucoup de mort la peste. «
Max : « Oui Samuel, effectivement. Entre 1347 et 1352 la peste a tué 41% de la population du Royaume de France ce qui fait 7 millions de personnes pour une population de 17 millions. »
Léo : « Oulala ! Tout ça ! »
Max : « Oui, tout ça. »
Samuel : « Ben moi, ce qui m’étonne, c’est que 59% de la population ne soient pas morts. Et, si j’ai bien compris mes lectures, les gens qui guérissent ne peuvent plus jamais être malade. Comment ça se fait ? »
Max : « Très bonne question Samuel ! J’apprécie ta curiosité. C’est ce que nous allons voir. Nous avons terminé d’étudier les réactions immédiates de l’organisme à l’infection. Je vous rappelle que ce sont la fièvre et la phagocytose. Nous allons maintenant étudier les réactions lentes et, au passage, nous allons répondre à ta question Samuel. »
Samuel : « Merci monsieur Max. »
Max : « Je vous distribue un document. A vous de l’étudier et de répondre aux questions. Au travail ! »
La diphtérie et le tétanos sont deux maladies d’origine bactérienne. Dans les deux cas les bactéries produisent des molécules toxiques appelées toxines. Ces deux toxines sont mortelles chez la plupart des personnes mais certains individus survivent cependant.
En 1890, le chercheur Ernst Von Behring cherche à expliquer la résistance à la toxine diphtérique. Il obtiendra le prix Nobel pour es travaux en 1901.
Saurez-vous retrouver ses conclusions ?
Source : SVT 3ème, Hachette Éducation, 2008
Le sérum est la partie liquide du sang dépourvue de cellule et des protéines de coagulation.
1. Rédiger le protocole expérimental.
2. Formuler les résultats.
3. Classer dans l’ordre de taille décroissante les éléments suivants : Atome, cellule, molécule, organe, organisme.
4. Quelle conclusion tirez-vous de cette expérience ?
Léo : « Trop facile ! »
Samuel : « Monsieur Max, on peut faire l’intégralité de la démarche expérimentale ? »
Max : « Si vous voulez. »
Léo : « C’est parti ! »
Observation : « Suite à des épidémies de maladies d’origine bactérienne des individus meurent et d’autres survivent et ne retombent plus malades.
Problème : Comment expliquer cette immunisation ?
Expérience de Von Behring
Protocole :
Dans une première série, Von Behring injecte des bactérie provoquant le tétanos à un lot de souris. Dans une deuxième série, il injecte des bactérie provoquant le tétanos et du sérum de souris ayant survécu au tétanos. Dans la troisième série il injecte des bactéries provoquant le tétanos et le sérum de souris ayant survécu à la diphtérie.
Résultats :
Dans le premier lot, la plupart des souris meurent du tétanos. Dans le deuxième lot, les souris guérissent après avoir développé les symptômes du tétanos. Dans la troisième série la plupart des souris meurent.
Interprétation :
Dans la deuxième série, les souris guérissent car elles ont reçu quelque chose de souris guéries.
Conclusion : Suite à une infection bactérienne, des individus fabriquent des molécules qui les aident à guérir de la maladie.
Max : « Pourquoi affirmez-vous que ce sont des molécules ? »
Samuel : « Ben, parce que dans le sérum il n’y a pas de cellules. Grâce à la question 3 on sait que, plus petit que les cellules, il y a les molécules et les atomes. Mais on sait aussi que les atomes n’existent pas tous seuls. Ils forment des molécules. S’il n’y a pas de cellules, ce sont forcément des molécules. »
Max : « Très bien raisonné mon petit Samuel. Nous pouvons aussi ajouter que ces molécules sont produites en présence d’un élément étranger particulier. Cet élément est appelé antigène. La molécule produite par le corps en réponse à cet élément étranger est appelé anticorps. »
Samuel : « Je n’ai pas encore ma réponse mais je commence à comprendre. »
Max : « Nous continuerons à y répondre lors de la prochaine séance. Pour le moment rangez vos affaires et filez vous dégourdir les pattes. »
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Bonjour 🙂 Alors… Le petit rappel, qui veut le faire ? »
Samuel et Léo : « Moi monsieur Max ! »
Max : « Quel enthousiasme ! Et quel choix douloureux… Samuel, nous t’écoutons. »
Samuel : « Nous avons vu qu’il existe une information génétique dans la cellule-œuf. Elle permet à l’individu de se construire puisqu’elle code pour ses caractères héréditaires et leurs variations individuelles. »
Max : « Oui Samuel. Léo, tu prends la suite s’il te plaît. »
Léo : « Des expériences de transfert de noyau ont montré que cette information génétique est localisée dans le noyau des cellules. »
Max : « Très bien. Comme d’habitude. »
Léo : « Monsieur Max, j’ai une question ! »
Max : « Je t’écoute Léo. »
Léo : « Monsieur Max, une information ça se touche pas. C’est pas matériel. Il faut un support pour la mettre dessus. Comme… Comme une histoire qu’on imprime sur les feuilles d’un livre. Quelle est le support de l’information génétique ? »
Max : « Excellente question Léo ! C’est exactement ce que j’avais prévu de vous faire. Je la répète : quel est le support de l’information génétique ? Sachant que cette information se trouve dans le noyau des cellules, comment pourrions-nous répondre à notre question ? «
Samuel : « On pourrait observer les noyaux de cellules au microscope ! »
Max : « Très bonne idée Samuel ! »
Léo : « Nous allons utiliser le microscope monsieur Max ? »
Max : « Oui. Je vais vous laisser observer différents types cellulaires puis je vous donnerai un document. »
Un peu plus tard…
Samuel (à Léo) : « C’était bien le microscope 🙂 »
Max : « Un peu de calme ! Chuuuut ! Bien, voici le document que je vous avais annoncé… »
Photographie de cellules de racine d’ail observées au microscope
Samuel : « Ça ressemble à ce qu’on a observé avec le microscope ! »
Max : « Oui Samuel. Alors ? Que voyez-vous ? »
Léo : « Il y a des machins qui ont été colorés. D’après la légende, ce sont les chromosomes. »
Max : « Tu éviteras de dire des ‘machins‘ Léo s’il te plaît. Disons que des éléments situés dans le noyau ont pris la couleur. Nous n’allons pas le démontrer mais ce sont les chromosomes qui sont le support de l’information génétique. Nous allons noter la leçon. Prenez vos cahiers. »
