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sujets du bac corrigés


Fiches de cours 1ère ES et 1ère L - SVT - PC
(par un professeur de SVT - faites-
moi part de vos suggestions-corrections)

Les parties sur fond gris sont les parties vues en Physique-Chimie


Programme 2011 (bac depuis 2012)

Liste des fiches

 

 

 



 

Les parties sur fond rouge constituent le cours à apprendre par cœur. Cela ne veut pas dire que des questions au bac ne seront posées que sur ces notions, mais elles constituent la base que JE pense être indispensable au vu des épreuves passées pour obtenir une note correcte mais non maximale.

VISION



ancien cours 1èreL (ancien programme sur la vision)
P1 - Les mécanismes optiques




*La chambre noire ou camera obscura est une boîte percée d'une petite ouverture (le sténopé) qui fait office de diaphragme.

Pour être vu un objet doit être lumineux (émetteur de lumière propre) ou éclairé (diffuseur de lumière).
L'œil fonctionne comme une chambre noire*. Un objet est vu au niveau du fond de l'œil (la rétine) sous la forme d'une image conjugée qui est inversée par rapport à sa position réelle.
L'ensemble des structures translucides de l'œil peut être modélisé (c'est l'œil réduit si l'on ajoute un diaphragme devant la lentille) par une lentille convergente de distance focale 17 mm (cette distance définit le punctum proximum : point le plus proche visible sans accommodation). Le punctum remotum est le plus le plus éloigné qui peut être vu avec netteté sans accommodation : il est normalement situé à l'infini.



L'accommodation permet de faire varier la vergence du cristallin de façon à former l'image conjugée des objets au niveau de la rétine. Le cristallin ne comportant pas de muscles : ce sont les muscles ciliaires qui déforment plus ou moins le cristallin. Cette déformation est extrêmement complexe du fait de l'orientation des fibres au sein du cristallin et de la présence de ligaments suspenseurs en plus des muscles cilaires radiaires. On peut cependant dire qu'il est plus convergent lorsque les muscles ciliaires sont contractés et qu'il permet ainsi une vision de près.

La vergence d'une lentille est donnée en dioptries (sigle δ) : C = 1/f' (f' = distance focale en mètres). Les lentilles divergentes ont une vergence négative. Les lentilles convergentes une vergence positive.
Avec l'âge le punctum proximum s'éloigne : 10 cm à 10 ans, 25 cm à 40 ans, 40 cm à 50 ans...



Quelques sujets d'entraînement :
Pondichéry 2012 (histoire de la vision),
Asie 2012 (hypermétropie),  Asie 2013 (lunettes à double foyer), Métropole septembre 2016 (myopie), Centres Etrangers 2017 (tirage photo sur papier et agrandissement).
L'œil normal est dit "emmétrope".

Les défauts visuels

Corrections

L'hypermétropie se résume par un défaut de convergence de l'œil au repos (le foyer image F' se situe en arrière de la rétine). Pour voir net l'hypermétrope est obligé d'accommoder en permanence, ce qui induit des maux de tête. On corrige ce défaut par le port d'un verre convergent.
La myopie se caractérise par un œil au repos trop convergent (le foyer image F' se situe en avant de la rétine). Le myope voit net de près et flou de loin. On corrige ce défaut par le port d'un verre divergent.
La presbytie est un défaut d'accommodation (souvent dû à l'âge et à la perte de souplesse du cristallin). On la corrige par le port de verres convergents.

P2 - Couleurs et arts


Source principale : Encyclopedia universalis (217, article "couleur").
















Présentation de la trichromie sur le serveur de l'université de Lyon

Présentation des synthèses additives et soustractives sur le serveur de l'université de Lyon


Lumières primaires et secondaires

Filtres primaires et secondaires

Action de deux filtres


Quelques sujets d'entraînement :
Nouvelle Calédonie 2015 (vision des couleurs en peinture)
Métropole 2016 (vision des couleurs chez les Papous Bérinmos)
Amérique du Sud 2016 (test duochrome et vision des couleurs)
Liban 2016 (Perception sous-marine des couleurs)
Centre Etrangers 2016 (trouble de la vision des couleurs)



La couleur est une caractéristique qualitative de la lumière ou d'un objet éclairé. La lumière solaire ou lumière blanche couvre un large spectre dont seule une partie est visible par l'œil (de longeur d'onde* comprise entre 400 et 700 nm environ).
Une lumière complexe peut être décomposée en couleurs différentes (par exemple par l'utilisation d'un prisme). Les lumières simples sont monochromatiques et repérées par la longeur d'onde* du phénomène électromagnétique vibratoire qui les constituent.
Dans la perception de la couleur intervient non seulement la longueur d'onde, mais aussi la luminance et même, pour une part mal comprise les composantes invisbles du spectre (IR et u.v.). Deux couleurs peuvent paraître identiques à deux observateurs sans avoir la même longeur d'onde (couleurs homochromes).
Le nom des couleurs reste très variable (et partiellement subjectif) et aucune convention de délimite par exemple le domaine du rouge ou de l'orangé. Ces noms varient selon les cultures.

*Toute radiation simple correspond à une vibration, extrêmement rapide, de période déterminée T que l'on repère, comme en radioélectricité, par sa longueur d'onde λ, égale au produit de T par la vitesse de propagation de la lumière dans le vide (λ=T.c avec  c~=300.000.000 m.s-1).

En se basant sur l'observation de la présence de seulement trois types de cônes dans la rétine, on décompose cette lumière blanche en 3 lumières primaires (trichromie ou méthode de la synthèse trichrome) : bleu, vert et rouge.
On a donc 3 lumières primaires (B, V et R) et 3 lumières complémentaires issue de l'addition de deux lumières primaires : B+V= C (cyan), B+R=M (magenta) et V+R=J (jaune).

En arts plastiques, em imprimerie ou en informatique la théorie trichromatique est fort utilisée.
La couleur des objets en lumière naturelle est due à la couleur de la lumière qu'ils diffusent après avoir reçu la lumière solaire (blanche).
Dans la théorie simplifiée trichromatique, une tomate rouge réémet le rouge sans réémettre le bleu et le vert. Elle se comporte donc comme un filtre primaire qui arrête toutes les autres lumières autres que la sienne. On a donc des filtres primaires R, V et B qui permettent d'émettre chacune de ces lumières.
De la même façon, on imagine des filtres secondaires qui ne laissent passer que deux lumières primaires afin d'obtenir une lumière secondaire. Les filtres secondaires donnent donc les lumières secondaires C, M et J.
Deux filtres secondaires superposés laissent passer une lumière primaire fC+fM=fB, fC+fJ=fV, fM+fJ=fR.



La couleur des objets (voir toujours ici):
- en lumière blanche, un objet jaune se comporte comme un filtre primaire jaune (absorbe le bleu).
- en lumière verte, un objet jaune ne réémet que le vert et est donc perçu jaune.
- en lumière blanche si j'observe un objet jaune à travers un filtre vert, qui ne laisse plus passer que le rouge,  je vois donc l'objet en vert.

La synthèse additive est celle qui est réalisée par un éclairagiste qui souhaite obtenir une lumière blanche par superposition (addition) de trois couleurs primaires. Les additions de deux lumières primaires donnent des lumières secondaires.

La synthèse soustractive est celle réalisée par les peintres qui désirent obtenir une couleur par mélange de deux autres couleurs. Les pigments colorés des peintures absorbent la lumière de toutes les couleurs autres que leur propre couleur et soustraient ainsi leur couleur complémentaire à la lumière blanche.
En mélangeant dans les mêmes proportions les couleurs secondaires (C, M et J) on obtient du bleu (C+M appelé violet), du vert (C+J) et du rouge (M+J appelé orangé).
R = rouge, B =bleu, G= vert (green), W = blanc (white), K = noir (black)

La synthèse additive (des 3 lumières primaires) permet d'obtenir du blanc (B+V+R à gauche), la synthèse soustractive (des 3 couleurs secondaires) du noir (C+M+J à droite)
E.U. 2017 (articles peintures, polychromie, pigments)
Les colorants sont des substances chimiques solubles dans le milieu qu'elles colorent. Les colorants comme les teintures permettent de colorer les tissus.
Les pigments sont des substances chimiques ayant une couleur propre (en fonction de leur éclairage, leur concentration...). Les pigments des peintures étaient par le passé des produits naturels (terre de Sienne, ocre, oxyde de zinc...). Dès le XVIIIe siècle on créa des pigments artificiels (bleu de prusse en 1710, bleu outremer en 1828, bleu de cobalt en 1802...). 

Les peintures sont des mélanges liquides (visqueux) constitués d'un pigment dans un milieu de suspension et qui forment en séchant un film solide protégeant ou décorant une surface peinte. Le milieu de suspension est constitué principalement d'un liant qui forme le film, durcit et sèche la peinture. Le liant est soit une résine naturelle ou synthétique, soit un caoutchouc synthétique (peintures latex), soit de la caséine (protéine) ou de la colle. Dans la peinture à l'huile, le liant est une huile qui sèche. Le milieu de suspension peut aussi contenir un solvant, un séchant, un antioxydant et un plastifiant. Le solvant amincit la peinture, ce qui rend plus facile de la brosser, de la pulvériser ou, éventuellement, de la passer avec un rouleau, et accroît son pouvoir de pénétration.
Le terme polychromie, formé à partir du grec ancien polus (« nombreux ») et chrôma (« couleur »), désigne l’application de couleurs à la sculpture et à l’architecture, soit par le recours à la peinture (polychromie dite « artificielle »), soit par l’assemblage de matériaux de couleurs différentes (polychromie dite « naturelle »). Le mot apparaît dans la langue française au XIXe siècle, lors des débats qui ont divisé les savants sur la question de la coloration des statues et édifices des Grecs et des Romains.
On sait aujourd’hui que la sculpture et l’architecture antiques étaient polychromes.

V1 - L'œil vivant : l'œil contient un appareil d'optique vivant, mais aussi un appareil sensitif complexe de traitement des images et des formes en mouvement issu du cerveau embryonnaire.


TP - Dissection de l'œil de veau
TP - Dissection de l'œil de thon




1 - anatomie et histologie de l'œil


image externe modifiée (http://www.snv.jussieu.fr/vie/documents/oeil/01formation.jpg)


a - La cornée et le cristallin viennent de la couche externe de l'embryon : l'ectoderme. Ils forment, avec les humeurs aqueuse et vitrée l'appareil optique vivant et adaptable de l'œil.
     Cornée et cristallin sont des tissus transparents et vivants.
    Ils jouent le rôle de lentilles convergentes.
    Le cristallin est déformable. Lorsqu'il est étiré il devient moins convergent (muscles ciliaires relâchés, fibres zonulaires tendues) et lorsqu'il est relâché il devient presque sphérique (convergence maximale avec les muscles ciliaires contractés et les fibres zonulaires relâchées).
    Ni le cristallin, ni la cornée ne sont irrigés, ni innervés. Ils se nourissent par diffusion des nutriments depuis la chambre antérieure ou la chambre postérieure de l'œil, nutriments venant eux-même des vaisseaux sanguins qui tapissent le fond de l'œil en avant de la rétine.


Avec l'âge le cristallin perd de sa souplesse (baisse de la convergence = presbytie liée à l'âge) et s'opacifie (cataracte).
Parties 1 seulement,  parties 2 nonrépertoriées
Cataracte congénitale – Amérique du Nord 2017
Cataracte chez Claude Monnet - Amérique du Sud 2012v
Presbytie liée à l'âge et pathologie rétinienne - Métropole 2017
Cataracte, myopie et presbytie liée à l'âge et implants cristalliniens - Polynésie 2016
Un exemple de question problématique - Z1q1

  Les anomalies du système optique (forme de l'œil ou plasticité du cristallin) peuvent souvent être corrigées par le port de lentilles convergentes ou divergentes (voir cours de physique).
En vision de loin, le cristallin étiré converge au minimum. S'il y a un défaut c'est le plus souvent du fait de la forme de l'œil ; myopie (œil court, courbure excessive de la cornée, déformation cristallinienne...)  hypermétropie (œil long).
En vision de près, le cristallin se relâche et doit converger ; s'il ne le fait pas assez c'est la presbytie.
image externe







Parties 1 seulement,  parties 2 non répertoriées
Trou maculaire et presbytie - Antilles 2013
Myopie et traitement cérébral des images (IRMf) lien myopie céphalées à questionnerAmérique du Nord 2014
Les verres progressifs contre la myopie et la presbytie - Asie 2013
Rôle des lunettes solaires - Amérique du Nord 2018
Myopie, hypermétropie et teinte des verres solaires : test duochrome - Asie 2016
Effet de la lumière naturelle sur la croissance de l'œil et myopie - Pondichéry 2017


Sujets où la structure de la rétine apparaît :
Risques liés aux écrans DMLA- Pondichéry 2016
Myopie et effets de la lumière naturelle sur la croissance de l'œil - Pondichéry 2017
Décollement de la rétine - Métropole 2015s


b – La choroïde et la sclérotique sont des couches respectivement nourricière et protectrice qui viennent des tissus intermédiaires de l'embryon (mésoderme).


c – La rétine est un tissu nerveux issu de cerveau embryonnaire
    La vésicule optique embryonnaire se creuse et les deux parois s'accolent pour ne former qu'une seule couche de cellules nerveuses formant la rétine.
    La rétine contient 3 types de cellules nerveuses principales :
- des cellules photoréceptrices (qui sont des cellules nerveuses modifiées : cellules sensitives) : les cônes et les bâtonnets qui contiennent les pigments visuels ;
- des neurones qui traitent les informations issues des cellules photoréceptrices et les transmettent au cerveau par le nerf optique. (D'autres cellules nerveuses ont des rôles de soutien et de défense immunitaire : les cellules gliales) ;
- des cellules pigmentaires (attention ne pas confondre avec les pigments visuels) qui bloquent la lumière au fond de la rétine.


Issue du sujet Pondichéry 2017
Répartition et stimulation des cônes et des bâtonnets - Z1q2 Polynésie 2012q2q3

Accident cérébral et troubles de la vision des couleurs - Amérique de Nord 2012
Maladie de Stargard et atteinte des cellules pigmentaires  Liban 2014


Il existe deux types de photorécepteurs, mais il existerait une grande variabilité individuelle dans la répartition et le nombre des photorécepteurs :
    - les bâtonnets, les plus nombreux (90.000.000 env.) sensibles à la seule intensité lumineuse, même faible (les bâtonnets ne permettent pas de distinguer les couleurs), répartis de part et d'autre de l'axe optique.  Il y a, à l'axe optique, une zone circulaire d'environ 600 micromètres de diamètre entièrement dépourvue de bâtonnets (fovéola au centre de la fovéa ou macula ou tache jaune).
    - les cônes, moins nombreux (4.500.000 env.) sensibles à une plus forte intensité lumineuse, soit surtout dans le bleu, soit surtout dans le vert, soit surtout dans le rouge. Ils sont situés en majorité à l'axe optique de l'oeil.



Soleil direct = 120.000 lx, ciel nuageux à midi = 10.000 lx, ciel entièrement couvert = 100 lx, pleine lune par nuit claire = 1 lx, lampe de bureau de 40W = 150 lx, éclairage minimum pour lire et écrire.


images externes http://raymond.rodriguez1.free.fr/Documents/Organisme-A/Vision/spectre_photorecepteurs2.jpg

Glaucome et champs visuels - Antilles 2014
Achomatopsie, champs visuels et aires visuelles - Polynésie 2014
Accident vasculaire cérébral, champs et aires visuels - Polynésie 2015s

Trajet des voies optiques - Métropole 2014sq3
Altérations cérébrales de la vision - Polynésie 2014
Aires cérébrales impliquées dans la vision statique et du mouvement - Emirats arabes 2014


2 - L'œil sait reconnaître des formes en mouvement ; c'est une sensation multiple qui est envoyée au cerveau et non une image.
A - les champs visuels délimitent une zone de recouvrement où la vision se fait en relief
Expérience : tracés des champs visuels d'un oeil
Le champ visuel est différent pour la vision en noir et blanc (champ plus large) que pour la vision en couleur (centrée autour de quelques dizaines de degrés à partir de l'axe optique) :  Bâtonnets > bleu > rouge > vert
Les champs visuels droits des deux yeux (droit et gauche) sont reçus par l'hémisphère gauche et les champs visuels gauches des deux yeux sont reçus par l'hémisphère droit.

image externe



On notera qu'au niveau du chiasma optique les nerfs issus des parties de la rétine correspondant aux champs côté nasal, se croisent alors que les champs latéraux côté externe ne se croisent pas.


image externe


B - les voies optiques relient la rétine au aires visuelles du cerveau:
Les nerfs optiques contiennent des neurones qui passent d'abord (en y faisant des relais) par les corps genouillés latéraux puis le thalamus et se terminent tous au niveau de la partie la plus superficielle du cerveau : le cortex. Le cortex dit visuel est situé très en arrière du cerveau (partie occipitale).


Les voies visuelles : de l'œil au cortex visuel



Flash IRM sur le site du CEA

Expérience de Scott Rouley

Sujets contenant un document IRM--cherchez la récurrence !
d'entraînement :
Amérique du Nord 2012
Amérique du Nord 2013 (partie 3)
Amérique du Nord 2014
Emirats arabes 2012
Emirats arabes 2014
Polynésie 2014s
Polynésie 2014
Polynésie 2015s




C -  On peut voir le cerveau fonctionner grâce à l'IRMf.
L'IRM (imagerie par résonance magnétique nucléaire) est un outil puissant de recherche neurobiologique étant donné sa résolution spatiale (de l'ordre du mm) et temporelle (de l'ordre de quelques fractions de seconde).
Le principe repose sur l'orientation dans un champ magnétique des molécules d'eau de notre corps (qui présentent une aimantation (un moment magnétique ou spin) au niveau de leurs noyaux d'hydrogène) suivie d'une petite perturbation (par onde radio); on mesure en quelque sorte le degré de liberté de la molécule d'eau dans les tissus.

L'IRM anatomique permet de voir une coupe des tissus.
L'IRM fonctionnelle permet de suivre l'augmentation du débit sanguin dans différentes parties du cerveau.

Il existe d'autres techniques anatomiques comme les rayons X (scanner) ou fonctionnelles comme la TEP (tomographie par émission de positons).

D – Voir n'est pas recevoir et interpréter une image, mais c'est construire, connaître (reconnaître des formes, des visages, des mots...) et mémoriser une image mentale complète, stable, nette, précise, en couleurs et en relief, à partir d'une perception floue, incomplète et instable.


Pour approfondir:
Extraits de la conférence de Da Silveira (
cours de 1èreS)


Comparaison caméra-œil et prothèses   Nouvelle-Calédonie 2013s
DMLA et implants rétiniens Métropole 2014
Vision chez un nouveau-né puis un enfant de 6 ans - Centres étrangers 2015
Vision aveugle et plasticité - Emirats arabes 2012
Limites de la plasticité cérébrale - précisez la phrase du doc 3b - Métropole 2016
Importance du type d'apprentissage de la lec
ture - Polynésie 2014


E – la vision est une fonction dynamique qui évolue avec l'âge et peut parfois se restaurer partiellement après un accident

La vision des couleurs (synthèse des opsines) se fait progressivement la première année après la naissance, mais l'œil n'est considéré comme complètement fonctionnel que vers 6 ans, notamment pour la pleine vision des couleurs.

La plasticité cérébrale désigne de façon FLOUE la capacité du cerveau à modeler sans cesse son ORGANISATION, non seulement au niveau des territoires (aires), mais surtout les relations physiques entre les cellules appartenant à ces aires : connexions synaptiques et interactions entre cellules nerveuses gliales et neurones.
C'est à l'enfance qu'elle est la plus importante.
Une petite page qui intègre un des résultats des travaux en sciences cognitives modernes (notamment les travaux de Stanislas Daehene): la plasticité cérébrale de l'enfant. Dont voici la vidéo pleine de bon sens.