III. LE SUPPORT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE.
L’information génétique est localisée dans le noyau des cellules. L’observation au microscope de cellules colorées artificiellement montre que le noyau contient des éléments qui ont été appelés chromosomes. Les chromosomes sont le support de l’information génétique.
Les chromosomes sont constitués d’un filament d’A.D.N. Ce filament peut se condenser ou se décondenser, ce qui fait que l’aspect des chromosomes n’est pas toujours le même.
Schéma d’un chromosome observé au microscope électronique
Max : « Voilà, c’est tout pour aujourd’hui. Mais avant de vous laisser partir, je vous distribue un autre document. Je vous conseille de bien l’étudier si vous voulez comprendre la suite des cours. C’est très important. Le voici… »Doc-Support-de-linformation-génétique
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Léo, le petit rappel s’il te plaît. »
Léo : « Oui monsieur Max. Nous avons vu les signes visibles que le corps réagit à une infection. Il y a la réaction inflammatoire. La zone infectée rougit, gonfle, s’échauffe et devient douloureuse. Et parfois il y a du pus. »
Max : « Très bien Léo. Samuel, peux-tu nous rappeler ce qu’est le pus ? »
Samuel : « Oui monsieur Max. Nous avons observé une goutte de pus au microscope alors je sais ce qu’il y a dans le pus. Le pus est constitué de lymphe, de bactéries ou de cellules infectées par des virus, de leucocytes et de cellules mortes. Les leucocytes sont aussi appelés globules blancs et il y en a de nombreux types. »
Max : « Bravo à tous les deux ! Nous pouvons donc aborder la suite. Le problème est simple. Comment font les leucocytes pour tuer les bactéries ou les cellules infectées ? »
Léo : « Oulala ! Mais ça a l’air compliqué ça ! »
Max : « Non, n’ayez pas peur. Je vais vous donner un petit film pour vous aider. Le voici… »
Léo : « Monsieur Max, j’ai une question mais pas vraiment en rapport avec la phagocytose. »
Max : « Je t’écoute Léo. »
Léo : « Monsieur Max, lors de la réaction inflammatoire la température augmente. Je sais aussi que lorsqu’on est malade on a de la fièvre. A quoi sert cette élévation de température ? »
Max : « Bonne question mon petit Léo. Attendez un instant… Voilà ! J’ai là un graphique qui va vous permettre de trouver vous-mêmes la réponse à ta question Léo. »
Max : « Vous connaissez la méthode. Je vous rappelle qu’il faut regarder les grandeurs et les unités représentées sur les axes ce qui vous permettra de donner un titre au graphique. Ne vous inquiétez pas de l’unité utilisée sur l’axe vertical. Ensuite vous donnez l’évolution de la grandeur verticale en fonction de la grandeur horizontale. Puis vous pourrez conclure. Vous aurez alors la réponse à la question de Léo. Vous me ferez cela pour la prochaine fois. «
Max : « Bonjour à tous, enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Bonjour, bonjour… Bien, nous allons entamer un nouveau chapitre. »
Léo : « On ne fait pas de petit rappel aujourd’hui ? »
Max : « Pourquoi pas ? Léo, peux-tu me parler de l’infection bactérienne ? »
Léo : « Oui monsieur Max, je peux vous parler DES infections bactériennes. Il y a les infections locales. La bactérie reste sur le lieu de l’infection et se multiplie par mitose. Les nombreuses bactéries utilisent le dioxygène et les nutriments normalement destinés à l’organe infecté et ça dérègle le corps. Il y a aussi les toxémies comme le tétanos. Les bactéries restent également sur place et elles libèrent des toxines qui agissent à distance sur tout le corps. Et puis il y a les septicémies. Là, les bactéries se répandent dans tout l’organisme et l’infection se généralise. C’est très embêtant et ça peut être mortel. »
Max : « Très bien Léo ! Samuel, que peux-tu nous dire des infections virales ? »
Samuel : « Que c’est plus compliqué que les infections bactériennes 🙂 Vous nous avez dit de retenir que les virus sont des parasites cellulaires qui utilisent la cellule qu’ils infectent pour se multiplier. »