L'enfant possède bien plus de connexions synaptiques à la naissance que l'adulte qui se spécialise en perdant les connexions les moins utilisées.

 

V2 - Les pigments visuels et quelques maladies



Molécule de rhodopsine dans les bâtonnets ayant ou non reçu une particule lumineuse (photon) - image copiée (de l'excellent site de raymond rodriguez) externe




image copiée (de l'excellent site de raymond rodriguez) externe




image copiée (de l'excellent site de raymond rodriguez) externe


1 – La famille des opsines est gouvernée par une famille de gènes qui pourraient avoir dérivé d'un gène ancestral
Les pigments visuels sont des substances chimiques construites sur un modèle unique : une protéine en forme de tonneau (l'opsine) renferme une petite molécule sensible à la lumière (le rétinal). Chaque pigment a une opsine différente, ce qui fait que chaque protéine filtre plus ou moins la lumière, mais le rétinal est toujours le même.
La rhodopsine est l'opsine des bâtonnets qui ont un large spectre.
L'opsine S (small) laisse passer surtout les faibles longueurs d'onde – bleu (B),
l'opsine M (medium) laisse passer les longueurs d'onde intermédiaires – vert (V),
et l'opsine L (large) laisse passer les plus élevées – rouge (R).
Chaque cône ne synthétise qu'une de ces trois opsines.

La synthèse des opsines, qui sont des protéines, est sous la dépendance de séquences de l'ADN appelées gènes situés sur trois chromosomes :
- le chromosome 7 porte le gène de l'opsine S,
- le chromosome X  les gènes des opsines M et L
- et le chromosome 3 le gène de la rhodopsine.


On compare les opsines pour essayer de retracer l'évolution des gènes des opsines.
La proximité de séquence (nombre d'aa identiques) est un indice d'une proximité évolutive. Plus deux organismes sont proches phylogénétiquement (du point de vue de l'évolution) plus leurs gènes ont des séquences proches et donc plus leurs protéines ont des séquences proches.

Exemple 1 : les dichromates (deux types d'opsines et donc deux types de cônes) et les trichromates (trois types d'opsine et donc trois types de cônes) ont un ancêtre commun (hypothétique ou logique). Le gène de l'opsine M et L du chromosome X pourraient provenir d'une duplication-mutation.
- les trichromates : homme, chimpanzé, gorille, macaque
- les dichromates ; Coebus, Saki, Tarsier, Saïmiri


image copiée (de l'excellent site de raymond rodriguez) externe

Exemple 2 : - arbre phylogénétique illustrant les similitudes des gènes codants pour l'opsine B (Polynésie 2012 partie 3 question 1)


Gènes des opsines - Asie 2014
Arbre phylogénétique illustrant les similitudes des gènes codants pour l'opsine B (Polynésie 2012 partie 3 question 1)
répartition des opsines chez les Primates et les Mammifères ; couleur orange des gilets des chasseurs de sanglier (Métropole 2018p3)



image
externe











2 – Des défauts et maladies

A - anomalies dans la synthèse des opsines
Les daltoniens sont des dichromates et présentent des anomalies dans la sécrétion d'une des opsines (1794, John Dalton, déficient visuel : rouge = ombre ou gris ; orange = jaune = vert)
On distingue actuellement trois types de dichromates liés à un défaut d'opsine ("daltonisme au sens large"):
- protanope (daltonisme au sens strict): rouge non vu (gris) et violet = bleu, (cônes V et B seuls)
- deutéranope :  jaune = rouge, vert = gris, (cônes B et R seuls),
- tritanope : vert = bleu, jaune non vu (R et V seuls)

Remarques :
Le monochromatisme est la perte totale de la vision des couleurs.
Le trichromatisme anormal est une vision des trois couleurs mais avec des anomalies dans le fonctionnement des opsines (donc souvent d'origine génétique).


Les daltonismes (au sens large de "dichromatisme liée au défaut d'une opsine") sont les anomalies les plus fréquentes. Les femmes sont beaucoup moins touchées que les hommes. On dit parfois que c'est à cause de la position du gène de l'opsine S sur le chromosome X, les femmes (XX) possédant deux exemplaires du gène alors que les hommes n'en possèdent qu'un (XY). En fait il existe de nombreux exemplaires de gènes d'opsine...

Origine externe source perdue...

S'il peut être toléré de parler de "daltonisme au sens large" pour les dichromatismes, il est grandement inexact de parler de "daltonisme au sens étendu" pour désigner toute anomalie portant sur les opsines (trichromatismes et dichromatismes, voire même monochromatisme). Comme dans ce corrigé officiel du sujet Asie 2015.


Trichromatisme anomal - Antilles 2013s
Diagnostic incertain d'une deutéroanomalie ; intérêt des filtres de couleur - Antilles 2014s
Anomalie dans la vision des couleurs
; intérêt des filtres de couleur - Asie 2015
Diagnostic d'un dichromatisme tritanope - Asie 2017
Possible monochromatisme et électrorétinogramme - Centres étrangers 2016
Perception et dénomination des couleurs chez les indiens Berinmnos - Métropole 2016
Daltonisme de Vincent Van Gogh - Nouvelle Calédonie 2015






B - Quelques maladies liées à des défauts de la rétine.

La DMLA (Dégénérescence maculaire liée à l'âge) est la première cause de cécité après 50 ans. C'est une dégénérescence de la partie centrale de l'oeil qui touche les cônes et les bâtonnets. Elle est probablement liée à des problèmes immunitaires et circulatoires.


Les rétinites (ou rétinopathies) pigmentaires sont des pertes progressives de la vision (périphérique puis centrale aboutissant donc à une cécité) liée à la dégénérescence des cellules photoréceptrices. Elles sont souvent considérées comme d'origine génétique, car elles présentent une forte hérédité (comme la DMLA d'ailleurs !!!!).


Etats Unis 2012 - partie 3 question 2
Décollement de la rétine - Métropole 2015s
Accident cérébral et troubles de la vision des couleurs - Amérique de Nord 2012
Rétinopathie diabétique - Métropole 2017
Glaucome et champ visuel – Antilles 2014
Albinisme oculaire (absence de macula) – Polynésie 2017
Trou maculaire rétinien -  Antilles 2013
Maladie de Stargardt - Liban 2014
DMLA - Pondichéry 2016
DMLA et implants rétiniens - Métropole 2014
DMLA et utilisation des écrans - Pondichéry 2016
Rétinopathie solaire aigüe - Métropole 2017s
Maculopathie liée aux APS (antipaludéens de synthèse) - Antilles 2015s








V3 - Synapses et drogues hallucinogènes : la communication entre neurones visuels est la cible des drogues hallucinogènes


Cette partie a été intégrée de façon artificielle à la vision pour pouvoir poser des questions sur les drogues, notamment hallucinogènes.

Structure d'un neurone :la cellule nerveuse qui conduit le message nerveux.


Le message nerveux est composé de potentiels d'action (PA) qui sont de petites dépolarisations de la membrane des dendrites et des axones.
Ces PA naissent au niveau des corps cellulaires ou des dendrites et sont propagés le long des membranes des neurones à des vitesses de quelques mètres par seconde.

Le message nerveux est codé en modulation de fréquence : les PA ne varient pas en intensité, mais en fréquence.<

 


Les synapses sont les zones de contact entre les neurones et les autres cellules.
Une synapse comporte 3 parties :
- la zone présynaptique,
-l'espace intersynaptique
- et la zone postsynaptique.
Les synapses chimiques utilisent des neurotransmetteurs (ou neuromédiateurs), substances sécrétées  par le neurone présynaptique, stockées dans des vésicules synaptiqes et libérées dans l'espace intersynaptique lors de l'arrivée d'une stimulation (influx nerveux ou message nerveux)). Le neurostransmetteur se fixe sur des récepteurs au niveau de la membrane postsynaptique et est recapturé par le neurone présynaptique ou détruit simultanément.

La liaison neurotransmetteur-récepteur est basée sur une reconnaissance spatiale (de la forme dans l'espace).


Structure d'une synapse chimique

 

Bordas ex 6 et 7 pp78-79

Effet de la kétamine - Antilles 2016
Mescaline et sérotonine - Nouvelle Calédonie 2013
Sérotonine et LSD - Métropole 2014s
Ergotisme : l'affaire du pain maudit - Pondichéry 2014
Annales Zéro - Sujet 1 - Q3
Annales Zéro - Sujet 1 - Q4


La transmission synaptique peut être altérée par de nombreuses substances chimiques. Celles qui provoquent une dépendance sont qualifiées de drogues.

Certaines substances bloquent la transmission synaptique, d'autres la stimulent. Les effets dépendent de la localisation des neurones impliqués et des doses.
Les agonistes miment le neurotransmetteur et ont le même effet que lui. L'effet peut cependant être fortement augmenté entre la drogue et le neurotransmetteur. Les antagonistes ont un effet opposé au neurotransmetteur.


Le LSD voisin de la sérotonine est un agoniste qui augmente le fonctionnement de certaines synapses et provoque des hallucinations.

La cocaïne inactive temporairement la recapture de la dopamine et donc stimule l'action de ce neurotransmetteur. Les opiacés par contre stimuleraient la libération de la dopamine en stimulant indirectement les neurones à dopamine (par inhibition de neurones inhibiteurs, le neurotransmetteur étant de type endorphine). Le cannabis perturbe la vision, comme l'alcool ou d'autres substanceshallucinogènes.

L'ectasy bloque la recapture de la sérotonine.



image externe : mode d'action de quelques drogues au niveau de la synapse

Mode d'action de l'ectasy (exercice Hatier n°2 p 77 - CORRIGÉ) - animation (flash beurk !) à télécharger (et à ouvrir dans un navigateur qui accepte le flash de façon native... GoogleChrome par exemple) par Raymond Rodriguez

  
SEXE

 Cette partie demande beaucoup plus de connaissances, même si elles sont rarement utilisées dans les sujets


ancien cours 1ères ES-L sur la procréation

S1 - Se reproduire : anatomie et physiologie de la reproduction


Dans cette partie de nombreux "rappels" de notions de culture sont faits sans qu'ils soient à strictement parler nécessaires pour répondre aux questions des sujets de bac.


Quelques "rappels d'anatomie"

La reproduction est une fonction globale de l'espèce.
Un organisme comprend des organes qui regroupent des fonctions. La fonction sexuelle (reproductive) est une fonction de l'espèce. Chez l'homme (sexes séparés, fécondation interne, viviparité, soin aux jeunes long) elle nécessite :
-- la production des gamètes (gamétogénèse) dans les glandes sexuelles (gonades)
- la recherche du partenaire de sexe opposé,
- l'union suivie de la fécondation (union des gamètes)
- la gestation chez la mère (stade embryonnaire (-> 8 sem) puis foetal),
- l'accouchement,
- l'allaitement (nutrition puis aide à la nutrition)
- la protection, l'attachement et l'éducation (fonctions de relation)


L'appareil reproducteur comprend :
- des gonades ou glandes sexuelles qui produisent les gamètes ou cellules sexuelles et les hormones sexuelles. Ce sont les testicules qui produisent les spermatozoïdes et la testostérone chez l'homme et les ovaires qui produisent les ovocytes, les œstrogènes et la progestérone chez la femme.
- les voies génitales (canaux) qui permettent aux gamètes de sortir de l'organisme : épididyme (qui stocke les spermatozoïdes), spermiducte et urètre chez l'homme, oviducte débouchant dans l'utérus chez la femme, ce dernier étant aussi l'organe de gestation;

- associées à des glandes annexes : prostate et vésicules séminales qui forment l'essentiel du sperme.
- des organes d'accouplement : pénis et vagin avec la partie externe (vulve)
- associés aussi à des glandes annexes lubrifiantes : glandes de Cooper et glandes de Bartolin respectivement chez l'homme et la femme.

appareil génital masculin (coupe sagittale)

bassin féminin (coupe sagittale)
(vous noterez la position de l'utérus, col orienté vers l'arrière, et des ovaires latéraux, coiffés par les pavillons dans leur partie antérieure)


Un schéma inhabituel de l'appareil génital masculin en vue frontale
(d'après Vander in Précis de Physiologie, Doin, 1998) mettant bien en évidence les organes ou conduits pairs ou impairs.


appareil génital féminin
(en coupe frontale dans la partie gauche et en vue externe dans la partie droite)


TP - Histologie de l'ovaire
Histologie du testicule, de l'utérus, des trompes et des seins


image externe (ovaire théorique où toutes les phases possibles sont représentées)

Echographie ovarienne avec follicules - Amérique du Nord 2014, Antilles 2015, Liban 2018, Nouvelle Calédonie 2017
Gènes des


Quelques notions d'histologie des gonades.
L'histologie est la science des tissus (histos en grec = tissu)

Les ovaires, dont le développement est bloqué depuis le milieu de la vie fœtale, renferment des follicules primordiaux contenant chacun un ovocyte immature (ovocyte I).   À partie de la puberté, 20 follicules primordiaux environ démarrent chaque jour dans chaque ovaire une longue maturation qui dure environ 200 jours et qui conduit quelques follicules seulement au stade tertiaire (cavitaire). La phase rapide de maturation (follicule tertiaire -> follicule mûr et ovocyte I->ovocyte II) ne touche qu'un follicule (alternativement dans chaque ovaire tous les 56 jours) et dure 14 j. La phase de fonctionnement (14j) du corps jaune se poursuit avec sa dégradation (corps jaune cicatriciel) en environ 1 mois.
La formation des cellules sexuelles féminines (ovocytes) s'appelle l'ovogénèse.
La ménopause correspond à l'épuisement du stock d'ovocytes.

Chez l'homme, les testicules renferment des tubes séminifères qui produisent les spermatozoïdes depuis la puberté jusqu'à la mort.



image externe :
les tubes séminifères 

cours de 1èreS de qualité où vous pouvez trouver aussi des explications simples.



Les cycles féminins (ancienne version)

 

Sujets d'entraînement:
Annales Zéro - Sujet 3 partie 3 - question 1

Asie 2012 - partie 3 - question 1
Asie 2012 - partie 3 - question 2
Liban 2018 - partie 3
Centres Etrangers 2017 - partie 3

Rôle des hormones dans le comportement sexuel du cochon d'Inde - Asie 2012q1
Circuit de la récompense - Nouvelle Calédonie 2015sq3
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Hormones à connaître :
- la GnRH = hormone secrétée par les neurones de l'hypothalamus
- la LH = hormone lutéinisante
  et la FSH = hormone folliculo-stimulante, deux hormones sécrétées par l'antéhypophyse;
- la testostérone, une hormone testiculaire;
-
deux hormones ovariennes : les œstrogènes (surtout en phase folliculaire) et la progestérone (en phase lutéale)


L'activité sexuelle masculine est caractérisée par:
* une production continue de très nombreux gamètes (spermatozoïdes) depuis la puberté jusqu'à la mort
* une production d'hormone sexuelle (testostérone) continue.



Schéma TRÈS SIMPLIFIÉ (incomplet) du contrôle hormonal de la fonction sexuelle chez l'homme



Schéma TRÈS SIMPLIFIÉ (incomplet) du contrôle hormonal de la fonction sexuelle chez la femme


L'activité sexuelle féminine est caractérisée par:
* une production d'un gamète (ovocyte - ovule) (exceptionnellement de plusieurs gamètes : double ou triple ovulation pouvant conduire à des faux jumeaux ou triplés...) cyclique mensuelle (tous les 28 jours) depuis la puberté jusqu'à la ménopause
* une production d'hormones sexuelles cyclique (oestrogènes dominants en période préovulatoire et progestérone dominante en période postovulatoire ou lutéale (du corps jaune))
* une préparation de l'utérus à la nidation de l'embryon puis à la gestation cyclique et mensuelle
* une préparation cyclique mensuelle du vagin à l'accouplement.


Dans les années 1950, des expériences de stimulation électrique autodéclenchées dans le cerveau de rats ont mis en évidence certaines zones qui conduisaient les rats à répéter les actions ayant conduit à la stimulation électrique. Ces zones forment ce que l'on appelé "les centres du plaisir" ou "le circuit de la récompense". Elles correspondent à différentes aires du cerveau et possèdent deux groupes de neurotransmetteurs : la dopamine et ensuite les opoïdes endogènes (petits peptides se fixant sur les mêmes récepteurs que la morphine comme les enképhaline) et cannabidoïdes (se fixant aussi sur les récepteurs au cannabis). Ces centres sont assez similaire chez tous les Mammifères.
Les processus de renforcement dans la reproduction sont le fait d'hormones qui contrôlent le comportement sexuel. Ils perdent de leur influence chez les Mammifères les plus évolués. L'influence est forte chez les rongeurs, mais faible chez les primates. Chez l'être humain, on considère que les renforcements sexuels sont actifs durant toute l'année, ce qui permet des activités érotiques continues.  (d'après

https://fr.wikipedia.org/wiki/Système_de_récompense)


D'une façon simplifiée on peut dire que:
* gonades et hypophyse antérieure forment un complexe fonctionnel relié par des hormones: FSH et LH sécrétées par l'antéhypophyse et oestrogènes, progestérone et testostérone sécrétées par les gonades
* la FSH et la LH stimulent la gamétogénèse
* les hormones sexuelles (œstrogènes, progestérone et testostérone) exercent normalement un rétrocontrôle négatif (inhibition) sur l'activité hypophysaire; cependant les œstrogènes exercent un rétrocontrôle positif (stimulation) sur la production de FSH et de LH lorsqu'ils sont à forte concentration.
* un pic de LH est responsable chez la femme de l'ovulation
* la baisse simultanée des taux d'œstrogènes et de progestérone est responsable des règles (menstruations)
* la GnRH sécrétée par l'hypothalamus contrôle l'activité de l'hypophyse antérieure.


La fécondation a lieu dans la partie terminale des trompes (oviducte). Un seul spermatozoïde (durée de vie de l'ordre de 5 jours mais fécondance très faible après 3 jours) féconde l'ovule (d'une durée de vie d'un jour). 

La gestation a lieu dans l'utérus et dure 9 mois.


Remarque : l'accouchement, l'allaitement et le soin aux jeunes.... ne sont pas au programme, mais font partie de la reproduction humaine.


Le zygote (cellule œuf issue de la fécondation) se divise tout de suite et est dirigé par les contractions de l'oviducte vers l'utérus. Lorsque l'embryon s'implante (on dit qu'il nidifie: c'est la nidation), au bout d'environ 1 semaine, il est formé de quelques dizaines de cellules. Cet embryon est formé de trois types de cellules:

- certaines cellules vont former avec la muqueuse utérine un organe d'échange, principalement de nourriture (par le sang): c'est le placenta qui est un organe materno-fœtal (il comprend à la fois des cellules maternelles et des cellules fœtales). Le très jeune placenta sécrète une hormone -l'HCG (Gonadotrophine Chorionique Humaine) ou "hormone de grossesse" - qui est décelable dès le 9ème jour après la fécondation: elle stimule l'ovaire et permet le maintien du corps jaune qui persiste pendant une grande partie de la grossesse (corps jaune gestatif). Maximale vers la 10ème semaine de grossesse, la concentration en HCG diminue très fortement à partir de la 15ème semaine. Le placenta, tout comme l'ovaire gestatif, sécrète de la progestérone qui est l'hormone principale qui permet le maintien de la gestation en agissant sur la muqueuse utérine. L'ovaire sécrète aussi de grandes quantités d'œstrogènes. Les tests de grossesse détectent habituellement l'HCG à partir de sa forme dégradée dosée dans l'urine. Pendant toute la durée de la grossesse, les taux élevés de progestérone et d'œstrogènes empêchent toute survenue des règles qui n'apparaissent que plusieurs semaines après l'accouchement ("retour de couches").