Max : « Tu as retenu l’essentiel Samuel. J’ajoute que la cellule se trouve légèrement modifiée. Nous verrons plus tard l’importance de ce détail. Pour le moment revenons à l’infection bactérienne. Imaginez que vous vous blessiez à la patte. »
Léo : « Aïe ! »
Samuel : « Ouille ! »
Max : » Mes pauvres petits… »
Léo : « Ça peut s’infecter ! »
Max : « Je vous expliquerai plus tard comment soigner les plaies. Avez vous déjà vu une plaie infectée ? »
Samuel et Léo : « … »
Max : « Voici une photographie d’une petite plaie cutanée infectée. On parle d’abcès cutané. Pourriez-vous identifiez les signes de l’infection ? »
Photographie d’un abcès cutané
Léo : « C’est gonflé et rouge ! »
Samuel : « Il y a du pus ! »
Max : « Bien observé 🙂 Il y a deux autres signes qui ne se voient pas sur la photographie. »
Léo : « Ça fait mal ! »
Samuel : « Et il me semble que c’est un tout petit peu plus chaud qu’autour… »
Max : « Très bien ! Vous venez de donner les signes de la réaction inflammatoire. C’est une réaction rapide du corps à l’infection. C’est ce qu’il se passe à chaque fois que vous avez une infection locale. «
Léo : « Même pour une angine bactérienne par exemple ? »
Max : « Oui Léo. La gorge gonfle et s’échauffe légèrement. La muqueuse rougit et blanchit si du pus se forme. »
Samuel : « Et ça fait mal ! Surtout quand on avale… »
Léo : « Mais monsieur Max, qu’est ce que le pus ? »
Max : « Bonne question Léo ! Observons une goutte de pus au microscope. Voici une photographie. Faites-en un dessin. Nous verrons pour la légende.. »
Photographie d’une goutte de pus observé au microscope. Phagocytose : leucocytes phagocytant des bactéries. MO, CID, x 200 (format 24 x 36 mm).
Max : « Vos dessins sont très beaux mes charmants petits. Nous pouvons ajouter la légende. Vous avez représenté des bactéries et des leucocytes. »
Léo : « C’est quoi un leucocyte monsieur Max ? »
Max : « Ce sont les globules blancs. Ce mot vient du grec Leucos qui signifie blanc auquel on a ajouté le suffixe –cyte qui indique qu’on parle de cellules. Ce sont des cellules blanches présentes dans le sang et la lymphe. »
Samuel : « Alors si je comprends bien, dans le pus, il y a les cellules ennemis – ici se sont des bactéries – et des cellules qui sont nos défenseurs, les leucocytes. Il ya également de la lymphe. »
Max : « Oui Samuel, tu as bien compris. Le pus est donc un champ de bataille 🙂 Nous étudierons cela plus tard. «
Samuel : « Monsieur Max, j’ai une question ! »
Max : « Je t’écoute Samuel. »
Samuel : « Jusque là nous avons vu qu’il existe des organes organisés en appareils ou en système quand ils servent à la même fonction biologique. Par exemple il y a tous les organes de la digestion qui forment l’appareil digestif. Est ce qu’il existe un appareil ou un système pour lutter contre les microbes ou est ce qu’il existe que des cellules ? »
Max : « Excellente question Samuel ! Il existe bien un ensemble d’organes qui ont comme fonction de lutter contre les microbes. Ces organes forment le système immunitaire. En voici un schéma. »
Max : « Les organes lymphoïdes primaires sont ceux qui fabriquent les cellules immunitaires c’est à dire tous les leucocytes. Et il y a de nombreux types de leucocytes. Nous en verrons quelques uns seulement. Les organes lymphoïdes primaires sont le thymus et la moelle osseuse située dans les os longs ou plats. Les organes lymphoïdes secondaires stockent ou permettent la circulation des leucocytes. Vous voyez en noir les vaisseaux lymphatiques. Ce sont des vaisseaux qui se trouvent généralement le long des vaisseaux sanguins et dans lesquels circulent la lymphe. La lymphe est un liquide incolore qui contient de l’eau, des sels et des leucocytes. Si vous avez déjà eu des cloques à cause de chaussures mal adaptées ou de brûlures vous avez déjà vu la lymphe 🙂 «
Léo : « Monsieur Max, est-ce qu’il faut tout retenir le système immunitaire ? »
Max : « J’aimerais bien et vous en êtes capables. Mais retenez surtout qu’il existe. Bien, c’est suffisant pour aujourd’hui. Rangez vos affaires et sortez vous dégourdir les pattes. »