- d'autres cellules forment des poches protectrices autour de l'embryon (on les appelle les annexes embryonnaires)

- d'autres cellules enfin forment l'embryon proprement dit (les autres tissus étant extra-embryonnaires).

S2 - Devenir homme ou femme


Cette partie est spécifiquement au programme, comme à celui de la classe de 1èreS. Contrairement à ce que la présentation simplifiée des manuels peut faire croire, les mécanismes de la sexualisation, tant chromosomiques qu'hormonaux, sont loin d'être tous clairement identifiés et compris. Ce qui en fait une partie difficile et à haut risque selon le niveau de connaissance de celui qui a concocté la question...


Fig 17-4 de Biologie du développement, colorée différemment.
La gonade est indifférenciée jusqu'à la 6ème semaine de vie embryonnaire. À partir de la 7ème semaine de vie embryonnaire pour le testicule et la 8ème semaine pour l'ovaire (soit le début de la vie fœtale), les gonades peuvent être différenciées, mais elles ne seront formées complètement que vers la 20ème semaine de vie embryonnaire-fœtale.


L’ébauche gonadique apparaît entre la 4e et la 5e semaine de vie embryonnaire : la gonade est indifférenciée extérieurement jusqu’à la 7e semaine. À partir de la 7e semaine, on peut différencier le futur testicule du futur ovaire. Les gonades ne sont vraiment différenciées que vers la 15e semaine .
1ère étape : le sexe est d’abord déterminé par les chromosomes sexuels qui contrôlent la différenciation de la gonade indifférenciée en testicule ou en ovaire.

L'homme possède 46 chromosomes (22 paires d'autosomes, et 1 paire de chromosomes sexuels ou gonosomes : l'homme est XY et la femme XX).


Le déterminisme du sexe reste encore un mystère pour une bonne part. Depuis 1991, grâce aux travaux de Koopman sur des souris transgéniques, on a mis en évidence le rôle essentiel d’une région du chromosome Y (d’environ 14kb et contenant le gène sry sex-determining region of the y) qui contrôlerait la sécrétion d’une protéine masculinisante : le TDF (testicule détermination facteur). De nombreux autres gènes impliqués (dont certains sur des autosomes) ont été trouvés depuis. Il n'en reste pas moins que le gène SRY est nécessaire et suffisant à la détermination de la gonade en testicule.
Il existe de nombreuses anomalies chromosomiques touchant les chromosomes sexuels
(voir anomalies dans le cours de 1èreS). Toutes ont des conséquences sur plusieurs fonctions et pas seulement les fonctions sexuelles (non notées dans le tableau) et dont les symptômes sont variables selon les individus.
Lors de la période fœtale, les gonades mûrissent et leurs hormones agissent sur leur propre maturation, sur la mise en place des voies génitales et enfin sur tout l’organisme (à partir de la 15e semaine).
2e étape : le sexe des voies génitales et les caractères sexuels secondaires sont déterminés par les hormones sexuelles produites par les gonades.
La mise en place des voies génitales est dominée par l'action de 4 hormones : testostérone, œstrogènes, AMH et DHT. L'AMH (hormone antimüllerienne) - sécrétée par les cellules de Sertoli du testicule - induit la dégénérescence des canaux de Müller chez le fœtus masculin, alors que son absence chez le fœtus féminin conduit au développement des canaux de Müller en oviducte, utérus et vagin, sous l'action des œstrogènes fœtaux et maternels. Chez le fœtus masculin, la testostérone contrôle, avec les œstrogènes, la transformation des canaux de Wolff en spermiductes, et la DHT (dihydrotestostérone), issue de la transformation de la testostérone par différents tissus comme ceux des tubercules génitaux, contrôle l'apparition des organes génitaux externes (scrotum, pénis…).
En absence de gonades différenciées, les voies sont féminines.
À la puberté sous l'action des œstrogènes et de la testostérone, les caractères sexuels secondaires apparaissent : la voix et le développement des cartilages œsophagiens, la pilosité, la répartition des masses graisseuses, la taille…).

En absence de gonades différenciées, les voies sont féminines. L'AMH (hormone anti-müllerienne) sécrétée uniquement chez le mâle, provoque la dégénérescence des canaux de Müller et la mise en place des voies génitales mâles.


Moyen mnémotechnique :
MLF - WOM

(c'est le canal de MüLler qui se développe chez la Femme
c'est le canal de Wolff qui se développe chez l'hOMme)

ovaires atrophiées et caryotype XY - Asie 2012 - partie 3 - question 3
Free-martinisme (échanges hormonaux entre fœtus jumeaux) ; castration, développement et insensibilité aux androgènes- Martinique septembre 2012- partie 3 questions 1, 2 3 et 4
Insensibilité aux androgènes - Martinique 2017s
Insensibilité aux androgènes - Polynésie 2015
vvv
Amérique du Nord 2012 partie 3 question 2
Pondichéry 2012 -partie 3 - question 3
Présence de testicules, pénis, utérus et vagin chez un fœtus de caryotype XY - Centres Étrangers 2015
Testostérone, caryotype et déterminisme du sexe des athlètes - Centres étrangers 2013
Sujets
Sujets
Sujets
Sujets
Sujets

S3 - De la maîtrise de son corps au contrôle de l'espèce


Cette partie est plus anthropologique que scientifique; elle doit être abordée prudemment, sans avoir peur de s'opposer au politiquement correct.

Les questions abordées ici sont des questions d’anthropologie. Dire qu’il existe une position scientifique « neutre » est un mensonge. La science expérimentale n’est d’aucun secours lorsque l’homme doit faire usage de sa liberté en conscience. Les termes du programme sont le reflet d’une vision de l’homme - utilitariste, hédoniste, relativiste, rationaliste laïciste - contre laquelle vous êtes en droit de vous rebeller*. En fait, il s'agit souvent davantage de faire croire que la maîtrise technique se confond avec la maîtrise consciente libre, ce qui revient à nier la conscience et la liberté. Le contrôle s’applique-t-il à notre comportement (une maîtrise), à notre physiologie ou à la nature (voire à l’espèce : une sélection) ?
* Les libertés de conscience et de religion - inséparables de leurs libres manifestations, tant en public qu’en privé et dans l’exercice de sa profession - sont affirmées par le Pacte international sur les droits civils et politiques (Art. 18) entré en vigueur le 23 mars 1976 auquel la plupart des États membres de l’ONU ont adhéré, dont bien entendu la France. Le laïcisme rationaliste d’État viole ces accords.


Le  site svtfemininmasculin.com
  est à nouveau ouvert ! Il s'est compliqué, le graphisme est peu lisible et le contenu a perdu toute sa saveur... dommage.

 

Sujets d'entraînement
Annales Zéro - Sujet 2 partie 3
Annales Zéro - Sujet 3 partie 3 question 2, question 3 et question 4
Métropole 2012 - partie 3
Nouvelle Calédonie 212 - partie 3
Liban 2012 - partie 3
Pondichéry 2012 -partie 3 - question 1

Infertilité par obstruction des trompes - Asie 2012q2


1- Favoriser une fécondation puis une gestation
 Seuls 5% des couples sont stériles. Un grand nombre de moyens peuvent être mise en œuvre pour augmenter la fécondité naturelle basés sur la connaissance des cycles, des périodes de fécondité, de la date d’ovulation, de la durée de vie des gamètes, ce qui permet d’optimiser les rapports fécondants. Des méthodes paramédicales et médicales viennent ensuite : psychologie, relaxation, chirurgie, traitement hormonal.... tout ce qui permet de soigner (naprotechnologies).
2 - Empêcher une fécondation par des moyens naturels ou artificiels
La contraception désigne l’ensemble des moyens mis en œuvre pour empêcher une fécondation (du latin conceptus = contenu entièrement, conçu et de contra = contre). On peut préférer à ce mot d’origine anglaise moderne (XXe) l'expression « contrôle naturel/artificiel des naissances » ou encore « maîtrise de la reproduction ».
- Les moyens naturels nécessitent tous un contrôle (maîtrise) de la date du rapport
sexuel qui doit avoir lieu en période d’infécondité féminine. (sujet d'entraînement sur les méthodes naturelles de maîtrise de la fécondité)
- Les moyens artificiels empêchent la fécondation par barrage aux spermatozoïdes (barrage mécanique, chimique ou désynchronisation des cycles de la glaire cervicale avec l’ovulation). Les pilules contraceptives sont des agents chimiques très voisins des hormones féminines de type œstrogène et progestérone qui agissent de façon variée - et pas toujours bien connue - sur les cycles féminins : désynchronisation des cycles utérin et ovarien (glaire cervicale empêchant le passage des spermatozoïdes) ou absence d’ovulation.
3 - Empêcher une gestation ou éliminer l’embryon
La contragestion désigne l’ensemble des moyens mis en œuvre pour empêcher ou interrompre la gestation (du latin gestatis = porter un enfant, et de contra = contre). Ce mot est moderne et permet d'éviter de parler à tort et à travers d’avortement.
On rapelle que l’embryon désigne la cellule oeuf fécondée (stade 1 cellule) jusqu’au début de la 8e semaine de développement. On parle ensuite de fœtus. La gestation commence lorsque les liens mère-embryon se développent et donc à partir de la nidation (vers le 6e jour après la fécondation).
L’avortement (du latin avortare = avorter = empêcher de conduire à son terme)
désigne une interruption de la vie embryonnaire ou même fœtale : c'est toujours l'embryon ou le fœtus qui avortent et non la mère. Lorsque l’avortement est naturel (c’est-à-dire par exemple lorsque l’embryon ne nidifie pas - il n'y a donc pas encore de gestation- , ce qui est au moins aussi fréquent que la poursuite du développement, en absence de tout moyen artificiel), on pourrait parler d’avortement spontané (ce qui fait bien référence à l’embryon) plutôt que d'avortement involontaire (qui fait référence à la mère) ou encore de "fausse-couche". La gestation ou "grossesse" commence au moment de la nidation. Empêcher une nidation conduit clairement à un avortement forcé-volontaire.
L'expression « interruption de grossesse » est équivalente à avortement à partir de la nidation. L'interruption de grossesse volontaire - IVG - désigne un acte volontaire - de la mère ou d'un tiers. L’interruption de grossesse est qualifiée de « médicale », lorsque la santé de la mère est en danger : c'est l' IMG. Certains qualifient d'IMG un avortement après détection de malformations ou maladies potentielles graves chez l'embryon ou le fœtus : c'est clairement un abus puisque la réponse "médicale" consiste alors à le tuer (la médecine soigne).
4 - Obtenir une grossesse par des moyens artificiels : les AMP
Il ne s’agit pas ici des techniques visant à soigner une infertilité, mais des techniques reproductives qui permettent de s’affranchir de telle ou telle étape naturelle empêchée chez l’un ou l’autre des parents, voire de s’affranchir de la présence d’un parent ou même des deux. Les Assistances Médicales à la Procréation (AMP) consistent à reproduire en laboratoire une partie des processus naturels de la fécondation et du développement embryonnaire précoce.
Ces techniques ont déjà fait leurs preuves, mais elles restent une épreuve tant physique que psychologique pour chaque couple.


connaître, connaissance, maîtrise, contrôle, libération, aveuglement, abandon, contraception, contagestation, contragestif, abortif, avorter, avortement, tuer, éliminer, empêcher, limiter, détruire, modifier, désynchroniser, altérer, stériliser, mutiler...




Ne pas confondre contraception et contragestion et bien sûr interruption de grossesse après nidation (non représenté ici).




Il faut se battre contre l'utilisation abusive et erronée du mot "contraception" pour désigner tout acte visant à empêcher l'arrivée d'un enfant dans un couple.

contraception (empêcher une fécondation) - contragestion (empêcher la nidation (et le développement) ou l'interrompre) - avortement (empêcher une nidation (et le développement) ou l'interrompre) - IVG (interrompre une gestation)- stérilisation (mutilation car non réversible)


Données hormonales OVARIENNES sur lesquelles reposent les méthodes contraceptives et contragestives chimiques:
- la baisse SIMULTANÉE des taux d'œstrogènes et de progestérone est responsable de l'apparition des règles. En absence de baisse ou en présence de la baisse du taux d'une seule hormone, la muqueuse utérine est maintenue au stade sécrétoire ou au stade post- menstruel sans prolifération selon les dosages et la période de début de prise d'hormone...) ;
 - la préparation de l'ovulation est due au pic -plus ou moins étalé - d'œstrogènes en phase folliculaire ovarienne (lui-même à l'origine de la décharge ovulante de LH et FSH); en absence d'une augmentation du taux d'œstrogènes (ou lors d'un maintien de celui-ci à un taux élevé) il n'y a pas d'ovulation ;
- les variations cycliques de la glaire cervicale sont sous la dépendance des œstrogènes et de la progestérone. En maintenant un taux constant élevé de ces hormones l'état de la glaire empêche le passage des spermatozoïdes et donc la fécondation.



Sujets d'entraînement:
Métropole septembre 2012 - partie 3
Pondichéry 2012 -partie 3 - question 2


Les MST sont les maladies sexuellement transmissibles : SIDA, infections à herpès, hépatite, blennorragie...). Le ministère de la santé publique leur préfère le terme IST (infections sexuellement transmissibles) en invitant les personnes à consulter même en l'absence de symptômes. Détectées à temps la plupart sont guérissables (sauf SIDA actuellement).

ALIMENTATION






EN TRAVAUX

P3 - Les sols et l'eau

Sources:
Bordas 1L-ES, Encyclopedia Universalis, ancienne page sur l'eau


Si le sol est défini en biologie comme un milieu de vie  (écosystème) à la surface des terres, il est défini en physique par la zone arable, ce qui signifie (du latin "arabilis"=labourable) à la fois riche en matière organique, labourable ou cultivable.






Quelques sujets d'entraînement :
Asie 2014 (Dosage des nitrates et usage d'une résine échangeuse d'ions pour l'eau de source)
Centres Etrangers 2016 (phytoépuration de l'eau)

On distingue donc deux fractions : la fraction minérale issue de la dégradation de la roche-mère sous-jacente, et la fraction organique issue des êtres vivants du sol (cette fraction organique comporte des éléments vivants et morts). Ces deux fractions sont étroitement imbriquées, comme en témoigne les différents éléments qui caractérisent la texture d'un sol :
1- la granulométrie de la fraction minérale  (les éléments de diamètre inférieur à 2 µm sont les argiles, les éléments dont le diamètre est compris entre 2 µm et 50 µm sont les limons et les éléments de diamètre supérieur à 50 µm sont les sables); dans le triangle de texture ci-dessous le sol contenant 60% de sables, 10% d'argiles et 30% de limons, a une texture limono-sableuse).

Un triangle des textures simplifié - source
2 - la porosité qui dépend de la taille et du volume des espaces libres entre les grains du sol. Ces espaces pouvant être remplis d'air ou d'eau. Les pores les plus petits (micropores) retiennent surtout l'eau. Les pores les plus gros (macropores) contenant habiltuellement de l'air, ne sont remplis d'eau que si le sol est saturé en eau. Plus le sol est sableux plus les pores sont gros. Un sol trop argileux ne contient presque que des micropores et l'eau est difficilement captée par les racines des plantes car l'eau des micropores est fortement retenue par des forces de capillarité aux parois des pores.

3- un élément essentiel de la fraction organique du sol est la formation du complexe argilo-humique (C.A.H.): les acides humiques issus de la dégradation de la matière organique s'associant aux argiles pour former des grains de taille variable chargés négativement et suceptibles de retenir une bonne partie des cations du sol en évitant ainsi leur lessivage lors de pluies importantes.

Le sol est l'objet des attentions des agriculteurs, plus encore de nos jours où l'on a montré l'importance du sol dans l'obtention de produits agricoles riches en éléments minéraux. La permaculture est une démarche qui s'efforce de respecter l'écosystème du sol.

Pour améliorer un sol dont la texture n'est pas équilibrée, on peut ajouter des éléments de la fraction minérale manquante (par exemple ajouter des argiles à un sol trop sableux qui ne retient pas l'eau) ou ajouter des éléments permettant de modifier le pH du sol (par exemple ajouter du calcaire à un sol trop acide) : on parle d'amendements.
Pour compenser la pauvreté d'un sol en tel ou tel minéral nécessaire à la plante on peut aussi ajouter des engrais. Le plus connu est l'engrais NPK (azote, phosphore et potassium).

cycle de l'azote (source : wikipedia)


L'eau est une ressource naturelle gratuite et abondante sous nos latitudes, mais épuisable.
On distingue :
- les eaux de source (3% des eaux utilisées par l'homme) dont certaines sont embouteillées et vendues avec ou non adjonction de gaz ;
- les eaux souterraines qui doivent être pompées (18% des eaux utilisées) et parfois traitées avant d'être potables. Les eaux souterraines sont parfois contaminées par des polluants après leur filtration par le sol et la roche mère qui les contient : l'aquifère; elles forment les nappes phréatiques.
- les eaux de surface (fleuves, rivières et lacs...) représentent 79% des eaux utilisées par l'homme. Elles sont souvent polluées et doivent être traitées avant de devenir potables.
On peut obtenir de l'eau douce à partir d'eau de mer (desalinisation), mais cela reste un procédé coûteux (les techniques sont variées : osmose inverse, déminéralisation, distillation).

La potabilité d'une eau repose sur un certain nombre de normes qui peuvent varier selon les pays.
Critères physiques et chimiques : l'eau doit être limpide (non trouble), inodore, sans saveur, avec des limites précises pour certains éléments chimiques (ces limites sont souvent posées selon le principe de précaution).
Critères biologiques : l'eau potable doit normalement être exemple de tout germe, cependant il existe des nombreux microorganismes non pathogènes présents dans les eaux des nappes aquifères qui ne représentent aucun danger pour l'homme.
Pour rendre potable une eau (au sens réglementaire du terme) on procède à sa désinfection (par exemple à l'ozone) et à sa filtration plus ou moins fine (y compris sur des résines échangeuses d'ions pour supprimer certains ions excédentaires).

P4 - Chimie des aliments










Quelques sujets d'entraînement :
Amérique du Nord 2017 (œufs lipides et émulsion - NON CORRIGÉ)
Nouvelle Calédonie 2017 - (comparaison pascalisation-pasteurisation de jus de fruits)
Métropole rattrapage 2017 (appertisation)
Antilles-Guyane 2016 (la swellification : procédé de conservation des fruits)

Les aliments de l'homme peuvent se dégrader chimiquement en présence d'air : c'est principalement le dioxygène présent en grande quantité dans l'air (21%) qui provoque une oxydation de nombreuses molécules organiques.
Du point de vue chimique une oxydation est une perte d'électrons. C'est le dioxygène qui sert d'accepteur d'électrons. De nombreuses molécules contenues dans les fruits et légumes  (comme les polyphénols) ou dans les viandes et poissons (commes les protéines) peuvent s'oxyder à l'air : c'est le brunissement de l'avocat ou de la pomme fraîchement coupés, le ranciement du beurre...
La dégradation est d'autant plus rapide que la température est élevée. Donc le refroidissement (mise au réfrigérateur) ou la congélation ralentissent le processus d'oxydation, sans le stopper complètement.
Il existe des antioxydants chimiques (additif alimentaire de type acide ascorbique (acide citrique du citron sur les tranches de pomme) ou synthétique : E300-E321).

Les procédés de conservation des aliments peuvent être :
- chimiques : c'est par exemple l'ajout d'un antioxydant, ou encore la cuisson qui modifie de nombreuses molécules et change la texture des aliments;
- physiques : c'est par exemple l'action du froid qui ralentit les réactions chimiques et le développement des micro-organismes sans les tuer; ou celle du chaud par des procédés très rapides qui ne modifient pas ou peu la structure des aliments.

Quelques procédés :
- séchage : perte d'eau lente à basse ou moyenne température (soleil, four..);
- lyophilisation : séchage par congélation brutale (température comprise entre– 40°C et –80°C environ) avec sublimation sous vide. Les aliments (café ...) conservent toutes leurs saveurs ainsi que leurs nutriments ; une fois réhydratés ils retrouvent presque leur texture d'origine. Cette méthode est employée pour la nourriture des astronautes.
- swellification (swell-drying ou séchage/texturation) basée sur la « Détente Instantanée Controlée (DIC) » : augmentation de la température vers 100°C en augmentant la pression vers 4 ou 5 bars pendant quelques secondes, puis chute abrupte de pression vers le vide ce qui provoque une expansion de la substance traitée ("puffing"); retour à la pression et à la température ambiante, le tout en moins d’une minute.
- pasteurisation : chauffage de quelques minutes entre 62 et 88 °C puis refroidissement brutal. Si elle n’est pas une technique de stérilisation, la pasteurisation réduit de façon significative le nombre de micro-organismes présents.
- upérisation :  chauffage par courant de vapeur d'eau à 140 °C pendant quelques secondes puis homogénéisation. Le lait UHT (« Upérisation à Haute Température ») est porté à 140°C pendant 2 à 5 secondes puis refroidit aussi rapidement. Le lait UHT est un lait stérilisé qui porte une DLUO (« Date Limite d'Utilisation Optimale »).
- appertisation (mise en conserve) du nom de l'inventeur Nicolas Appert, en 1795, est une stérilisation (entre 115 °C et 121 °C) et permet la conservation des aliments dans des emballages étanches pendant une longue période sans conditions particulières (notamment de température).
- pascalisation : application des hautes pressions (2000 à 6000 fois la pression atmosphérique soit quelques centaines de mégapascals) sur un aliment pendant environ 1min, ce qui endommage les bactéries et même, plus ou moins selon les cas, les spores.

Les lipides forment un groupe hétérogène de substances "grasses" qui laissent une tache translucide sur le papier. Ce sont des molécules hydrophobes (qui "craignent" l'eau) - non miscibles à l'eau - et non polaires (apolaires à l'inverse de la molécule d'eau  qui est chargée négativement : l'eau est un dipôle).
Dans l'eau les lipides forment une phase distincte séparée de la phase aqueuse (au-dessus de l'eau du fait de leur plus faible densité que celle de l'eau). Mélangés fortement avec l'eau, ils forment une association instable de petites goutelettes de lipides (micelles) dispersées dans l'eau, que l'on appelle "émulsion huile/eau" (phase liquide dispersée dans une autre phase liquide). Si l'on veut stabiliser une émulsion (association métastable : l'association met très longtemps à se rompre) il faut ajouter des molécules tensioactives (ce sont des molécules amphiphiles :  par un côté elles sont lipophiles - qui "aiment" les lipides - et par un autre côté elles sont hydrophiles - qui "aiment" l'eau). Le jaune d'œuf de la mayonnaise contient un phospholipide amphiphile - la lécithine - qui permet de faire tenir les goutellettes d'huile dispersées dans l'eau. Lorsque la mayonnaise se déstabilise, c'est l'inverse qui arrive : on obtient des goutellettes d'eau dans une phase huileuse : une émulsion (d')eau/(dans l')huile.

Un micelle de la mayonnaise (la phase aqueuse est sur-représentée) : goutelettes d'huile dans l'eau.

Les lipides comprennent les acides gras et les esters d'acides gras (les graisses animales), des vitamines liposolubles (solubles dans les lipides)...
Un acides gras (voir cours de seconde) est un acide carboxylique (groupe -COOH) avec une longue chaîne d'atomes de carbone et d'hydrogène.
Les graisses animales sont des triglycérides formés par la liaison (de type ester) entre trois acides gras et un alcool : le glycérol.
Les phospholipides (diglycérides avec un groupe phosphate) sont les constituants des membranes cellulaires.

A1 - Conservation des aliments

Pour cette partie il est clair que le cours est extrêmement réduit. Normalement le sujet devrait comprendre tous les éléments pour répondre intelligemment. Le reste dépend de la culture de chacun....

Sujets d'entraînement:
Annales zéro sujet 2 - Partie 1 - Conservation des aliments -
salmonellose, effet de la température, "article de presse"
Métropole septembre 2012 - Partie 1 - Conservation des aliments -
jambon et tomates, Listeria, "courrier électronique d'un diététicien"
Asie 2012 - Partie 1 - Conservation des aliments -
Clostridium, stérilisation "courrier à un journaliste"
Martinique 2012 - Partie 1 - Conservation des aliments -
Botulisme, stérilisation, "article de presse"
Polynésie 2012 - Partie 1 - Conservation des aliments -
Conservation sous O2, "argumentation grand public"
Liban 2012 - Partie 1 - Conservation des aliments -
noix, moisissures, huile, confiture "article d'un expert d'une chambre d'agriculture"
Métropole 2017 septembre - Partie 1 - Appertisation
Confiture de framboises, chauffage et sucrage (activité de l'eau) - (Métropole 2018)

à lire : Manuel Bordas p124-125


Un aliment, vis-à-vis de la conservation, c'est un milieu de vie pour les microorganismes (bactéries, champigons (moisissures)...)

Les micro-organismes sont souvent présents dans l'air (et donc sur les aliments stockés à l'air) sous des formes de résistance liées à leur cycle de reproduction : spores le plus souvent.

Deux manières de conserver un aliment :
1 - rendre le milieu inhospitalier et le conserver à l’abri des micro-organismes = dessiccation, séchage, salage-sucrage (augmentation de l'activité de l'eau), stérilisation, froid…
2 - favoriser le développement de micro-organismes protecteurs (bactéries lactiques principalement) qui empêchent alors les microbes pathogènes de se développer = fermentations lactiques (quasiment tous les légumes peuvent se conserver ainsi…).


+120°C = destruction de toutes les spores

+65-70°C mort de la plupart des bactéries (et inactivation de la plupart des protéines qui forment les enzymes, substances chimiques responsables des réactions chimiques du vivant)

20-40°C forte multiplication de la plupart des micro-organismes

<5°C forte baisse de la multiplication sauf psychrophiles (qui aiment le froid)

-18°C arrêt de tout métabolisme (ensemble des réactions chimiques) mais sans tuer les bactéries

Document sujet 1 annales zéro

A2 - Agriculture, santé et environnement


ancien cours 1èreL sur l'alimentation,
3ème partie

 

 

Sujets d'entraînement:
Annales zéro sujet 1 - Partie 1 - Environnement :
Qualité de l'eau et agriculture - questions et arguments
Partie 1 - Environnement -
qualité de l'eau, "courrier d'un médecin"
Partie 1 - Environnement -
pommes et pesticides, article de journaliste
Partie 1 - Environnement -
nitrates, argumentation politique


Un écosystème est un groupement d'êtres vivants (formant une biocénose) vivant dans un milieu de vie (ou biotope).

Par analogie, on parle d'agrosystème, écosystème agricole (artificiel au sens étymologie d'ars, artis = art et facere, factus= faire, fait, donc fait de main d'homme), où l'homme apporte des éléments nutritifs (engrais) ou des soins particuliers (intrants), cultive ou élève certains organismes et prélève des organismes pour les consommer (extrants).

 

 

 étude INSERM sur les pesticides - juin 2013

Dossier LA RECHERCHE juin 2013 sur les perturbateurs endocriniens


La démarche actuelle "environnementale " exige que l'on mesure le rendement d'un agrosystème non pas uniquement en comparant les importations artificielles aux exportations artificielles, sans se préoccuper des éléments fournis "gratuitement" par la nature, mais bien en essayant de dresser un bilan global, notamment en terme de surexploitation des richesses du sol ou en terme de pollution de l'environnement. Le respect de l'environnement n'est pas un luxe. Il s'agit sans aucun doute ici d'une bonne mondialisation, celle des responsabilités.

Pour les consommateurs européens, à cette démarche environnementale, qui peut être solidaire, s'ajoute une exigence de sécurité alimentaire (au sens d'inoffensif pour la santé).

Exemples:
pollution par les nitrates, les pesticides, produits cancérigènes, perturbateurs endocriniens (dont le bisphénol A)


Plus l'agrosystème modifie l'écosystème naturel plus le rendement productif est élevé (extrants-intrants) mais plus la biodiversité spécifique (nombre d'espèces vivant dans le biotope) est réduite, ce qui peut induire des dangers en cas d'épidémie (si l'espèce dominante est atteinte, toute la biocénose s'effondre).

Pour augmenter les rendements, on procède aussi à des sélections d'espèces performantes et, depuis la fin du XXème siècle à la culture d'espèces génétiquement modifiées (OGM) dont les gènes artificiellement ajoutés (gènes de résistance à un ravageur, gènes intervenant dans la diminution de la taille de la tige et donc limitant la verse des céréales;..) se sont répandus dans la nature.

On peut aller nettement plus loin dans la démarche écologique et s’impliquer dans l’agroécologie (une agriculture qui refuse la société industrialisée et consommatrice) ou la permaculture (qui prône de laisser le plus possible la place à la nature). Voir le film Demain.


Depuis juin 2007 nous avons en France un ministère du développement durable rebaptisé en 2017 Ministère de la transition écologique et solidaire au carrefour de l'écologie (science de l'"habitat" des êtres vivants, mais qui est parfois confondu avec une politique environnementale alors que l'homme est au centre de l'écologie), du social (qui devrait être centré sur l'homme) et l'économique (de même). L'idée de transition (voir le film demain) découle du constat selon lequel on ne peut plus continuer comme avant.

ecologie et humanisme
ecologie et humanisme
autour de Pierre Rabhi
écologie humaine
eco-tree


    

Voici deux autres représentations d'un
développement durable pour vous encourager à questionner le modèle classique peu compréhensible et qui paraît oublier un peu l'homme.... (en effet au centre il y a le vide blanc, seul durable, alors qu'à mon sens ce devrait être l'homme) À vos crayons !







Il existe 2 grands types trophiques: - les autotrophes (qui se nourrissent seuls par rapport aux autres êtres vivants); ce sont les plantes chlorophylliennes (vertes), mais aussi de nombreux unicellulaires et des bactéries;
- les hétérotrophes ou allotrophes qui se nourrissent des autres êtres vivants (morts ou vivants). Ce sont les animaux, mais aussi les champignons, de nombreux unicellulaires et bactéries.


Tous les organismes vivants produisent leur matière organique, ce sont donc des producteurs. Les autotrophes sont qualifiés de producteurs primaires, car ils produisent leur matière organique à partir de l'air et de la lumière , ils n'ont donc pas besoin des autres êtres vivants pour se nourrir.
Les hétérotrophes sont appelés consommateurs (ou producteurs de 2ème ordre, 3ème ordre ou... d'ordre supérieur) parce qu'ils consomment d'autres êtres vivants.


On considère qu'une alimentation principalement à base de nourriture de type primaire (blé, riz, mil, maïs, pomme de terre...) est plus économe en énergie (au niveau de l'écosystème, bien que le rendement soit faible pour le transfert entre la matière organique de niveau 1 et la matière organique de niveau 2: environ 0,4%) que la consommation d'une nourriture composée de consommateurs de 1er ordre (lait, viande d'herbivores...) ou surtout d'ordre supérieur (alors que le transfert entre niveaux d'énergie se fait alors avec des rendements de l'ordre de 10 à 20%).

Ainsi on peut affirmer qu'un ha de céréales nourrit 120 personnes, alors qu'un ha de prairie utilisée pour l'élevage de bovins nourrit 2 personnes. De là à considérer que la consommation de nourriture secondaire est un luxe, il y a un pas qu'il ne faut pas franchir inconsidérément. Il ne faut pas oublier que si l'homme est un allotrophe, la variété de l'alimentation est une exigence psychologique.

Cela n'empêche pas que certains Européens prennent conscience de ce que leur alimentation est d'une richesse énergétique telle qu'ils puissent la qualifier de gaspillage.

ENERGIES (le défi énergétique)

Cette partie est à la frontière des sciences expérimentales (qui cherchent à comprendre la nature à l'aide de la méthode expérimentale), de la technique, des sciences économiques et politiques. Elle s'inscrit dans la démarche d'une refondation écologique de l'activité humaine afin d'atteindre un développement durable au centre duquel il faut placer l'humain (voir ci-dessus).


Sources :
Bordas 1ES-L







Énergie = grandeur qui caractérise la capacité d'un système à modifier l'état d'autres systèmes en interaction avec lui (exprimée en joules : J). se prononce pareil, mais ne pas confondre avec JUL
Les différentes formes d'énergies peuvent être converties les unes dans les autres.
La première forme d'énergie est mécanique. Un joule (1 J) est le travail d'une force d'un newton (1 N) dont le point d'application se déplace d'un mètre dans la direction de cette force; 1 J = 1 N.m  (lire "un newton mètre") = 1 kg.m2.s-2
La puissance est l'énergie developpée par seconde (P=E/t).
Un watt est la puissance d'un système à qui l'on transfère une énergie de 1 joule pendant 1 seconde;
1 W = 1 J.s-1 (lire "un joule par seconde") = 1 N.m.s-1 = 1 kg.m2.s-3
Unité d'énergie très utilisée, mais n'appartenant pas au système international (voir ici) : le kW.h - lire "un kilo watt heure" - (1kW.h = 1000W x 3600 s = 36.105 J= 3600 kJ, sachant que 1 J = 1 W.s).
La tep, tonne équivalent pétrole, est une autre unité utilisée pour l’énergie très utilisée. Elle correspond à l’énergie libérée par la combustion d’une tonne de pétrole, soit :1 tep = 11,6.106 kW.h = 11,6 x 36. 1011 J = 41,76  TJ (téra-joule, voir ici pour les puissances de dix).

On distingue :
- 3 sources d'énergie primaires : le soleil (énergie lumineuse, infra-rouge... : on parle d'énergie rayonnante), la gravité et l'atome (énergie nucléaire mais aussi géothermique puisque l'on pense que la radioactivité est à l'origine d'une grande part de la chaleur du globe).
- plusieurs sources d'énergie secondaires dérivées : biomasse (énergie lumineuse convertie en énergie chimique de liaison et d'oxydoréduction afin de faire croître et vivre les êtres vivants), énergie fossile (pétrole, gaz naturel, charbon...issues de la biomasse), énergie éolienne (énergie cinétique issue du déplacement des masses d'air suite aux changements de température et de pression dues au soleil, à la rotation de la terre et à la gravité), énergie hydraulique (issu de la gravité (énergie potentielle de pesanteur) et du cycle de l'eau sous le contrôle de l'énergie solaire).
L'énergie électrique est une forme d'énergie produite par l'homme soit à partir d'énergie hydraulique et mécanique (alternateur d'un barrage), ou encore à partir d'énergie éolienne et mécanique (alternateur d'une éolienne) ou même d'énergie thermique (biomasse et énergie mécanique pour une centrale à combustible fossile; atome et énergie mécanique pour une centrale nucléaire). L'énergie électrique peut être transportée facilement, mais  on a du mal à la stocker.

Principaux domaines
Industrie et agriculture
Transports Usages domestiques Secteur tertiaire
Usages domestiques Secteur tertiaire
Énergie consommée en France par an


812.1012 kWh

70.106 tep = 70 Mtep


986.1012 kWh

85.106 tep = 85 Mtep




1 392.1012 kWh

120.106 tep = 120 Mtep


~80% de la production mondiale actuelle d'énergie provient des énergies fossiles (pétrole et charbon) et du combustible nucléaire, qui ne sont pas renouvelables.

(Part des différentes énergies DANS LE MONDE - En France 80% de l'électricité produite vient du nucléaire - source)

L'énergie nucléaire provient de la fission d'un noyau d'235U en deux noyaux (produits de la fission) sous le bombardement d'un neutron lent (01n), ce qui produit d'autres neutrons (qui doivent être absorbés pour que la réaction ne s'accélère pas exponentiellement) et de l'énergie sous forme de rayonnement gamma.


Les différents isotopes d’un même élément sont situés dans la même case du tableau périodique (en grec iso = même et  topos = lieu).
 
Z = nombre de charge ou juméro atomique = nombre de protons
A = nombre de masse = nombre de nucléons (protons et neutrons); n0 (nombre de neutrons ) = A-Z

Deux isotopes ont le même numéro atomique mais deux nombres de masse différents :
92238U et 92235U
L' 235U ne se trouve qu'en très faible quantité dans la nature; il doit être produit par un procédé d'enrichissement en 235U d'un minerai contenant d'autres isotopes.
Le combustible nucléaire nécessite de grandes précautions pour être stocké, mais permet de produire une grande quantité d'énergie par rapport au volume stocké (par exemple dans un réacteur servant à la propulsion d'un navire).

On sait produire de l'énergie par fusion de deux noyaux (comme dans le Soleil où ces réactions sont nombreuses), mais la réaction a du mal à être contrôlée.

La radioactivité α produit des noyaux d'hélium peu pénétrants (une feuille de papier ou 5cm d'air les arrêtent).
La radioactivité β- produit des électrons pouvant être arrêtés par une feuille d'alumninium.
La radioactivité γ produits des rayons très énergétiques qui peuvent traverser de nombreux matériaux (5 cm de plomb n'arrêtent que 90% du rayonnement).

L'effet de serre est une augmentation de température de l'atmosphère terrestre due au piégage du rayonnement thermique réémis par la Terre par différents gaz, le plus important étant la vapeur d'eau et ensuite le CO2, notamment le CO2 d'origine anthropique.



Si toute réaction chimique produit de la chaleur par effet Joule, une grande énergie thermique est produite lors de la combustion de combustibles fossiles (formés de matière organique) dans une centrale thermique:
combustible + O2 -> CO2 + H2O + énergie + divers produits plus ou moins toxiques si la réaction de combustion est incomplète

Lorsque la production d'énergie est intermittente (solaire, éolien, marémotrice...) il est nécessaire d'utiliser des formes de conversion et de stockage de l'énergie produite.
L'énergie électrique est stockable dans des condensateurs à court terme. Le long terme nécessite une conversion par exemple en énergie chimique dans un accumulateurs (batterie) ou potentielle hydroélectrique (pompage pour alimenter une retenue d'eau qui pourra ensuite fournir de l'énergie hydraulique).

Les produits de la fission nucléaire sont aussi radioactifs et présentent les mêmes dangers que le combustible nucléaire, même si certains ont des durées de vie (ou période = temps nécessaire à la réduction de l'émission radioactive à la moitié de sa valeur initiale) courtes par rapport à celle de l' 235U qui a une durée de vie très longue (710 Ma). (8 jours pour l' 131I, 2,3 millions d'années pour le 135Cs ou encore 24.130 ans pour le 239Pu)
Les éléments radioactifs à période longue sont coulés dans du bitume ou du verre, ceux à période courte sont stockés dans des fûts en acier ou en béton.

Quelques sujets d'entraînement  (obligatoirement Partie 2):
Annales Zéro - sujet n°3 (société à 2000W)
Métropole 2012 (énergies alternatives)
Centres Etrangers 2012 (énergie nucléaire et production d'électricité)
Antilles 2013 (produire son énergie photovoltaïque)
Métropole 2014 (énergie nucléaire)
Centres Etrangers 2014 (valorisation des déchets ménagers et production d'électricité)
Antilles 2015 (Le gaz de schiste : extraction et aspects économiques et écologique)
Asie 2015 (arbre à vent et éolienne classique)
Centres Etrangers 2015 (cogénération dans une centrale nucléaire)
Métropole 2016 (Pile à combustible, production d'hydrogène et voitures hybrides à hydrogène)
Asie 2016 (pistes cyclables solaires)
Antilles-Guyane 2016 (la Smartflower, support de panneaux photovoltaïques qui suivent la course solaire)



QCM (1ère partie SVT)


QCM (2ème partie SVT)